DE2805030A1

DE2805030A1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen fokussieren einer reproduktionskamera

Info

Publication number: DE2805030A1
Application number: DE19782805030
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1977-02-07
Filing date: 1978-02-06
Publication date: 1978-08-10
Also published as: JPS5397418A; JPS5713859B2; GB1594653A

Description

DR.-INS. OIPL.-ltMa. M. SC. DIPL-PHYS. ^R. OIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRtESSSACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

280&030

A 42 749 b Anmelder: Dainippon Screen Seizo

k - 163 Kabushiki Kaisha

6.Februar 1978 1-1 Tenjin-kitamachi,

Teranouchi-agaru 4-chome, Hörikawa-dori, Kamigyo-ku _r Kyoto-chi, Japan

Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera mit einem Rahmen und mit einer Filmhalterung, einer Linsenhalterung und einer Vorlagenhalterung, von denen mindestens eine beweglich ist sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Wenn ein Manuskript oder eine andere Vorlage mit Hilfe einer Kamera mit einer Vergrösserung m photographiert oder kopiert wird, um eine Druckplatte herzustellen, dann müssen für eine scharfe Abbildung der Vorlage auf dem photoempfindlichen Material bzw. dem Film folgende Gleichungen erfüllt sein:

a = ( 1 + 1/m ) f I

b = ( 1 + m ) f II

c = ( 2 +m+ 1/m ) f III

wobei f = Brennweite der Linse (des Linsensystems), wobei a = Abstand zwischen Vorlage und Linse, wobei b = Abstand zwischen Linse und Film und wobei c = Abstand zwischen Vorlage und Film (es gilt: c = a + b).

— 6 —

809832/0910

6.Februar 1978 - 6 -

Im allgemeinen besitzt eine Kamera zum Herstellen von Druckplatten eine feststehende Filmhalterung sowie eine linsenhalterung und eine Vorlagenhalterung, die längs eines Rahmens beweglich sind, welcher in Richtung der Brennachse der Linse verläuft.

Zum automatischen Fokussieren in Übereinstimmung mit einer gewünschten Vergrösserung werden die Linsenhalterung und die Vorlagenhalterung so bewegt, dass alle Halterungen Positionen einnehmen, welche die Gleichungen II und III erfüllen. Im allgemeinen werden die Positionen der beiden beweglichen Halterungen relativ zu der feststehenden Filmhalterung bestimmt, so dass sich jede Position der Linsenhalterung oder der Vorlagenhalterung als deren Abstand von der Filmhalterung angeben lässt.

Aus den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass es bei dem Bestreben, eine Kamera automatisch zu fokussieren, für die Kenntnis der Positionen der beweglichen Halterungen erforderlich ist, mindestens einen Bezugspunkt vorzugeben, beispielsweise einen festen Punkt an der Filmhalterung oder in einem gewissen Abstand von dieser. Ausserdem ist es wesentlich, dass elektrische Werte, welchen den absoluten Positionen der beweglichen Halterungen als Abstände von dem Bezugspunkt entsprechen, schnell erfasst werden können, ohne dass die beweglichen Halterungen bewegt werden.

Elektrische Detektoreinrichtungen für die Erfassung derartiger absoluter Positionen können analog oder digital arbeitende Systeme sein. Was die analog arbeitenden Systeme anbelangt, so ist ein System bekannt, bei dem parallelgeschaltete elektrische Widerstände zu einer Brücke verbunden sind. Bei diesem System

809832/0910

A 42 749 b
K — I DJ

6. Februar 1978 - 7 -

wird eine Analogie zwischen der Gleichung zum Fokussieren einer Linse und der Gleichung für die Parallelschaltung von Widerständen ausgenutzt.

Da das bekannte System jedoch mit Widerständen, wie z.B. Potentiometer^ arbeitet, sind seine Linearität und sein Auflösungsvermögen unbefriedigend, wobei es darüber hinaus schwierig ist, die Schaltung abzugleichen, der die von den Widerständen abgegriffenen Signale zugeführt werden. Aus den genannten Gründen erweist sich das bekannte analog arbeitende System als unzuverlässig.

Was die digitalen Systeme anbelangt, so ist ein digitaler Codierer bekannt, und zwar speziell ein absolut arbeitender Drehcodierer, der dazu verwendet wird, die absolute Position mindestens einer Halterung zu erfassen. Der bekannte Drehcodierer enthält eine Codescheibe, mit deren Hilfe eine Codierung der absoluten Drehwinkelstellungen des Drehcodierers möglich ist. Die Codescheibe wird von einer Detektorwelle gedreht, welche mit einem Positionsdetektor verbunden ist. Der Drehcodierer liefert Ausgangssignale, die den absoluten Positionen der Halterungen entsprechen ,wenn ir.an die Code auf der Codierscheibe ausliest, was mittels geeigneter Einrichtungen, beispielsweise mittels einer Detektorkopfes, geschieht.

Wenn bei einem bekannten System dieser Art eine hohe Auflösung erreicht werden soll, dann führt dies jedoch zu einem schmaleren Mess- bzw. Stellbereich, da mit der Codierscheibe nicht beliebig viele unterschiedliche Code erzeugt werden können.

— 8 —

809832/0910

Λ 42 749 b

6.Februar 1978 - 8 -

Bei einer Reproduktionskamera zum Herstellung von Druckplatten beträgt andererseits jedoch der Messbereich 1 bis 3 m, wobei eine Auflösung von mindestens 0,1 mm gefordert "wird. In der Praxis ist es daher ziemlich schwierig, einen absolut arbeitenden Drehcodierer zu finden, der unter diesen Bedingungen eingesetzt werden kann. Selbst wenn ein solcher absolut arbeitender Drehcodierer im Prinzip hergestellt werden kann, so bringt dies Kosten mit sich, die höher sind als dies für eine Reproduktionskamera akzeptiert werden kann.

Es ist auch ein schrittweise arbeitender Drehcodierer bekannt, der eine drehbare Platte enthält, an deren umfang in radialer Richtung verlaufende Schlitze vorgesehen sind, welche optisch abgetastet werden, wobei sich eine Impulsfolge ergibt. Dieser Drehcodierer besitzt ein besseres Auflösungsvermögen und eine höhere Stabilität. Ausserdem kann der Messbereich, in dem ein solcher Drehcodierer arbeitet, frei ausgewählt werden, wobei gleichzeitig die Kosten für einen solchen Drehcodierer relativ niedrig sind.

Der bekannte schrittweise arbeitende Drehcodierer liefert also eine Anzahl von Impulsen, die dem Drehwinkel der drehbaren Scheibe entspricht und wandelt diese Anzahl von Impulsen in einen Digitalwert um. Auf diese Weise wird jedoch nicht unmittelbar ein absolutes Mass für die Winkelstellung der drehbaren Scheibe erhalten. Stattdessen erhält man nur eine relative Positionsangabe. Dementsprechend kann der bekannte schrittweise arbeitende Drehcodierer nicht direkt als Detektor für die absolute Position einer beweglichen Halterung eingesetzt werden.

809832/0910

A 42 749 b

k-i63 280^030

6.Februar 1978 - 9 -

Ausgehend vom Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera anzugeben, welches bzw. welche die oben angegebenen Nachteile vermeidet, ein besseres Auflösungsvermögen und eine höhere Zuverlässigkeit sowie einen grösseren Messbereich aufweist und ausserdem billiger ist als die vorbekannten Verfahren und Einrichtungen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man jeder beweglichen Halterung einen Zähler, eine Quantisierungsvorrichtung und einen Detektor zuordnet, und dass man die Position jeder beweglichen Halterung ermittelt, indem man sie zunächst an einen Bezugspunkt bewegt und sie dann weiterbewegt, wobei man die zurückgelegte Strecke durch Zählen von Impulsen unter Vervrendung eines Zählers misst, dem die Impulse von der Quantisierungsvorrichtung zugeführt werden, wobei der Zähler jeweils auf einen vorgegebenen Zählerstand gesetzt wird, wenn die bewegliche Halterung zu dem Bezugspunkt gelangt.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als besonders vorteilhaft erwiesen, welche durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

(a) Es ist ein Positionsdetektor vorgesehen, welcher zwischen den Endpunkten des Laufweges der beweglichen Halterung, insbesondere zwischen einem oberen und einem unteren Endpunkt dieses Laufweges, vorgesehen ist;

- 10 -

809832/0910

ί -²^f ^b 2605030

6.Februar 1978 - 10 -

(b) es ist ein Elektromotor vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Antriebsspindel für die bewegliche Halterung antreibbar ist;

(c) es ist eine Steuerschaltung für die bewegliche Halterung vorgesehen, mit deren Hilfe der Elektromotor ein- und ausschaltbar und zu einer Drehrichtungsumkehr steuerbar ist;

(d) es ist eine Quantisierungsvorrichtung vorgesehen, mit deren Hilfe die von der beweglichen Halterung zurückgelegte Strecke feststellbar ist, und die mit den Antriebseinrichtungen für die bewegliche Halterung, insbesondere mit der Äntriebsspinde^ verbunden ist;

(e) es ist ein Positionszähler zum Zählen von Impulsen vorgesehen, von denen jeweils einer pro Quantisierungseinheit von der Quantisierungsvorrichtung erzeugbar ist, wobei der Zähler je nach Bewegungsrichtung der beweglichen Halterung vorwärts oder rückwärts zählen kann, so dass Digitalwerte erhalten werden, wobei der Positionszähler die Digitalwerte in Abhängigkeit von Bezugspunktsignalen, die von dem Positionsdetektor erzeugt werden, in Zählerstände für den Bezugspunkt umsetzt;

(f) es ist eine Einstellvorrichtung zum Einstellen der gewünschten Vergrösserung vorgesehen;

(g) es ist eine Betriebsschaltung vorgesehen, mit deren Hilfe die Position der beweglichen Halterung in Abhängigkeit von der an der Einstellvorrichtung eingestellten Verstärkung bestimmbar ist und

- 11 -

809832/0910

A 42 749 b

6.Februar 1978 - 11 -

(h) es ist eine Vergleichsschaltung vorgesehen, welche den Wert für die Position der beweglichen Halterung, welcher von der Betriebsschaltung bestimmt wird, m"it dem Zählerstand des Positionszählers vergleicht, um so eine Differenz zwischen den beiden Werten zu erhalten und die Steuerschaltung für die bewegliche Halterung in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz anzusteuern.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand einer Zeichnung noch näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der automatischen Fokussierung einer Kamera zur Herstellung von Druckplatten, mit der ein Bild durch eine Linse hindurch aufgenommen wird;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Vorrichtung zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Betriebsschaltung der Vorrichtung gemäss Fig. 2 und

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Vergleichsschaltung der Vorrichtung gemäss Fig. 2.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 der Zeichnung eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzipes der automatischen Fokussierung, wobei eine Vorlage 1 mit Hilfe einer Linse 2 auf

- 12 -

809832/0910

A 42 749 b

k-163

6.Februar 1978 - 12 -

einem photoempfindlichen Material 3 abgebildet wird.

In Fig. 2 ist eine Vorrichtung zum automatischen Fokussieren einer Kopierkamera gemäss der Erfindung dargestellt. Bei der Vorrichtung gemäss Fig. 2 werden eine bewegliche Linsenhalterung 5 für die Linse 2 und eine bewegliche Vorlagenhalterung 6 beim Einschalten der Stromquelle und ehe die Kamera zu photographieren beginnt, zunächst zu Bezugspunkten bewegt, die sich in einem fest vorgegebenen Abstand von einer feststehenden Filmhalterung 4 befindet, welche das photoempfindliche Material, insbesondere einen Film oder dergleichen,trägt.

Vor Beginn des Arbeitens der Kamera wird also die Linsenhalterung 5 automatisch längs einer Antriebsspindel 7, welche von einem Motor 11 angetrieben v/ird, in Richtung auf die Filmhalterung 4 bewegt, während gleichzeitig die Vorlagenhalterung 6 längs einer Antriebsspindel 8, die von einem elektrischen Motor 12 angetrieben wird, von der Filmhalterung 4 wegbewegt wird.

Wenn die Linsenhalterung 5 einen Mikroschalter 14 berührt, der an dem Bezugspunkt für die Linsehlaterung 5 angeordnet ist, sendet der Mikroschalter 14 ein Bezugspunktsignal an eine Steuerschaltung 17. Die Steuerschaltung 17 stoppt daraufhin den Motor 11. Die Linsehalterung 5 befindet sich nunmehr an ihrem Bezugspunkt bzw. in ihrer Startposition. Das Bezugspunktsignal· wird ausserdem einem Positionszähler 19 für die Linsenhalterung 5 zugeführt.

Wenn der Positionszähler 19 das Bezugssignal von dem Mikro-

- 13 -

809832/0910

6.Februar 1978 - 13 -

schalter 14 empfängt, wird er zwangsweise auf einen vorgegebenen Digitalwert gesetzt, der dem Abstand zwi-schen der FiImhalterung 4 und dem Bezugspunkt entspricht, an dem der Mikroschalter 14 angeordnet ist, und zwar unabhängig von einem zuvor gespeicherten Zählergebnis.

Der Mikroschalter 14 wird also betätigt und liefert ein Bezugspunktsignal. Dieses Bezugspunktsignal wird dann in einen Digitalwert umgesetzt, welcher dem Abstand zwischen der FiImhalterung 4 und dem Bezugspunkt entspricht, an dem der Mikroschalter 14 angeordnet ist, wobei ein Codierer verwendet wird, der nur für den Bezugspunkt vorgesehen ist und in dem digital codierte Werte vorgegeben sind, die den Abständen an den Bezugspunkten entsprechen. Dieser Digitalwert wird in einen Zählerstand des Positionszählers 19 umgesetzt, und zwar synchron mit einem Null-Impuls-Signal, welches von einem Codierer 9 bei jeder Umdrehung desselben erzeugt wird, wobei der Codierer 9 mit der Linsenhalterung 5 zusammenwirkt.

Der mit der Linsenhalterung 5 zusammenwirkende Codierer 9 und ein weiterer Codierer 10, der der Vorlagenhalterung 6 zugeordnet ist und nachstehend noch beschrieben wird, sind schrittweise arbeitende Drehcodierer. Jeder der beiden Codierer 9 und 10 ist als Quantisiereinrichtung zum Messen des von der Linsenhalterung 5 bzw. der Vorlagenhalterung 6 zurückgelegten Abstandes in Form eines Digitalwertes ausgebildet.

Die Codierer 9 und 10 sind mit den Antriebsspindeln 7 bzw. 8 verbunden, die dem Antrieb der Linsenhalterung 5 bzw. der Vor-

- 14 -

609832/0910

A 42 749 b

6.Februar 1978 - 14 -

lagenhalterung 6 längs der Achse der Linse dienen. Die Codierer 9 und 10 quantisieren die Vorschubstrecke, die einer Umdrehung ihrer zugeordneten Antriebsspindel entspricht/mit der gewünschten Auflösung. Die Codierer erzeugen jeweils dann einen elektrischen Impuls, wenn eine Verschiebung um eine Strecke stattgefunden hat, die gleich einer Quantisierungseinheit ist.

Die elektrischen Impulse werden von Positionszählern 19 und gezählt, wo sich folglich ein Zählerstand ergibt, der der Verstellung der Linsenhalterung bzw. der Vorlagenhalterung gegenüber ihrem jeweiligen Bezugspunkt entspricht.

Auch die Bewegungsrichtung der Linsenhalterung 5 und der Vorlagenhalterung 6 werden erfasst und derart berücksichtigt, dass die Positionszähler 19 und 20 entweder vorwärts oder rückwärts zählen.

Wenn die Linsenhalterung 5 den Mikroschalter 14 erreicht, d.h. ihren Bezugs- oder Ausgangspunkt, dann wird in den Positionszähler 19, wie oben beschrieben, ein dem Bezugspunkt entsprechender Zählerstand eingegeben. Anschliessend ist dann die jeweilige Position der Linsenhalterung 5 als Abstand von dem Bezugspunkt feststellbar.

Wenn dem Bezugspunkt also ein eigener vorgegebener Wert zugeordnet ist, der dem Abstand zwischen der Filmhaiterung 4 und dem Bezugspunkt entspricht, dann zeigt der Zählerstand des Positionszählers 19 die Lage der Linsenhalterung 5 an, d.h. deren Abstand von der Filmhalterung 4.

- 15 -

809832/0910

A 42 749 b

k-163

6.Februar 1978 - 15 -

Wenn die Linsenhalterung 5 bei dem automatischen Fokussiervorgang, der nachstehend noch beschrieben wird, den Bezugspunkt durchläuft, kann der Positionszähler 19 zwangsweise auf den normalen Digitalwert zurückgesetzt werden, der dem Abstand von der Filmhalterung entspricht, und zwar in Abhängigkeit von dem Bezugspunktsignal, welches von dem Mikroschalter 14 geliefert wird und von dem Standard-Null-Impuls-Signal, welches pro Umdrehung von dem Codierer 9 erzeugt wird, so dass das Aufsummieren von Fehlern automatisch korrigiert wird.

Zu Beginn des Fokussiervorganges, wo sich die Linsenhalterung 5 zwischen dem Mikroschalter 14 und der Filmhalterung 4 befindet, bewegt sich die Linsenhalterung 5 über die gesamte Strecke bis zu der Filmhalterung 4, wo sie einen Mikroschalter 13 berührt, der am oberen Ende der Laufbahn für die Linsenhalterung 5 vorgesehen ist und durch diese betätigbar ist.

Wenn der Mikroschalter 13 betätigt wird, erzeugt er ein dem oberen Endpunkt zugeordnetes Endpunktsignal, welches zu der Steuerschaltung 17 übertragen wird, welche daraufhin einen Rückwärtslauf des Elektromotors 11 einleitet. Dementsprechend dreht sich die Antriebsspindel 7 in einem Drehsinn, bei dem die Linsenhalterung 5 von der Filmhalterung 4 wegbewegt wird. Anschliessend betätigt die Linsenhalterung 5 dann den Mikroschalter 14, wodurch der Bezugspunkt-Positionswert gesetzt und der Motor 11 angehalten werden.

Die Vorlagenhalterung 6 wird in der gleichen Weise, wie dies für die Linsenhalterung 5 beschrieben wurde, zu ihrem Bezugspunkt bewegt.

- 16 -

809832/0910

A 42 749 b ' _r

k - 163 280^030

6.Februar 1978 - 16 -

Im einzelnen ist für die Vorlagenhalterung 6 ein Mikroschalter 16 am Bezugspunkt und ein Mikroschalter 15 am unteren Endpunkt des Laufweges der Vorlagenhalterung 6 vorgesehen. Ausserdem sind eine Steuerschaltung für den Motor 12, der Codierer 10 und der Positionszähler 20 vorgesehen.

Die praktische Einstellung der Mikroschalter 14 und 16 zum Erfassen der Bezugspunkte wird nachstehend beschrieben.

Bei der betrachteten Vorrichtung werden die Bezugspunkte für die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 vorzugsweise so gewählt, dass sich beim Arbeiten mit der Kamera die Vergrösserung 1 ergibt. Dies entspricht einer Abbildung der Vorlage in Originalgrösse, was häufig erwünscht ist.

In diesem Fall werden die Positionen für die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 vorab so vorgegeben, dass die in der Vorlagenhalterung 6 befindliche Vorlage scharf auf einem Film oder dergleichen in der Filmhalterung 4 abgebildet wird, und zwar mit der Vergrösserung 1, wobei die beste mögliche Auflösung des auf die Oberfläche des Film projizierten Bildes angestrebt wird.

Wenn unter den vorstehend angegebenen Voraussetzungen sowohl die Linsenhalterung 5 als auch die Vorlagenhalterung 6 in die korrekte vorgegebene Stellung gebracht sind, werden die Mikroschalter 14 und 16 so angeordnet, dass sie jeweils das Bezugspunktsignal liefern. Insbesondere werden die Mikroschalter 15 und 16 so eingestellt, dass ihre Einstellung der Mitte des Einstellbereiches entspricht, in dem die Bezugspunktsignale abgegeben werden.

- 17 -

809832/0910

A 42 749 b

e.Februar 1978 - 17 - 280S030

Die Codierer 9 und 10 werden auf solche Phasenlagen eingestellt, dass sie die Standard-Null-Impuls-Signale erzeugen, wenn sich die Linsenhalterung 5 bzw. die Vorlagenhalteruhg 6 an den Bezugspunkten befinden.

Wenn die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 von den Bezugspunkten wegbewegt werden und dann wieder in die Stellung bewegt werden, an der sich die Vergrösserung 1 ergibt, dann sorgen die Bezugspunktsignale der Mikroschalter 14 und 16 und die Standard-Null-Impuls-Signale der Codierer 9 und 10 dafür, dass die Halterungen 5 und 6 genau in den gleichen Positionen angehalten werden, auf die sie vorher eingestellt waren.

Der Zählerstand in den Positionszählern 19 und 20 ist ein binär codierter Digitalwert der Abstände zwischen der Filmhalterung 4 und der Linsenhalterung 5 bzw. zwischen Filmhalterung 4 und Vorlagenhalterung 6 bei der Vergrösserung 1, d.h. wenn sich die Halterungen 5 und 6 an ihren Bezugspunkten befinden.

Wenn das Auflösungsvermögen der Mikroschalter 14 und 16, d.h. der Bereich, in dem sich die Halterungen 5 und 6 befinden, während die Bezugspunktsignale erzeugt werden, etwas kleiner ist als der Abstand, welcher einer Umdrehung der Codierer 9 und 10 entspricht, dann ist die Genauigkeit, mit der die Bezugspunkte durch die Mikroschalter 14 und 16 bestimmt werden, gleicl· der Genauigkeit der Codierer 9,10, da die Bezugspunktsignale mit den Standard-Null-Impuls-Signalen der Codierer 9 und 10 synchronisiert werden.

Vorstehend wurde die Bestimmung der Bezugspunkte für die Vergrösserung 1 beschrieben. Es besteht aber auch die Möglichkeit,

- 18 -

809832/0910

A 42 749 b

die Bezugspunkte beispielsweise für die Vergrosserung 2 festzulegen.

Weiterhin ist es nicht erforderlich, dass die Bezugspunkte auf der Grundlage einer bestimmten Vergrosserung bestimmt werden; die Bezugspunkte können vielmehr auch auf andere Weise bestimmt werden, wobei ausserdem die Möglichkeit besteht, für jede der beweglichen Halterungen 5,6, wenn dies erwünscht ist, mehrere Bezugspunkte festzulegen.

Nach dem Einstellen der Linsenhalterung 5 und der Vorlagenhalterung 6 auf ihre jeweiligen Bezugspunkte am Beginn eines Arbeitszyklus wird an einer Einstellvorrichtung zum Einstellen der Vergrosserung die gewünschte Vergrosserung eingestellt; und es wird ein Startschalter für den Fokussiervorgang betätigt.

In einer Betriebsschaltung 22 werden die Positionen der Linsenhalterung 5 und der Vorlagenhalterung 6 mit Hilfe einer Rechenschaltung 27 für die Position der Linsenhalterung 5 sowie mit Hilfe einer Rechenschaltung 28 für die Position der Vorlagenhalterung 6 errechnet, und zwar in Abhängigkeit von der Vergrosserung, die an der Einstellvorrichtung 21 für die Vergrosserung eingestellt wurde, und in Abhängigkeit von der Brennweite der verwendeten Linse, die an einem Brennweiteneinstellkreis eingestellt ist. Dabei besitzt jede der Rechenschaltungen 27 und 28 die Fähigkeit zum Rechnen, wie beispielsweise ein Mikrocomputer, entsprechend den eingangs angegebenen Gleichungen II und III. Anschliessend beginnen sich sowohl die Linsenhalterung 5 als auch die Vorlagenhalterung 6 zu bewegen,

- 19 -

809832/0910

^{A 42 749 b}
k - 163

6.Februar 1978 - 19 -

und zwar jeweils in einer Richtung, die durch den Zählerstand der Positionszähler 19 und 20 und die Rechenergebnisse der Betriebsschaltung 22 bestimmt wird.

Der Zählerstand der Positionszähler 19 und 20 wird, ausgehend von den Anfangswerten an den Bezugspunkten, durch Vorwärtsoder Rückwärtszählen verändert, und zwar in Abhängigkeit von der Stellbewegung der Halterungen 5,6, welche durch die Codierer 9,10 in entsprechende Impulse umgesetzt wird.

Die Zählerstände der Positionszähler 19,20 werden mit vorgegebenen Werten verglichen, welche den gewünschten Positionen der Halterungen 5 und 6 entsprechen und welche von der Betriebsschaltung 22 errechnet wurden. Der Vergleich erfolgt in Vergleichsschaltungen 23 bzw. 24.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Vergleichsschaltung 23. Man erkennt, dass der binär codierte Zählerstand der Positionszähler 19 und 20 in drei Teile aufgespalten wird,- nämlich ein byte mit der höchsten Wertigkeit, ein byte mit mittlerer Wertigkeit und ein byte mit der geringsten Wertigkeit, wobei der Vergleich bezüglich a]ler drei bytes getrennt stattfindet.

Was die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 anbelangt, so wird jeder Vergleich in der gleichen Weise ausgeführt, so dass nachstehend nur ein Vergleichsvorgang für die Linsenhalterung 5 näher beschrieben werden soll, welcher wie folgt abläuft :

- 20 -

809832/0910

A 42 749 b ^ _ ., _ _{Λ Λ Λ}

6.Februar 1978 - 20 -

Die Werte A₁ und B₁ der bytes mit der höchsten Wertigkeit des von der Rechenschaltung 27 für die Position der Linsenhalterung 5 errechneten Ergebnisses einerseits und des Zähler-

ancererseits Standes des Positionszählers 19/werden miteinander verglichen.

Wenn die Werte A₁ und B₁ ungleich sind, dann wird die Linsenhalterung 5 in einer durch das Ergebnis des Vergleiches der Werte A₁ und B₁ vorgegebenen Richtung weiterbewegt. Wenn die Werte A₁ und B₁ gleich sind, dann werden die Werte A_ und B₂ der bytes mittlerer Wertigkeit des von der Rechenschaltung 27 für die Position der Linsenhalterung 5 errechneten Wertes einerseits und des Zählerstandes des Positionszählers 9 andererseits verglichen.

Wenn die Werte A₂ und B₂ ungleich sind, wird die Bewegungsrichtung der Linsenhalterung 5 in der oben beschriebenen Weise bestimmt. Wenn die Werte A₂ und B₂ gleich sind, dann werden die Werte A₃ und B₃ der bytes mit der geringsten Wertigkeit des von der Rechenschaltung 27 ermittelten Wertes einerseits und des Zählerstandes des Positionszählers 19 miteinander verglichen.

Wenn die Werte A, und B^ ungleich sind, wird die Linsenhalterung 5, wie oben beschrieben, in vorgegebener Richtung bewegt. Wenn die Werte A₃ und B- gleich sind, wird ein Koinzidenzsignal an die Steuerschaltung 17 übertragen, wodurch der elektrische Motor 11 stillgesetzt wird.

In der vorstehend beschriebenen Weise werden die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 automatisch in die Positio-

- 21 -

8U9832/0910

^{A 42 749 b}

k - 163

6. Februar 1978 - 21 -

nen bewegt, die der an dem Brennweiteneinstellkreis 21 eingestellten Vergrösserung entsprechen. Anschliessend erfolgt die Belichtung mit der gewünschten Belichtungszeit, wobei die Vorlage in der Vorlagenhalterung 6 abgebildet und auf dem photoempfindlichen Material im Filmhalter 4 mit der gewünschten Vergrösserung aufgezeichnet wird. Wenn dann eine Vorlage mit einer anderen Vergrösserung photographiert werden soll, dann wird die neue Vergrösserung an dem Brennweiteneinstellkreis 21 eingestellt, woraufhin der Startschalter erneut betätigt wird.

Der Vergleich der Zählerstände der Positionszähler 19 und 20 - diese Zählerstände entsprechen den jeweiligen Positionen der Linsenhalterung 5 bzw. der Vorlagenhalterung 6 - mit den Werten, die von den Rechenschaltungen 27 bzw. 28 ausgegeben werden und die den gewünschten Positionen der Linsenhalterung 5 und der Vorlagenhalterung 6 entsprechen, wird nach Berechnung der der neuen Vergrösserung entsprechenden Werte durchgeführt, woraufhin dann die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 automatisch auf ihre neuen Positionen positioniert werden, wie dies oben beschrieben wurde.

Es versteht sich, dass,ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, zahlreiche Änderungen und/oder Ergänzungen möglich sind, ohne dass dabei der Grundgedanke der Erfindung verlassen werden müsste. Insbesondere können diejenigen Schaltkreise bzw. Schaltungsteile, die sich in Fig. 2 innerhalb eines gestrichelt eingezeichneten Blockes 25 befinden, durch einen Rechner, wie z.B. einen Kleinrechner oder einen Mikrocomputer, ersetzt werden, welcher die Bewegungen

- 22 -

8uaö32/091ö

k - 163

6.Februar 1978 " - 22 -

der Linsenhalterung 5 und der Vorlagenhalterung 6 steuert.

Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 die Filmhalterung 4 eine feststehende Filmhalterung, während die Linsenhalterung 5 und die Vorlagenhalterung 6 beweglich sind. Es besteht jedoch die Möglichkeit, jeweils zwei beliebige der drei Halterungen 4,5,6 beweglich auszubilden.

Wenn ein Zoom-Objektiv für die photographische Kamera verwendet wird, ist es ferner ohne weiteres möglich, die vorliegende Erfindung auch mit nur einer beweglichen Halterung zu verwirklichen.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, dass erdingsgemäss eine exakte Positionierung beweglicher Halterungen erreicht werden kann, indem man einen schrittweise arbeitenden Drehcodierer einsetzt, wobei Zählfehler von Positionszählern und Störeinflüsse dadurch auf ein Minimum reduziert werden können, dass man die Zählerstände in den Positionszählern jedesmal, wenn die Linsenhalterung oder die Vorlagenhalterung beim automatischen Positionieren ihren Bezugspunkt durchläuft, zwangsweise auf einen fest vorgegebenen Wert einstellt.

Leerse ite

Claims

DR.-INS. DIPL.-ING. M. SC. DIPL.-PHYS. OH. DIPL.-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - GRSESSSACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 42 749 b Anmelder: Dainippon Screen Seizo

k - 163 Kabushiki Kaisha

6.Februar 1978 1-1 Tenjin-kitamachi,

Teranouchi-agaru 4-chorae, Horikawa-dori, Kamigyo-ku, Kyoto-chi, Japan

Patentansprüche:

Verfahren zum automatischen Fokussieren einer Reproduktionskamera mit einem Rahmen und mit einer FiImhalterung, einer Linsenhalterung und einer Vorlagenhalterung, von denen mindestens eine beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass man jeder beweglichen Halterung (5,6) einen Zähler (19,20), eine Quantisierungsvorrichtung (9,10) und einen Detektor (1O,16) zuordnet, und dass man die Position jeder beweglichen Halterung (5,6) ermittelt, indem man sie zunächst an einen Bezugspunkt bewegt und sie dann weiterbewegt, wobei man die zurückgelegte Strecke durch Zählen von Impulsen unter Verwendung eines Zählers (19,20) misst, dem die Impulse von der Quantisierungsvorrichtung (9,10) zugeführt werden, wobei der Zähler (19,20) jeweils auf einen vorgegebenen Zählerstand gesetzt wird, wenn die bewegliche Halterung (5,6) zu dem Bezugspunkt gelangt.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Halterung (5,6) automatisch in vorgegebener Richtung in Bewegung gesetzt wird, ehe die Betätigung der Kamera eingeleitet wird_/ und dass die Bewegung der beweglichen Halterung (5,6) fortgesetzt wird, bis diese ihren Bezugspunkt erreicht.

809832/0910

ORIGINAL !HSPECTED

6. Februar 1978 - 2 -

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Quantisierungsvorrichtung (9,10) Impulse erzeugt, die das gleiche Auflösungsvermögen besitzen wie ein ganzzahliges Vielfaches einer Quantisierungseinheit, solange die Quantisierungseinheit für das Erfassen der von der bev/eglichen Halterung (5,6) durchlaufenen Strecke verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Quantisierungsvorrichtung (9,10) als schrittweise arbeitender Drehcodierer ausgebildet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

man den Zählerstand des Zählers (19,20)

air. Bezugspunkt

in seinen eigenen Wert/umwandelt, indem man Bezugspunktsignale mit den Impulsen synchronisiert, die von der Quantisierungsvorrichtung (9,10) erzeugt werden, und zwar mit Hilfe einer weiteren Quantisierungsvorrichtung, welche grosser ist als die Quantisierungsvorrichtung, die für das Erfassen der von den beweglichen Halterung (5,6)

zwar zurückgelegten Strecke vorgesehen ist, und/dann, wenn die bewegliche Halterung (5,6) den Bezugspunkt erreicht.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer Reproduktionskamera, welche einen Rahmen aufweist sowie eine Filmhalterung,

und eine Vorl.acrenhalterung . eine Linsenhalterung/, von denen mindestens eine beweglich

ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: (a) Es ist ein Positionsdetektor (14,16) vorgesehen,

809832/0910

A 42 749 b

«;i⁶³ _1Q7« , 280SÖ3Q

6.Februar 1978 - 3 -

welcher zwischen den Endpunkten des Laufweges der beweglichen Halterung (5,6), insbesondere zwischen einem oberen und einem unteren Endpunkt dieses Laufweges vorgesehen ist;

(b) es ist ein Elektromotor (11,12) vorgesehen, mit dessen Hilfe eine Antriebsspindel (7,8) für die bewegliche Halterung (5,6) antreibbar ist;

(c) es ist eine Steuerschaltung (17,18) für die bewegliche Halterung (5,6) vorgesehen, mit deren Hilfe der Elektromotor (11,12) ein- und ausschaltbar und zu einer Drehrichtungsumkehr steuerbar ist;

(d) es ist eine Quantisierungsvorrichtung (9,10).vorgesehen, mit deren Hilfe die von der beweglichen Halterung (5,6) zurückgelegte Strecke feststellbar ist und die mit den Antriebseinrichtungen für die beweg- ■ liehe Halterung (5,6), insbesondere mit der Antriebsspindel (7,8) verbunden ist;

(e) es ist ein Positionszähler (19,20) zum Zählen von Impulsen vorgesehen, von denen jeweils einer pro Quantisierungseinheit von der Quantisierungsvorrichtung (9,10) erzeugbar ist, wobei der Zähler je nach Bewegungsrichtung der beweglichen Halterung (5,6) vorwärts oder rückwärts zählen kann, so dass Digitalwerte erhalten werden, wobei der Positionszähler (19,20) die Digitalwerte in Abhängigkeit von Bezugspunktsignalen, die von dem Positionsdetektor (14,16)

809832/0910

A 42 749 b

k - 163 280i>030

6. Februar 1978 - 4 -

erzeugt werden, in Zählerstände für den Bezugspunkt umsetzt;

(f) es ist eine Einstellvorrichtung zum Einstellen der gewünschten Vergrösserung vorgesehen;

(g) es ist eine Betriebsschaltung (22) vorgesehen, mit deren Hilfe die Position der beweglichen Halterung (5,6) in Abhängigkeit von der an der Einstellvorrichtung eingestellten Verstärkung bestimmbar ist und

(K) es ist eine Vergleichsschaltung (23,24) vorgesehen, welche den Wert für die Position der beweglichen Halterung (5,6), welcher von der Betriebsschaltung

(22) bestimmt wird, mit dem Zählerstand des Positionszählers vergleicht, um so eine Differenz zwischen den beiden Werten zu erhalten und die Steuerschaltung (17,18) für die bewegliche Halterung (5,6) in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz anzusteuern.

809832/0910