DE4104112A1 - Objektivantriebseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Objektivantriebseinrichtung, die eine Gruppe von Linsen durch einen elektrischen Motorantrieb in optischen Geräten, insbesondere Kameralinsen bzw. -objektive antreibt.

In den letzten Jahren gab es eine ansteigende Zahl an Kameras, mit denen sich Schnappschüsse aufnehmen lassen, wie Kompaktkameras mit sogenanntem Objektiv-Verschluß- System, die mit einem motorbetriebenen Motorzoomobjektiv zum Zoomen ausgestaltet sind.

Beim Aufnehmen von Bildern unter Verwendung einer Kamera mit einem derartigen Motorzoomobjektiv gibt es Momente, in denen der Benutzer ein Subjekt bei einer gewissen Brennweite schnell zoomen möchte, z. B. in dem folgend beschriebenen Fall. Wenn man einen Moment aufnehmen will, in dem ein Subjekt einen gewissen Punkt passiert, bestimmt der Fotograf die Aufnahmeposition vorab, richtet die Kamera auf den bestimmten Punkt, bestimmt durch Zoomen einen gewünschten Aufbau, stellt durch automatisches Fokussieren scharf und wartet. Wenn in dieser Situation das Subjekt nicht in die bestimmte Position kommt, könnte der Fotograf heran- und/oder wegzoomen oder die Kamera auf andere Subjekte richten. Wenn der Aufbau von dem gewünschten Aufbau, wie er ist, unterschiedlich ist, kann es unmöglich sein, den Brennpunkt zurück in die gewünschte Brennweite in der Zeit zu bringen, in der das Subjekt in die bestimmte Position kommt.

Die Erfindung basiert auf den zuvor genannten Wünschen, und es ist ihr Zweck, eine Objektivantriebseinrichtung zu schaffen, die Motorzoomen durch einfachen Betrieb, z. B. auf eine voreingestellte Brennpunktentfernung ermöglicht, und eine mit einer solchen Objektivantriebseinrichtung ausgestattete Kamera zu schaffen.

Um dieses Ziel zu erreichen, schafft die Erfindung eine Speichereinrichtung, um die Position des Objektivs zu speichern, in der ein oder mehr Linsengruppen durch eine elektrische Motorantriebseinrichtung auf der Lichtachsenrichtung bewegt sind, und eine Steuereinrichtung, um das Objektiv oder die Linsengruppen über die elektrische Motorantriebseinrichtung in die in der Speichereinrichtung gespeicherte Position anzutreiben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Erfindung derart auszubilden, daß eine gewünschte Brennweite durch Betätigen einer Betriebseinrichtung voreingestellt wird und Motorzoomen dann automatisch durch Betätigen der Betriebseinrichtung auf die voreingestellte Brennweite vollzogen wird.

Es ist auch möglich, die Erfindung derart auszubilden, daß die Betriebseinrichtung aus einem Paar von Schaltern zusammengestellt ist und daß die Brennweitenspeichereinrichtung eine Brennweite speichert, wenn beide Schalter gleichzeitig eingeschaltet werden. Wenn einer von ihnen eingeschaltet wird, wird das Zoomen durch die elektrische Antriebseinrichtung auf die Brennweite gesteuert, die durch die Steuereinrichtung in der Brennweitenspeichereinrichtung gespeichert ist.

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Gegenstand, der in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 02- 13 294 (eingereicht am 14. Febr. 1990) enthalten und hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit ausdrücklich aufgenommen ist.

Die Erfindung wird nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Hauptaufbau der einäugigen Reflexkamera anzeigt, die die Erfindung als ein Anwendungsbeispiel anwendet; und

Fig. 2 ist ein Flußdiagramm für den Hauptbetrieb derselben einäugigen Reflexkamera.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das nur die Hauptkomponenten der einäugigen Reflexkamera zeigt, auf die das Voreinstellungszoomobjektiv dieser Erfindung angewendet ist.

Das Motorzoomobjektiv 10 hat eine erste Linsengruppe L1 und eine zweite Linsengruppe L2. Zunächst wird die Linsengruppe L1 durch den Fokussiermechanismus 11 angetrieben und steuert das Fokussieren. Die erste und die zweite Linsengruppe L1 und L2 werden durch den Zoommechanismus 12 angetrieben und verändern die Brennweite. Diese Antriebsmechanismen 11 und 12 verwenden einen Nockenring mit einer allgemein bekannten Nockenvertiefung und einen Nockenmechanismus mit einem Nockenstößel, der in die Nockenvertiefung eingepaßt ist.

Weiterhin wird bei diesem Beispiel der Brennpunkt- bzw. Fokussteuermechanismus 11 durch einen AF-Motor 25 betrieben, der an dem Kameragehäuse 20 angebracht ist, während der Zoommechanismus 12 durch einen an dem Zoomobjektiv 10 angebrachten Zoommotor 13 angetrieben wird.

Die scharfgestellte Entfernung zum Subjekt und die Brennweite des Motorzoomobjektivs 10 werden getrennt durch eine Entfernungsdatenerfassungs-(Lese-)Einrichtung 14 gelesen. Die Information, die eingelesen wird, wird an das Kameragehäuse 20 über (nicht in der Figur gezeigte) Kontaktstifte herausgeschickt, die an Anbringungsflächen des Zoomobjektivs 10 und dem Kameragehäuse 20 angeordnet sind.

Das Motorzoomobjektiv 10 ist mit einer CPU (nicht in der Figur gezeigt) ausgestattet, die eine Kommunikation zwischen dem Kameragehäuse 20 und den Steuermechanismen wie dem Fokussiermechanismus 11, dem Zoommechanismus 12 und der Entfernungserfassungseinrichtung 14 ermöglicht.

Dieses Motorzoomobjektiv 10 ist mit einem Zoombetriebsring 15 versehen, der auf eine solche Weise als Betriebsschalter arbeitet, daß er sich frei dreht und durch eine Feder in die neutrale Position zurückkehrt. Der Zoombetriebsring 15 ist mit einem Zoomschalter SWZ durch ein Paar von Kontaktpunkten verbunden und wird ausgeschaltet, wenn der Zoombetriebsring 15 in der neutralen Position ist. Der Zoomschalter SWZ wird eingeschaltet, wenn ein Kontaktpunkt eingeschaltet wird, wenn der Zoombetriebsring 15 in Uhrzeigerrichtung oder in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wird. Auf der Basis, daß der Kontaktpunkt einschaltet, startet der Zoommotor 13 mit dem Drehen in die spezifizierte Richtung, gemäß der sich die Linsengruppen L1 und L2 zum Zoomen in entweder die Tele-Seite oder die Weitwinkel-Seite in Lichtachsenrichtung bewegen.

Ein Teil des durch die Linsengruppen L1 und L2 des an dem Kameragehäuse 20 angebrachten Motorzoomobjektivs 10 gehenden Subjektlichtstrahls wird nach dem Durchlauf eines halbdurchlässigen Spiegelteils eines Hauptspiegels 21 und nach der Reflexion durch einen Nebenspiegel 22 auf einen CCD-Entfernungsmessungssensor 23 geleitet. Dieser CCD-Entfernungsmesser 23 verwendet ein Phasendifferenzerfassungsverfahren und schickt Phasendifferenzinformation über die Subjektabbildung, die in zwei Hälften getrennt ist, an die Steuerschaltung 24 ab. Die Steuerschaltung 24 führt eine allgemein bekannte Vorhersageberechnung auf der Basis der Phasendifferenzinformation aus, um den Grad der Unschärfe und seine Richtung zu erhalten. Dann startet sie den AF-Motor 25, treibt den Fokussteuermechanismus 11 an und stellt durch Bewegen der ersten Linsengruppe L1 in Lichtachsenrichtung scharf. Der Vorgang der zuvor genannten automatischen Fokussteuerung wird in dieser Beschreibung "AF-Prozeß" genannt.

Zusätzlich ermöglicht die Steuerschaltung 24 ein gesteuertes Zoomen durch Antreiben des Zoommotors 13. In die Steuerschaltung 24 werden scharfgestellte Entfernungsdaten D (Entfernungsdaten zu dem Subjekt) aus der Entfernungsmeßeinrichtung 14 und Brennweitendaten f eingegeben.

Das Kameragehäuse 20 ist mit einem Meßschalter SWS, der eine Lichtmessung und einen automatischen Fokussierbetrieb startet, einem Auslöseschalter SWR, der eine Belichtung durch Antreiben des Spiegels 21, des Verschlusses und der Blende (nicht gezeigt in der Figur) ermöglicht, und einem Modusauswahlschalter SWM zum Auswählen eines Modus versehen.

Zusätzlich sind ein Voreinstellungsschalter SW1 und ein Einstellungsschalter SW2 als eine Betriebseinrichtung für den Voreinstellungszoommodus vorgesehen. Der Voreinstellungsschalter SW1 ist ein Schalter, der es ermöglicht, Werte für die Brennweite und die Subjektentfernung voreinzustellen, wohingegen der Einstellungsschalter SW2 Werte voreinstellt, wenn er zusammen mit dem Voreinstellungsschalter SW1 betrieben wird, und die Operationen zu den Voreinstellungswerten steuert, wenn er alleine betätigt wird. Diese Schalter sind mit einem Eingangsanschluß der Steuerschaltung 24 verbunden. Alle zuvor erwähnten Schalter SW sind offene Schalter.

Als nächstes wird der Voreinstellungszoommodus des Beispiels erläutert. Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 eingeschaltet wird, wird der Voreinstellungsmodus verfügbar. Wenn in diesem Zustand der Einstellungsschalter SW2 gedrückt wird, werden die Brennweitendaten f zu dieser Zeit durch die Entfernungsleseeinrichtung 14 gelesen und in die Steuerschaltung 24 eingegeben. Die Steuerschaltung 24 speichert die Brennweite f als die voreingestellte Brennweite fp. Das heißt, wenn der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 gleichzeitig eingeschaltet werden, wird die Brennweite f zu jener Zeit gespeichert (oder voreingestellt).

Wenn der Einstellungsschalter SW2 gedrückt wird, wenn der Voreinstellungsschalter SW1 aus ist, nimmt die Steuerschaltung 24 die Brennweitendaten f aus der Entfernungsdatenleseeinrichtung 14 heraus und vergleicht die Brennweite f mit dem Voreinstellungswert fp und steuert das Zoomen dann durch Antreiben des Zoommotors 13 bis sie gleich werden in eine solche Richtung, daß die Brennweite f und die Voreinstellungsbrennweite fp einander nähern.

Wenn bei diesem zuvor erwähnten Beispiel der Fotograf die Brennweite f voreinstellen möchte, drückt er sowohl den Voreinstellungsschalter SW1 als auch den Einstellungsschalter SW2 gleichzeitig. Er kann die Brennweite f zurück in den voreingestellten Zustand bringen, indem er nur den Einstellungsschalter SW2 drückt.

Wenn der Fotograf den Einstellungsschalter SW2 drückt, während der Zoombetriebsring 15 dreht, kann der Fotograf eine Priorität auf entweder den Betrieb des Zoombetriebsrings 15 oder des Einstellungsschalters SW2 setzen. Es ist auch möglich, einen solchen Aufbau zu verwenden, bei dem, wenn der Voreinstellungsschalter SW1 gedrückt wird, die Brennweite f voreingestellt wird, und gleichzeitig die Daten für die scharfgestellte Subjektentfernung D aus der Entfernungsleseeinrichtung 14 eingelesen und als der Voreinstellungswert Dp gespeichert werden. In diesem Fall steuert die Steuerschaltung 24 das Zoomen wie zuvor erwähnt, wenn nur der Voreinstellungsschalter SW2 gedrückt wird, und treibt zur selben Zeit den AF-Motor 25 an, um mit dem voreingestellten Wert Dp scharf zu stellen.

Darüber hinaus kann der Aufbau derart sein, daß die Voreinstellungswerte fp und Dp durch den Fotografen nach Wahl ausgewählt werden können.

Als nächstes wird der Voreinstellungszoombetrieb in einer Kamera auf der Basis des Betriebsflußdiagramms, gezeigt in Fig. 2, erläutert.

Dieser Betrieb wird durch die Steuerschaltung 24 gemäß einem im ROM der Steuerschaltung 24 gespeicherten Steuerprogramm ausgeführt.

Zunächst, wenn der Hauptschalter SW3 eingeschaltet wird, wird überprüft, ob ein Motorzoomobjektiv angebracht ist oder nicht (S101).

Wenn kein Motorzoomobjektiv angebracht ist, wird der Lichtmeßschalter SWS überprüft, um herauszufinden, ob er eingeschaltet ist. Wenn er eingeschaltet ist, werden die Lichtmessung und eine AF-Verarbeitung ausgeführt. Dann wird überprüft, ob der Auslöseschalter SWR eingeschaltet ist oder nicht. Wenn er eingeschaltet ist, wird ein gewöhnlicher Belichtungsprozeß durchgeführt, und dieses Flußdiagram endet (S103, S105, S107 und S109). Wenn der Lichtmeßschalter SWS nicht eingeschaltet ist, kehrt die Ausführung ohne jede Verarbeitung zum Schritt S101 zurück. Wenn der Lichtmeßschalter SWS eingeschaltet ist, der Auslöseschalter SWR jedoch nicht eingeschaltet ist, werden die Lichtmessung und der AF-Prozeß ausgeführt, und die Ausführung kehrt dann zum Schritt S101 zurück.

Wenn ein Motorzoomobjektiv 10 angebracht ist, werden der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 überprüft, um herauszufinden, ob sie eingeschaltet sind (S111, S113 und S117). Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 eingeschaltet ist und der Einstellungsschalter SW2 auch eingeschaltet ist, liegt der Voreinstellungsmodus vor. Dann wird die aktuelle Brennweite f als die Voreinstellungsbrennweite fp gespeichert. Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 eingeschaltet ist, der Einstellungsschalter SW2 jedoch ausgeschaltet ist, fährt die Ausführung mit Schritt S125 fort (S111, S113, S115).

Wenn der Voreinstellungsschalter SW1 nicht eingeschaltet ist, der Einstellungsschalter SW2 jedoch eingeschaltet ist, wird die Voreinstellungsbrennweite Fp überprüft, um herauszufinden, ob sie gespeichert worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, springt die Ausführung zum Schritt S125 (S117). Wenn sie gespeichert worden ist, werden die Brennweite f zu dieser Zeit und die Voreinstellungsbrennweite fp miteinander verglichen, um herauszufinden, ob sie gleich sind oder nicht. Wenn f=fp, dann springt die Ausführung zu Schritt S125. Wenn f nicht = fp, wird ein gesteuertes Zoomen ausgeführt, so daß f=fp, und die Ausführung fährt dann mit Schritt S125 fort (S119, S121 und S123).

Im Schritt S125 wird überprüft, ob der Lichtmeßschalter SW5 eingeschaltet ist oder nicht. Wenn er nicht eingeschaltet ist, kehrt die Ausführung zurück zu Schritt S101; wenn er eingeschaltet ist, werden die Lichtmessung und der AF-Prozeß ausgeführt. Dann wird überprüft, ob der Konstantvergrößerungsmodus vorliegt oder nicht (S125, S127 und S129). Wenn der Konstantvergrößerungsmodus nicht vorliegt, springt die Ausführung zu Schritt S133. Wenn der Konstantvergrößerungsmodus vorliegt, wird das Zoomen ausgeführt, so daß die Vergrößerung konstant wird, dann fährt die Ausführung fort mit Schritt S133, um herauszufinden, ob der Auslöseschalter SWR eingeschaltet ist oder nicht (S129, S131 und S133). Der Konstantvergrößerungsmodus ist der Modus, bei dem das Zoomen derart vollzogen wird, daß der Wert (Entfernung zu Subjekt)/(Brennweite) konstant wird.

Wenn der Auslöseschalter SWR nicht eingeschaltet ist, kehrt die Ausführung zurück zu Schritt S101. Wenn der eingeschaltet ist, wird überprüft, ob der Belichtungszoommodus vorliegt oder nicht (S135).

Wenn der Belichtungszoommodus nicht vorliegt, wird ein gewöhnlicher Belichtungsprozeß ausgeführt, und das Flußdiagramm endet. Wenn der Belichtungszoommodus vorliegt, wird ein Belichtungszoomprozeß ausgeführt, bei dem das Zoomen während der Belichtung durchgeführt wird, und dieses Flußdiagramm endet (S135, S137 und S139).

Bei diesem Beispiel kann der Fotograf während der zuvor erwähnten Prozesse Motorzoomen nach belieben betreiben.

Obwohl das zuvor erwähnte Beispiel einen Aufbau zeigt, bei dem die Auswahl des Voreinstellungsmodus durch den Voreinstellungsschalter SW1 vollzogen wird, ist auch ein anderer Aufbau möglich, bei dem die Auswahl durch den Modusauswahlschalter SWM vollzogen wird. In diesem Fall wird der Voreinstellungsmodus durch den Modusauswahlschalter SWM nach dem Voreinstellen in dem Voreinstellungsmodus gelöscht.

Es ist von Vorzug, daß der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 an dem Motorzoomobjektiv 10 installiert sind. Wenn sie z. B. an einer Position installiert sind, bei der der Zeige- und der Mittelfinger sie betätigen können, kann der Fotograf den Zoombetriebsring 15 gleichzeitig mit einer Hand betätigen.

Wie zuvor beschrieben, wurde eine Beschreibung unter Verwendung eines Beispiels abgegeben, bei dem sie Erfindung auf eine einäugige Reflexkamera angewendet ist. Diese Erfindung kann jedoch auch auf Objektiv-Verschlußkameras angewendet werden. In einem solchen Fall können alle diese Operationen durch eine einzelne CPU gesteuert werden. Die Erfindung kann auch auf austauschbare Objektive für einäugige Reflexkameras angewendet werden, die keine Voreinstellungszoomfunktion in ihrem Kameragehäuse haben. In diesem Fall können eine Steuereinrichtung (CPU), der Voreinstellungsschalter SW1 und der Einstellungsschalter SW2 in den austauschbaren Objektiven selbst installiert werden.

Wenn weiterhin eine Anzeige 30 vorgesehen ist, um das Vorliegen eines Voreinstellungswertes und den Voreinstellungswert selbst anzuzeigen, kann der Voreinstellungszustand genau beobachtet werden.

Wie zuvor beschrieben, durch Verwenden eines Voreinstellungszoomobjektivs dieser Erfindung und einer Kamera mit einem derartigen Objektiv, können ein Voreinstellen der Brennweite und eine Steuerung zur Erzielung des Voreinstellungswertes leicht durch Betreiben einer Betriebseinrichtung vollzogen werden. Selbst wenn der Fotograf unter Bedingungen aufnimmt, die sich von den Voreinstellungswerten unterscheiden, kann daher die Voreinstellungsbrennweite durch einfache Betätigung der Betriebseinrichtung wieder aufgenommen werden. Dies verhindert das Verfehlen von Aufnahmemöglichkeiten.

Claims (13)

1. Einrichtung zum Antreiben eines Objektivs (10) mit einer oder mehr Linsengruppen (L1, L2), die in einer Richtung entlang der optischen Achse mittels einer elektrischen Antriebseinheit (13) versetzbar sind, wobei die Einrichtung eine Speichereinrichtung zum Speichern einer Position der Linsengruppe (L1, L2) hat, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (24) zum Versetzen der einen oder mehr Linsengruppen in die in der Speichereinrichtung gespeicherte Position mittels der elektrischen Antriebseinheit (13).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv ein Motorzoomobjektiv (10), welches durch die elektrische Antriebseinheit (13) gezoomt wird, daß die Speichereinrichtung eine Speichereinheit zum Speichern einer Brennweite ist und daß die Steuereinrichtung (24) ausgelegt ist, die elektrische Antriebseinheit (13) auf die in der Speichereinrichtung gespeicherte Brennweite anzutreiben, und zwar unter steuerndem Zoomen derselben.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Betriebseinrichtung (SW1, SW2) zum Betätigen der Brennweitenspeichereinheit unter Speicherung einer aktuellen Brennweite und zum Veranlassen der Steuereinrichtung (24), das gesteuerte Zoomen auf die in der Brennweitenspeichereinheit gespeicherte Brennweite durchzuführen.

4. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Voreinstellungsbetriebseinrichtung (SW1) zum Speichern einer aktuellen Brennweite in der Brennweitenspeichereinheit.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einstellungsbetriebseinrichtung (SW2) zum Veranlassen, daß die Steuereinrichtung das gesteuerte Zoomen auf die in der Brennweitenspeichereinheit gespeicherte Brennweite durchführt.

6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebseinrichtung ein Paar von Schaltern (SW1, SW2) umfaßt, wobei, wenn beide Schalter gleichzeitig eingeschaltet werden, die Brennzeitenspeichereinheit eine Brennweite speichert, und, wenn nur einer der Schalter eingeschaltet wird, die Steuereinrichtung das gesteuerte Zoomen durchführt unter Antreiben der elektrischen Antriebseinheit (13) auf die in der Brennweitenspeichereinheit gespeicherte Brennweite.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorzoomobjektiv (10) zumindest zwei Linsenarten (L1, L2) aufweist, die ausgelegt sind, von der elektrischen Antriebseinheit (13) in eine Richtung entlang der optischen Achse angetrieben zu werden, während die Entfernung zwischen ihnen variiert wird, und eine Einrichtung zum Erfassen von Positionen der Linsengruppen (L1, L2.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung (14) zum Erfassen einer Position der einen Linsengruppe oder der mehreren Linsengruppen.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (10) abnehmbar an einem Kameragehäuse (20) angebracht ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv (10) die elektrische Antriebseinrichtung (13) und das Kameragehäuse (20) die Speichereinheit und die Steuereinrichtung enthält.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorzoomobjektiv (10) abnehmbar an dem Kameragehäuse (20) angebracht ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Motorzoomobjektiv (10) eine elektrische Antriebseinrichtung (13) und das Kameragehäuse (20) die Brennweitenspeichereinheit, die Steuereinrichtung (24) und die Betriebseinrichtung (SW1, SW2) enthält.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv eine fokussierende Linsengruppe (L1) hat, die von der elektrischen Antriebseinheit (13) anzutreiben ist, daß die Speichereinrichtung eine Speichereinheit zum Speichern der Position der fokussierenden Linsengruppe (L1) ist, und daß die Steuereinrichtung (24) ausgelegt ist, die elektrische Antriebseinheit derart anzutreiben, daß die Linsengruppe (L1) in die in der Speichereinrichtung gespeicherte Position bewegt wird.