DE3587018T2

DE3587018T2 - AUTOMATIC METHOD FOR FOCAL POINT CONTROL AND CAMERA WITH AUTOMATIC FOCAL POINT REGULATORS.

Info

Publication number: DE3587018T2
Application number: DE8686900235T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Hoshino; Eiji Ito; Masamori Makino; Kenji Miyama; Masataka Sawamura; Minoru Yamada
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-12-04
Filing date: 1985-12-04
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2005-12-05
Also published as: DE3587018D1

Description

TECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Fokussierverfahren (Brennpunktregelverfahren) bei einer Kamera, bei dem ein Aufnahme-Objektiv in Abhängigkeit von einem Entfernungsmeßsignal in eine Fokussierstellung betätigt wird, und eine mit einer automatischen Fokussiervorrichtung ausgerüstete Kamera.The present invention relates to an automatic focusing method (focus control method) in a camera in which a recording lens is actuated into a focusing position depending on a distance measuring signal, and to a camera equipped with an automatic focusing device.

BACKGROUND OF THE STATE OF THE ART

Als Möglichkeit zum automatischen Fokussieren bzw. Scharfstellen eines Aufnahme-Objektivs bei einer Kamera hat in den letzten Jahren ein Verfahren Anwendung gefunden, bei dem das sog. Stufen(steuer)kurvenelement, das einen lotrecht in Richtung einer optischen Achse abgestuften und an einer Stirnfläche eines Zylinders angeformten Abschnitt aufweist, um die optische Achse gedreht und (dabei) das Aufnahme-Objektiv durch den abgestuften Abschnitt in der Richtung der optischen Achse verschoben oder verstellt wird.As a way of automatically focusing or sharpening a camera lens, a method has been used in recent years in which the so-called step (control) cam element, which has a section that is stepped perpendicularly in the direction of an optical axis and molded onto the front surface of a cylinder, is rotated about the optical axis and (in the process) the camera lens is moved or adjusted by the stepped section in the direction of the optical axis.

Als einfachste Ausführung dieses Verfahrens ist ein Beispiel bekannt, bei dem der genannte abgestufte Abschnitt als kontinuierliche Nocken- oder Kurvenfläche ausgebildet ist und das Aufnahme-Objektiv durch ein Federelement gegen die Kurvenfläche angedrückt wird, so daß es in Richtung der optischen Achse vorwärts und rückwärts verschiebbar ist.The simplest embodiment of this method is an example in which the stepped section is designed as a continuous cam or curved surface and the recording lens is pressed against the curved surface by a spring element so that it can be moved forwards and backwards in the direction of the optical axis.

Bei dieser Ausgestaltung muß jedoch das Aufnahme- Objektiv, wenn es in die Ausgangsstellung zurück verschoben wird, gegen die Betätigung (Kraft) des Federelements verschoben werden; hierfür ist eine große Ausgangsleistung eines Motors oder einer elektromagnetischen Vorrichtung, die jeweils eine Kraftquelle dafür darstellen, erforderlich. Zudem mangelt es der Kurvenfläche an Genauigkeit, weil sie in einer gekrümmten Fläche ausgebildet ist; außerdem unterliegt das Kurvenelement einem Verschleiß aufgrund von Reibung, was die Ursache für ein Haltbarkeitsproblem darstellt.However, in this structure, when the taking lens is returned to the home position, it must be moved against the operation (force) of the spring member, and this requires a large output of a motor or an electromagnetic device, each of which is a power source therefor. In addition, the cam surface lacks accuracy because it is formed in a curved surface; and the cam member is subject to wear due to friction, which causes a durability problem.

Es ist noch eine andere Konstruktion bekannt, bei der ein Linsen- oder Objektiv-Antriebselement mit einer (Steuer-)Kurvennut zum Verschieben des (photographischen) Aufnahme-Objektivs in der Richtung der optischen Achse getrennt vom Stufenkurvenelement vorgesehen ist und betätigt wird, um das Aufnahme-Objektiv gegen das Stufenkurvenelement zu schieben, nachdem dieses Element vorher in eine Stellung gedreht und in dieser angehalten worden ist, in welche das Aufnahme-Objektiv verschoben werden soll; dabei handelt es sich um eine Anordnung, bei welcher das Stufenkurvenelement lediglich als Linsen- bzw. Objektiv-Positionierelement benutzt wird.There is also another construction known in which a lens driving member having a cam groove for moving the photographic lens in the optical axis direction is provided separately from the step cam member and is operated to move the lens against the step cam member after the step cam member has previously been rotated to and stopped at a position to which the lens is to be moved; this is an arrangement in which the step cam member is used only as a lens positioning member.

Bei dieser Ausgestaltung ist das das Aufnahme-Objektiv in der Richtung der optischen Achse betätigende Federelement unnötig, weshalb eine Last oder Belastung einer Antriebskraftquelle herabgesetzt ist. Außerdem ist dabei eine hohe Genauigkeit gewährleistet, weil eine abgestufte (Steuer-)Kurve benutzt werden kann; weiterhin kann eine ausgezeichnete Haltbarkeit erzielt werden, weil bei dieser Anordnung nicht die durch eine große Last oder Belastung verursachte Gleitreibung auftritt. Nachteilig bei dieser Anordnung ist jedoch, daß ein automatischer Fokussiervorgang eine lange Zeit benötigt, weil die Betätigung des Objektiv-Positionierelements zum Einstellen der Position bzw. Stellung des Aufnahme-Objektivs und die Betätigung des Objektiv-Antriebselements, um das Aufnahmeobjektiv in seine Sollstellung zu drängen, in Reihe bzw. nacheinander durchgeführt werden.In this arrangement, the spring member which actuates the taking lens in the direction of the optical axis is unnecessary, and therefore a load or stress on a driving power source is reduced. In addition, high accuracy is ensured because a stepped cam can be used; furthermore, excellent durability can be achieved because sliding friction caused by a large load or stress does not occur in this arrangement. However, a disadvantage of this arrangement is that an automatic focusing operation takes a long time because the operation of the The lens positioning element for adjusting the position of the taking lens and the operation of the lens driving element for urging the taking lens into its desired position are carried out in series or one after the other.

Weiterhin liegt bei einer Konstruktion unter Verwendung der Stufenkurve als bzw. in einer automatischen Fokussiervorrichtung, wie oben beschrieben, eine Fokussierstellung des Aufnahmeobjektivs auf der optischen Achse in einem kurzen Abstand von einer Referenz- oder Bezugsstellung, wenn sich ein Aufnahmeobjekt im Nahbereich befindet, während sie bei einem entfernten Aufnahmeobjekt in einem großen Abstand von der Bezugsstellung liegt. Demzufolge ist die Verschiebungsgröße des Aufnahmeobjektivs je nach der Entfernung zum Aufnahmeobjekt bzw. - in anderen Worten - je nach dem Ergebnis der Entfernungsmessung verschieden, woraus sich eine Differenz in einer für den automatischen Fokussiervorgang benötigten Zeit ergibt. Daher besteht dabei die Möglichkeit, daß eine ungewollte Bewegung der Hände auftritt, wenn dieser Vorgang eine lange Zeit in Anspruch nimmt.Furthermore, in a construction using the step curve as an automatic focusing device as described above, a focusing position of the taking lens on the optical axis is a short distance from a reference position when a subject is at a close distance, while it is a long distance from the reference position when a subject is at a far distance. As a result, the amount of shift of the taking lens differs depending on the distance to the subject, or in other words, the result of distance measurement, resulting in a difference in a time required for the automatic focusing operation. Therefore, there is a possibility that an inadvertent movement of the hands occurs when this operation takes a long time.

Zur Lösung dieser Probleme kann eine Scharfstell- bzw. Fokussiervorrichtung, bei welcher die Funktionen des Stufenkurvenelements und des Objektiv-Antriebselement voneinander getrennt sind und eine Antriebsleistung für jedes dieser Elemente verteilt (aufgeteilt) wird, damit die Vorrichtung mittels einer kleinen Antriebskraftquelle betätigbar ist, entwickelt werden, und zwar unter Anwendung einer Struktur oder Anordnung, die mit einem sog. Stufenkurvenelement mit einem lotrecht in Richtung der optischen Achse abgestuften und an einer Stirnfläche eines Zylinders ausgebildeten Abschnitt und daneben mit einem Objektiv- Antriebselement zum Verschieben des Aufnahmeobjektivs in der Richtung der optischen Achse und zum Anlegen(lassen) desselben an den abgestuften Abschnitt des Stufenkurvenelements versehen ist, wobei die Betätigung zum Fokussieren des Aufnahmeobjektivs durch gemeinsame oder gleichzeitige Betätigung dieser Elemente ausgeführt wird.To solve these problems, a focusing device in which the functions of the step cam member and the lens drive member are separated from each other and a driving power is distributed for each of these elements so that the device can be operated by a small driving power source can be developed, using a structure or arrangement comprising a so-called step cam member having a portion stepped perpendicularly in the direction of the optical axis and formed on an end surface of a cylinder and besides a lens drive member for moving the taking lens in the direction of the optical axis and for applying it to the stepped portion of the step cam element, the operation for focusing the taking lens being carried out by joint or simultaneous operation of these elements.

Die Funktionen der genannten Elemente werden wie folgt erfüllt: Zunächst wird ein Stufenelement mit der Drehung des Stufenkurvenelements um die optische Achse mittels nach Maßgabe eines Entfernungsmeßsignals angelegter Leistung oder Energie gewählt, worauf das Antriebselement so gedreht wird, daß eine an oder in seiner Umfangsfläche ausgebildete wendelförmige (Steuer-)Kurvennut einen Stift an einem Rahmen des Aufnahmeobjektivs verschiebt, der nur geradlinig in der Richtung der optischen Achse verschiebbar ist, so daß der Stift sich an das genannte Stufenelement anlegt und damit das Aufnahmeobjektiv in eine Fokussierstellung gestellt wird.The functions of the above-mentioned elements are fulfilled as follows: First, a step element is selected by rotating the step cam element around the optical axis by means of power or energy applied in accordance with a distance measuring signal, whereupon the drive element is rotated in such a way that a helical (control) cam groove formed on or in its peripheral surface moves a pin on a frame of the taking lens, which can only be moved in a straight line in the direction of the optical axis, so that the pin rests against the above-mentioned step element and the taking lens is thus placed in a focusing position.

Der Stift des (am) Rahmen(s) des Aufnahmeobjektivs ist so ausgelegt, daß er sowohl durch eine in einem festen Teil eines Objektiv-Tubus vorgesehene Nut für gerade Bewegung in der Richtung der optischen Achse als auch durch die genannte wendelförmige Kurvennut arretiert und abgestützt oder gehaltert wird; beim Drehen des Objektiv-Antriebselements kommt der Stift in Gleitberührung mit einer Schrägfläche der wendelförmigen Kurvennut, und er wird durch eine Komponentenkraft bzw. Kraftkomponente der Schrägfläche in der Richtung der optischen Achse verschoben.The pin of the frame of the taking lens is designed to be locked and supported or held by both a groove for straight movement in the direction of the optical axis provided in a fixed part of a lens barrel and the said helical cam groove; when the lens drive member is rotated, the pin comes into sliding contact with an inclined surface of the helical cam groove and is displaced in the direction of the optical axis by a component force or force component of the inclined surface.

Wenn der Stift am Rahmen des Aufnahmeobjektivs durch die Kraftkomponente der Schrägfläche der umlaufenden wendelförmigen Kurvennut in Anlage an die bereits angehaltene Stufenkurve gebracht wird, wie oben beschrieben, besteht dabei eine Tendenz zur Erzeugung oder Entstehung einer großen Reibungskraft durch eine Keilwirkung infolge eines vergleichsweise kleinen Schrägungswinkels der Kurvennut und anderer Ursachen, so daß die Schrägfläche der Kurvennut fest gegen den Stift am Rahmen des Aufnahmeobjektivs angedrückt wird.When the pin on the frame of the taking lens is brought into contact with the already stopped step cam by the force component of the inclined surface of the circumferential helical cam groove, as described above, There is a tendency for a large frictional force to be generated or created by a wedge effect due to a comparatively small inclination angle of the cam groove and other causes, so that the inclined surface of the cam groove is pressed firmly against the pin on the frame of the taking lens.

Demzufolge ist eine große Drehantriebskraft zum Rückwärtsdrehen des Objektiv-Antriebselements für das Zurücksetzen des Aufnahmeobjektivs in eine Ausgangsstellung nötig, was zu dem Nachteil führt, daß sich die Rückwärtsdrehung als unmöglich (ausführbar) erweist, wenn die Antriebskraft dafür von einem Motor geliefert wird.Accordingly, a large rotational driving force is required to reversely rotate the lens driving member for resetting the taking lens to an initial position, which leads to the disadvantage that the reverse rotation proves impossible (executable) when the driving force therefor is supplied by a motor.

Ein optisches (photographisches) Aufnahmesystem bei einer Kamera mit zwei Brennweiten (bifocal camera), bei welcher auf zwei Stufen langer und kurzer Brennweite mittels eines gemeinsamen optischen Systems umschaltbar ist, umfaßt allgemein ein(e) Hauptlinse bzw. -objektiv für Aufnahmezwecke und eine Konversionslinse, und es ist so ausgelegt, daß eine lange Brennweite durch Kombinieren dieser Linsen und eine kurze Brennweite durch Verwendung nur der Hauptlinse allein, während die Konversionslinse weggeschwenkt ist, einstellbar sind.A photographic optical system in a bifocal camera which can be switched to two stages of long and short focal length by means of a common optical system generally comprises a main lens for photographing purposes and a conversion lens, and is designed so that a long focal length can be set by combining these lenses and a short focal length can be set by using the main lens alone while the conversion lens is swung away.

Das Umschalten bei diesem optischen Aufnahmesystem erfolgt gewöhnlich in der Weise, daß ein als verschiebbare Linseneinheit bezeichneter Objektiv- bzw. Linsentubus, in welchem sowohl die Hauptaufnahmelinse als auch die Konversionslinse, wie beschrieben, gehaltert sind, aus dem Hauptkörper bzw. Gehäuse einer Kamera herausgezogen oder in dieses Gehäuse eingeschoben wird.Switching in this optical recording system is usually carried out by pulling out of the main body or housing of a camera or inserting it into this housing. The lens or lens barrel, referred to as a sliding lens unit, in which both the main recording lens and the conversion lens are held, as described, is pulled out of the main body or housing of a camera or inserted into this housing.

Wenn in eine solche Kamera mit zwei Brennweiten eine automatische Scharfstell- bzw. Fokussiervorrichtung eingebaut wird, müssen Elemente zum Verschieben der Hauptaufnahmelinse in eine Fokussierstellung und zum Steuern derselben in die genannte verschiebbare Linseneinheit einbezogen werden. Dabei wird jedoch der Aufbau der Kamera kompliziert, weil häufig im Gehäuse der Kamera ein Motor als Antriebskraftquelle für den Antrieb dieser Elemente angeordnet ist; dies ist mit dem Erfordernis verbunden, daß ein Kraftübertragungsmechanismus der Bewegung oder Verschiebung der Hauptlinse nachfolgend wirksam wird (oder funktioniert). Zudem wird unvermeidlich eine Betätigungsleistung herabgesetzt, weil eine Übertragungsstrecke lang wird.If an automatic focusing device is installed in such a dual focal length camera, elements must be provided for moving the main lens to a focusing position and for controlling of the same in the above-mentioned movable lens unit. However, the structure of the camera becomes complicated because a motor is often arranged in the body of the camera as a driving power source for driving these elements; this is associated with the requirement that a power transmission mechanism becomes effective (or functions) following the movement or displacement of the main lens. In addition, an operating performance is inevitably reduced because a transmission distance becomes long.

Die US-A-4 304 463 beschreibt eine Kamera nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.US-A-4 304 463 describes a camera according to the preamble of claim 1.

DISCLOSURE OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Minimierung einer für das Scharfstellen bzw. Fokussieren nötigen Zeit(spanne) und auch die Herabsetzung einer Belastung einer Kraftquelle bei einem automatischen System zum Fokussieren eines Aufnahmeobjektivs, das getrennt mit einem Element zum Antreiben oder Ansteuern des Objektivs und einem Element zum Positionieren des Objektivs versehen ist, wodurch die Erzielung einer genauen Verschluß- (auslöse)zeit bei der Aufnahme möglich wird.An object of the present invention is to minimize a time required for focusing and also to reduce a load on a power source in an automatic system for focusing a taking lens which is separately provided with a lens driving element and a lens positioning element, thereby making it possible to achieve an accurate shutter release time in taking a picture.

Mit der Erfindung wird eine Kamera nach Anspruch 1 bereitgestellt.The invention provides a camera according to claim 1.

In Ausführungsformen der ,vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, daß die bis zum Fokussieren des Aufnahmeobjektivs nötige Betätigungszeit praktisch unabhängig vom Ergebnis einer Entfernungsmessung konstant ist, so daß die erforderliche Zeit verkürzt ist.In embodiments of the present invention, it can be provided that the operating time required to focus the recording lens is practically constant regardless of the result of a distance measurement, so that the required time is shortened.

Bei solchen Ausführungsformen kann vorgesehen sein daß eine Steuereinheit für den Motor die Drehung des Objektiv-Antriebselements steuert, nachdem die Drehung des Objektiv-Positionierelements durch das Stopperelement angehalten worden ist, so daß die Zeitspanne für das Angreifen oder Anlegen der Führungsstifte an der gewählten Stufe des (der) Stufennockens bzw. -kurve vergleichsweise kurz, wenn die für das Positionieren des Objektiv-Positionierelements erforderliche Zeit vergleichsweise lang ist, und vergleichsweise lang ist, wenn die letztere Zeit vergleichsweise kurz ist.In such embodiments, it may be provided that a control unit for the motor controls the rotation of the lens drive element after the rotation of the lens positioning element has been stopped by the stopper element, so that the time period for the engagement or abutment of the guide pins on the selected step of the step cam or cam is comparatively short when the time required for positioning the lens positioning element is comparatively long, and comparatively long when the latter time is comparatively short.

Erfindungsgemäß wird eine Minimierung der für das Fokussieren benötigten Zeit ermöglicht, so daß es möglich wird, eine genaue Verschluß(auslöse)zeit (shutter timing) bei der Aufnahme zu erreichen, wobei eine Einheit für den Antrieb des Objektivs und eine Einheit zum Positionieren desselben getrennt voneinander betätigt werden, um das Aufnahmeobjektiv in seine Fokussierstellung zu stellen. Diesbezüglich kann die Kurvennut oder Nockenrille des Objektivantriebselements, mit welcher der sich geradlinig in der Richtung der optischen Achse bewegende Stift des Aufnahmeobjektivs in Gleiteingriff steht, in einer Position parallel zur Stufenkurve des Objektiv-Positionierelements und geringfügig davon beabstandet vorgesehen (angeordnet) sein; die beiden Elemente werden zusammen bzw. gemeinsam so betätigt, daß die Drehungen der Stufenkurve und des Aufnahmeobjektivs gleichzeitig ausgeführt werden; nachdem das Objektiv-Positionierelement nach Maßgabe eines Signals von einer Steuereinheit angehalten ist, wird das Objektiv-Antriebselement allein betätigt, um den Stift des Aufnahmeobjektivs zum Fokussieren unmittelbar an die Stufenkurve anzudrücken. Bei der beschriebenen Konstruktion werden somit, genauer gesagt, das Objektiv-Antriebselement und das -Positionierelement im wesentlichen zur gleichen Zeit gestartet, und nach dem Anhalten oder Stoppen des Objektiv-Positionierelements wird das Objektiv- Antriebselement in einer durch das Objektiv-Positionierelement eingestellten oder vorgegebenen Stellung angehalten.According to the present invention, it is possible to minimize the time required for focusing, so that it is possible to achieve accurate shutter timing in photographing, wherein a lens driving unit and a lens positioning unit are separately operated to set the photographing lens at its focusing position. In this regard, the cam groove of the lens driving member with which the pin of the photographing lens moving linearly in the direction of the optical axis is slidably engaged may be provided at a position parallel to and slightly spaced from the step cam of the lens positioning member; the two members are operated together so that the rotations of the step cam and the photographing lens are carried out simultaneously; after the lens positioning member is stopped in accordance with a signal from a control unit, the lens driving member alone is operated to press the pin of the photographing lens directly against the step cam for focusing. In the construction described, more precisely, the lens drive element and the lens positioning element are essentially started at the same time, and after stopping or stopping the lens positioning member, the lens driving member is stopped at a position set or specified by the lens positioning member.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch die Minimierung einer für das Scharfstellen bzw. Fokussieren erforderlichen Zeit zwecks Erzielung einer genauen Verschlußzeit (oder Verschlußauslösezeit) bei der Aufnahme bei der automatischen Fokussiervorrichtung für ein (photographisches) Aufnahmeobjektiv, die mit einem Element zum Antreiben oder Ansteuern des Objektivs und einem Element zum Positionieren des Objektivs, die voneinander getrennt sind, versehen ist. Dabei werden das Objektiv-Antriebselement und das Objektiv-Positionierelement, die miteinander gekoppelt sind, durch den Motor gleichzeitig gestartet (bzw. in Bewegung versetzt); die elektromagnetische Vorrichtung wird in Betrieb gesetzt, um die Kopplung des Objektiv-Positionierelements mit dem -Antriebselement aufzuheben, wenn sich ersteres über einen Winkel entsprechend einer in einer Steuereinheit gespeicherten Entfernungsinformation dreht; nach dem Anhalten des Objektiv-Positionierelements dreht sich das Objektiv-Antriebselement ein wenig kontinuierlich (bzw. weiter), um das Aufnahmeobjektiv in eine Fokussierstellung zu stellen. Dies bedeutet, daß beim automatischen Fokussiersystem, bei dem das Objektiv durch einen Betätigungsvorgang des Objektiv-Positionierelements über die Stufen "Entkopplung - Verschiebung - Kopplung (oder Eingriff)" in eine Stellung entsprechend einem Entfernungsmeßsignal gestellt wird, eine bistabile elektromagnetische Vorrichtung als Einheit zum Hervorbringen dieser Entkopplung und Kopplung verwendet werden kann.The present invention also enables minimizing a time required for focusing to achieve an accurate shutter speed (or shutter release time) in shooting in the automatic focusing device for a (photographic) taking lens, which is provided with a lens driving element and a lens positioning element which are separated from each other. In this case, the lens driving element and the lens positioning element which are coupled to each other are simultaneously started (or moved) by the motor; the electromagnetic device is operated to release the coupling of the lens positioning element from the driving element when the former rotates through an angle corresponding to distance information stored in a control unit; after the lens positioning member stops, the lens driving member rotates a little continuously (or further) to set the taking lens to a focusing position. This means that in the automatic focusing system in which the lens is set to a position corresponding to a distance measuring signal by an operation of the lens positioning member through the steps of "uncoupling - displacement - coupling (or engagement)", a bistable electromagnetic device can be used as a unit for bringing about this decoupling and coupling.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es, die Rückführung des Aufnahmeobjektivs in seine Ausgangsstellung auch mit einem Motor geringer Leistung sicherzustellen.Embodiments of the present invention make it possible to ensure the return of the taking lens to its home position even with a low-power motor.

Derartige Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Steuern des Motors derart vorgesehen sind, daß nach dem Positionieren des Objektivs in einer Fokussiereinstellung, wie erwähnt, und nach erfolgter Belichtung der Motor in einer Vorwärtsrichtung in Drehung gesetzt wird, gefolgt von einer Drehung des Motors in Rückwärtsrichtung zwecks Rückführung des Objektivs in eine Ausgangsstellung desselben.Such embodiments are characterized in that means are provided for controlling the motor such that after positioning the lens in a focus setting as mentioned and after exposure has taken place, the motor is set in rotation in a forward direction, followed by rotation of the motor in a reverse direction for returning the lens to a starting position thereof.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ermöglichen es, einen Motor als Antriebskraftquelle für eine Fokussieroperation bei einer Kamera mit zwei Brennweiten innerhalb einer verschiebbaren Linsen- oder Objektiveinheit unterbringen zu können, wodurch ein Kraftübertragungsmechanismus vereinfacht und wirkungsvoll gemacht wird.Embodiments of the present invention make it possible to house a motor as a driving power source for a focusing operation in a dual focal length camera within a sliding lens unit, thereby making a power transmission mechanism simple and effective.

Derartige Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, daß eine hintere Linseneinheit, die in den und aus dem Strahlengang des Aufnahmeobjektivs bewegbar ist, hinter letzterem angeordnet ist, um dessen Brennweite zu ändern, wobei der Motor in einem Raum innerhalb eines Objektiv- Tubus der Kamera hinter dem Aufnahmeobjektiv und außerhalb der allgemeinen Bewegungsstrecke der hinteren Linseneinheit angeordnet ist.Such embodiments are characterized in that a rear lens unit, which is movable into and out of the optical path of the taking lens, is arranged behind the latter in order to change its focal length, the motor being arranged in a space within a lens barrel of the camera behind the taking lens and outside the general path of movement of the rear lens unit.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

In den Zeichnungen zeichen:In the drawings:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines automatischen Fokussiersystems gemäß der vorliegenden Erfindung,Fig. 1 is a perspective view of an automatic focusing system according to the present invention,

Fig. 2(a) und 2(b) Aufsichten auf einen wesentlichen Teil des Systems,Fig. 2(a) and 2(b) plan views of an essential part of the system,

Fig. 3 und 4 Zeitsteuerdiagramme zur Veranschaulichung der Arbeitsweise des (der) obigen Systems oder Vorrichtung,Fig. 3 and 4 are timing diagrams for illustrating the operation of the above system or device,

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer beweg- oder verschiebbaren Linseneinheit bei einer Kamera mit zwei Brennweiten nach der vorliegenden Erfindung,Fig. 5 is a perspective view of a movable or displaceable lens unit in a camera with two focal lengths according to the present invention,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5,Fig. 6 is a section along the line VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie VII-VII in Fig. 5,Fig. 7 is a section along the line VII-VII in Fig. 5,

Fig. 8 eine analytische perspektivische Darstellung der automatischen Fokussiervorrichtung,Fig. 8 is an analytical perspective view of the automatic focusing device,

Fig. 9 eine graphische Darstellung einer Operations- oder Betätigungsfolge bei einer Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung undFig. 9 is a graphical representation of an operation or actuation sequence for a focusing device according to the present invention and

Fig. 10 ein Schaltbild einer Treiber- oder Ansteuerschaltung der Vorrichtung.Fig. 10 is a circuit diagram of a driver or control circuit of the device.

BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Eine Ausführungsform der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 1, 2(a), 2(b) und 3 dargestellt.An embodiment of the automatic focusing device according to the present invention is shown in Figs. 1, 2(a), 2(b) and 3.

Fig. 1 veranschaulicht die die erfindungsgemäße Vorrichtung bildenden Elemente, die in der Richtung einer optischen Achse bzw. eines Strahlengangs auseinandergezogen sind. Jedes dieser Elemente ist als Einheit in einem Objektivtubus einer Kamera integriert und wird durch eine Antriebskraftquelle und eine Steuereinheit angetrieben bzw. gesteuert, die an der Seite des Kameragehäuses vorgesehen sind.Fig. 1 illustrates the elements forming the device according to the invention, which are drawn apart in the direction of an optical axis or a beam path. Each of these elements is mounted as a unit in a lens barrel of a camera and is driven or controlled by a driving power source and a control unit provided on the side of the camera body.

Mit 10 ist eine im Objektivtubus befestigte elektromagnetische Einheit bezeichnet, innerhalb welcher ein erstes bewegbares Spulenelement (in der Figur nicht sichtbar) zur Steuerung der Belichtungsgröße eines Aufnahmeobjektivs und ein zweites bewegbares Spulenelement 12 mit einem in dieses eingesetztem Regulierstift 11 zum Regulieren eines noch zu beschreibenden Eingreif- oder Kopplungselements so festgelegt sind, daß sie um die im folgenden auch als Strahlengang bezeichnete optische Achse herum drehbar sind.10 designates an electromagnetic unit mounted in the lens barrel, within which a first movable coil element (not visible in the figure) for controlling the exposure size of a recording lens and a second movable coil element 12 with a regulating pin 11 inserted therein for regulating an engagement or coupling element to be described later are fixed in such a way that they can be rotated around the optical axis, also referred to below as the beam path.

Mit 20 ist eine an der Vorderseite der genannten elektromagnetischen Einheit angebrachte Linsenführung bezeichnet. Diese Linsenführung 20 besteht aus einem Flanschteil 21, einem zylindrischen Teil 26, einer gedruckten Schaltungsplatte 22 mit einem Meß- oder Detektionsmuster für die Lieferung von Informationen bezüglich einer Objektivstellung zur erwähnten Steuereinheit sowie einer axial eingesetzten Stoppklaue 24, die durch eine Schraubenzugfeder 23 am Flanschteil 21 im Uhrzeigersinn betätigt wird bzw. vorbelastet ist. Eine Drehung im Uhrzeigersinn der Stoppklaue 24 wird durch einen Angriff am genannten Regulierstift 11 der elektromagnetischen Einheit 10, welcher den Flanschteil 21 durchsetzt, verhindert.20 designates a lens guide mounted on the front of said electromagnetic unit. This lens guide 20 consists of a flange part 21, a cylindrical part 26, a printed circuit board 22 with a measuring or detection pattern for supplying information regarding a lens position to said control unit and an axially inserted stop claw 24 which is actuated or preloaded clockwise by a helical tension spring 23 on the flange part 21. Clockwise rotation of the stop claw 24 is prevented by an engagement with said regulating pin 11 of the electromagnetic unit 10, which penetrates the flange part 21.

Im Umfang des zylindrischen Teils 26 sind andererseits drei gerade Verschiebenuten 27 in gleichen Abständen und in Richtung des Strahlengangs vorgesehen; Führungsstifte 51 eines Aufnahmeobjektivs 50, das verschiebbar an der Innenumfangsfläche dieses Teils angeordnet ist, sind in diese Nuten jeweils so eingesetzt, daß das Aufnahmeobjektiv 50 so gehalten oder geführt ist, daß es in Richtung der optischen Achse bzw. des Strahlengangs vorwärts und rückwärts verschiebbar ist.On the other hand, in the circumference of the cylindrical part 26, three straight sliding grooves 27 are provided at equal intervals and in the direction of the beam path; guide pins 51 of a taking lens 50, which is slidably arranged on the inner peripheral surface of this part, are provided in These grooves are each inserted in such a way that the taking lens 50 is held or guided in such a way that it can be moved forwards and backwards in the direction of the optical axis or the beam path.

Mit 40 ist ein drehbar auf den Außenumfang des zylindrischen Teils 26 der Linsenführung 20 aufgesetztes Linsen- bzw. Objektiv-Antriebselement bezeichnet; drei Kurvennuten 42, die im zylindrischen Teil 41 dieses Elements ausgebildet sind, und von den erwähnten Führungsstiften 51 des Aufnahmeobjektivs 50 jeweils durchsetzt werden, bilden im Zusammenwirken mit den geraden Verschiebenuten 27 die Mittel zum Regulieren einer Geradeverschiebungsstellung des Aufnahmeobjektivs 50. Außerdem ist das Objektivantriebselement 40 so ausgelegt, daß es aus der in der Figur dargestellten Stellung im Uhrzeigersinn und auch zur Rückstellung entgegengesetzt dazu durch ein Ritzel 61 eines Motors 60 über einen am Flanschteil 46 des Elements vorgesehenen Zahnradabschnitt 47 drehbar ist.40 designates a lens or objective drive element that is rotatably mounted on the outer circumference of the cylindrical part 26 of the lens guide 20; three cam grooves 42 that are formed in the cylindrical part 41 of this element and are each penetrated by the aforementioned guide pins 51 of the taking objective 50, in cooperation with the straight displacement grooves 27, form the means for regulating a straight displacement position of the taking objective 50. In addition, the objective drive element 40 is designed in such a way that it can be rotated from the position shown in the figure in a clockwise direction and also in the opposite direction for resetting by a pinion 61 of a motor 60 via a gear section 47 provided on the flange part 46 of the element.

Mit 30 ist ein auf den zylindrischen Teil 41 des Objektivantriebselements 40 aufgeschobenes Linsen- oder Objektivpositionierelement 30 bezeichnet, an dessen Stirnfläche in drei den Führungsstiften 51 jeweils entsprechenden Stellungen abgestufte Steuerkurven bzw. Stufenkurven 31 ausgebildet sind, an denen die Führungsstifte 51 des Aufnahmeobjektivs 50 jeweils anliegen, um das Objektiv 50 in eine vorgeschriebene Fokussierstellung zu stellen. Das Vorderende einer an einem Vorsprung 32 des Objektivpositionierelements 30 angebrachten Andruckfeder 33 vermag in einen V-förmigen Ausschnitt 48 im Flanschteil 46 des Objektivantriebselements 40 einzugreifen, so daß damit das Objektivpositionierelement 30 und das Objektivantriebselement 40 einheitlich miteinander verbunden sind, um durch den Motor 60 gleichzeitig bzw. gemeinsam gedreht werden zu können.30 designates a lens or lens positioning element 30 which is pushed onto the cylindrical part 41 of the lens drive element 40 and on the front surface of which stepped control curves or step curves 31 are formed in three positions corresponding to the guide pins 51, against which the guide pins 51 of the recording lens 50 each rest in order to set the lens 50 in a prescribed focusing position. The front end of a pressure spring 33 attached to a projection 32 of the lens positioning element 30 can engage in a V-shaped cutout 48 in the flange part 46 of the lens drive element 40, so that the lens positioning element 30 and the lens drive element 40 are uniformly connected to one another in order to be able to be rotated simultaneously or jointly by the motor 60.

Die Anordnung ist so getroffen, daß im obengenannten Zustand der gleichzeitigen Drehung der beiden Elemente die Kurvennut 42 des Objektivantriebselements 40 praktisch parallel zur Stufenkurve 31 des Objektivpositionierelements 30 und geringfügig davon beabstandet in einer Stellung angeordnet ist, in welcher der Führungsstift 51 des durch die Kurvennut 42 regulierten bzw. gesteuerten Aufnahmeobjektivs 50 an einer Anlage an der Stufenkurve 31 gehindert wird.The arrangement is such that in the above-mentioned state of simultaneous rotation of the two elements, the cam groove 42 of the lens drive element 40 is arranged practically parallel to the step cam 31 of the lens positioning element 30 and slightly spaced therefrom in a position in which the guide pin 51 of the taking lens 50 regulated or controlled by the cam groove 42 is prevented from abutting against the step cam 31.

Der andere Vorsprung 34 des Objektivpositionierelements 30 ist mit einem Kontaktstück 35 versehen, das bei der Drehung des Objektivantriebselements 40 auf einem intermittierenden Schaltungsmuster gleitet, welches auf der gedruckten Schaltungsplatte 22 der Linsenführung 20 ausgebildet ist, um damit ein Impulssignal zur Steuereinheit zu liefern. An einem anderen Teil des Elements 30 sind Klauenzähne 36 so angeformt, daß sie mit der erwähnten Stoppklaue 24 in Eingriff bringbar sind, die durch ein Signal von der Steuereinheit betätigt wird.The other projection 34 of the lens positioning member 30 is provided with a contact piece 35 which, upon rotation of the lens driving member 40, slides on an intermittent circuit pattern formed on the printed circuit board 22 of the lens guide 20 to thereby supply a pulse signal to the control unit. On another part of the member 30, claw teeth 36 are formed so as to be engageable with the aforementioned stop claw 24 which is actuated by a signal from the control unit.

Das Objektivantriebselement 40 und das Objektivpositionierelement 30 mit dem beschriebenen Aufbau sind über drei Säulen bzw. Zapfen 71 zwischen der Stirnfläche des Flanschteils 21 der Linsenführung 20 und der Rückseite einer auf dem Flanschteil 21 aufgesetzten Andruckplatte 70 gehaltert und dadurch drehbar gelagert. Eine Ausführungsform einer verschiebbaren Linseneinheit bei einer Kamera mit zwei Brennweiten gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 5 bis 7 dargestellt.The lens drive element 40 and the lens positioning element 30 with the described structure are held via three columns or pins 71 between the end face of the flange part 21 of the lens guide 20 and the back of a pressure plate 70 placed on the flange part 21 and are thereby rotatably mounted. An embodiment of a sliding lens unit in a camera with two focal lengths according to the present invention is shown in Figs. 5 to 7.

Mit 101 ist der Grund- oder Basisteil eines an der Stirnseite des (in der Figur nicht dargestellten) Gehäuses der Kamera befestigten Objektiv-Tubus bezeichnet, während mit 102 eine verschiebbare Linsen- oder Objektiveinheit bezeichnet ist, die für Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung in den Basisteil 101 des Objektivtubus so eingesetzt ist, daß sie - wie in der Figur dargestellt - aus dem Basisteil 101 herausziehbar und umgekehrt in diesen Basisteil einschiebbar ist.101 designates the base or base part of a lens barrel attached to the front of the housing of the camera (not shown in the figure), while 102 designates a sliding lens or objective unit which is inserted into the base part 101 of the lens barrel for forward and backward displacement in such a way that it can be pulled out of the base part 101 and vice versa inserted into this base part, as shown in the figure.

Ein Hauptaufnahmeobjektiv 50 bildet eine Grundlinseneinheit eines optischen photographischen bzw. Aufnahmesystems zusammen mit der elektromagnetischen Einheit 10 und einer davor angeordneten Fokussiervorrichtung, und es wird durch die im Gehäuse der Kamera angeordnete Steuereinheit für Belichtung und Fokussierung gesteuert.A main photographing lens 50 constitutes a basic lens unit of a photographing optical system together with the electromagnetic unit 10 and a focusing device arranged in front of it, and it is controlled by the exposure and focusing control unit arranged in the body of the camera.

Mit 105 ist ein Lichtabschirmrahmen zum Begrenzen des Strahlengangs des Hauptaufnahmeobjektivs 50 bezeichnet, während mit 106 eine zwischen der elektromagnetischen Einheit 10 und dem Lichtabschirmrahmen 105 angeordnete Konversionslinse bezeichnet ist. Die optische Achse dieser Linse ist so angeordnet, daß sie mit einer Verlängerung der optischen Achse 103a des Hauptaufnahmeobjektivs 50 übereinstimmt.105 denotes a light shielding frame for limiting the light path of the main shooting lens 50, while 106 denotes a conversion lens arranged between the electromagnetic unit 10 and the light shielding frame 105. The optical axis of this lens is arranged so as to coincide with an extension of the optical axis 103a of the main shooting lens 50.

Mit 107 ist ein Tragelement bezeichnet, welches die Konversionslinse 106 trägt bzw. haltert und axial an einer (in der Figur nicht dargestellten) Einsetzbasisplatte für die genannte elektromagnetische Einheit 10 angebracht ist. Obgleich es durch eine Schraubentorsionsfeder 108 im Uhrzeigersinn vorbelastet ist, steht es mit einem ebenfalls in die erwähnte Einsetzbasisplatte eingelassenen Anschlagstift 109 in Berührung und wird durch diesen angehalten.107 designates a support element which supports or holds the conversion lens 106 and is axially attached to an insertion base plate (not shown in the figure) for the electromagnetic unit 10. Although it is preloaded clockwise by a helical torsion spring 108, it is in contact with a stop pin 109 which is also embedded in the insertion base plate mentioned and is stopped by this.

Mit 110 ist ein Zahnrad bezeichnet, das am Tragelement 107 so montiert ist, daß sein Drehzentrum mit dem dieses Elements übereinstimmt, wobei dieses Zahnrad mit einem anderen, axial an der genannten Einsetzbasisplatte montierten oder gelagerten Zahnrad 111 in Eingriff steht.110 designates a gear wheel which is mounted on the support element 107 so that its center of rotation coincides with that of this element, this gear wheel engaging with another gear wheel 111 which is mounted or supported axially on the said insert base plate.

Mit 112 ist ein Hebel A bezeichnet, der materialeinheitlich am Zahnrad 111 so angebracht ist, daß sein Drehzentrum mit dem dieses Zahnrads übereinstimmt, wobei die Seite seines linken Endes mit einem Kreisbogenprofil geformt ist.112 designates a lever A which is integrally mounted on the gear 111 so that its center of rotation coincides with that of this gear, the side of its left end being formed with a circular arc profile.

Mit 113 ist ein Hebel bezeichnet, der axial auf einen an der Innenumfangsfläche der verschiebbaren Linseneinheit 102 vorgesehenen Fortsatz 104a aufgesetzt ist. Obgleich er durch eine Schraubentorsionsfeder 114 entgegen dem Uhrzeigersinn vorbelastet ist, ist oder wird dieser Hebel 113 in einer in der Figur dargestellten Stellung angehalten, weil die Schraubentorsionsfeder 114 so vorgesehen bzw. ausgelegt ist, daß sie eine erheblich kleinere Betätigungs- bzw. Vorbelastungskraft als die vorher genannte Schraubentorsionsfeder 108 besitzt, und weil ein Hebel (B) 113b, der an einem materialeinheitlich mit dem Hebel 113 ausgebildeten Achsensitz 113a vorgesehen oder angeordnet ist, senkrecht am vorher erwähnten Hebel (A) 112 anliegt. Die rechte Endseite des Hebels (B) 113b ist, ähnlich wie der Hebel (A) 112, mit einem Kreisbogenprofil ausgebildet, so daß dann, wenn ein starker Druck auf ihn ausgeübt wird, eine Betätigung zügig und genau übertragen wird.113 denotes a lever which is axially mounted on an extension 104a provided on the inner peripheral surface of the sliding lens unit 102. Although it is preloaded counterclockwise by a coil torsion spring 114, this lever 113 is or will be stopped in a position shown in the figure because the coil torsion spring 114 is provided or designed such that it has a considerably smaller actuating or preloading force than the aforementioned coil torsion spring 108, and because a lever (B) 113b, which is provided or arranged on an axis seat 113a formed of the same material as the lever 113, rests perpendicularly on the aforementioned lever (A) 112. The right end side of the lever (B) 113b is designed with a circular arc profile similar to the lever (A) 112, so that when a strong pressure is exerted on it, an actuation is transmitted quickly and precisely.

Diese Elemente und die erwähnte Konversionslinse 106 bilden somit in bezug auf die vorher beschriebene Frontlinseneinheit eine hintere Linseneinheit im optischen Aufnahmesystem.These elements and the conversion lens 106 mentioned thus form a rear lens unit in the optical recording system with respect to the previously described front lens unit.

Das optische Aufnahmesystem bildet im oben beschriebenen Zustand ein System langer Brennweite. Wenn die erwähnte verschiebbare Linseneinheit 102 in den genannten Basisteil 101 des an der Stirnseite des Kameragehäuses befestigten Objektiv-Tubus eingeschoben wird, wird andererseits ein am Vorderende des Hebels 113 angebrachtes Kontaktstück 113c durch eine am Basisteil 101 des an der Stirnseite des Kameragehäuses befestigten Objektiv-Tubus angeordnete Stützplatte 121 mit Druck beaufschlagt, wodurch der Hebel 113 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird, was von einer Drehung der Zahnräder 111 und 110 über die erwähnten Hebel (B) 113b und (A) 112 begleitet ist. Durch diese Drehung der Zahnräder wird die Konversionslinse 106 um einen großen Betrag entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, so daß sie aus dem Strahlengang 103b des Hauptaufnahmeobjektivs 50 herausgeschwenkt und in einen Raum 102a innerhalb der verschiebbaren Linseneinheit 102 zurückbewegt wird.The optical pickup system in the above-described state forms a long focal length system. On the other hand, when the above-mentioned sliding lens unit 102 is inserted into the above-mentioned base part 101 of the lens barrel attached to the front side of the camera body, a contact piece 113c attached to the front end of the lever 113 is pressed by a support plate 121 arranged on the base part 101 of the lens barrel attached to the front side of the camera body, whereby the lever 113 is rotated counterclockwise, accompanied by rotation of the gears 111 and 110 via the above-mentioned levers (B) 113b and (A) 112. By this rotation of the gears, the conversion lens 106 is rotated counterclockwise by a large amount so that it is pivoted out of the beam path 103b of the main recording lens 50 and moved back into a space 102a within the movable lens unit 102.

Damit ist das optische Aufnahmesystem auf ein System einer kurzen Brennweite umgeschaltet. Bei dieser Brennweitenumschaltung nimmt die hintere Linseneinheit einen Spalt, d. h. einen Querschnitts- oder Profilraum, am Hauptteil ihres Umfangs an der Rückseite der elektromagnetischen Einheit 10 ein, während ein Totraum 102b am Umfang an der gegenüberliegenden Seite des Umfangs unbelegt bleibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß ein für Linsen- oder Objektivantrieb dienender Motor 60 als Antriebskraftquelle für das Fokussiersystem in diesem Totraum 102b angeordnet wird.Thus, the optical pickup system is switched to a short focal length system. In this focal length switching, the rear lens unit occupies a gap, i.e., a cross-sectional or profile space, at the main part of its circumference at the rear of the electromagnetic unit 10, while a peripheral dead space 102b at the opposite side of the circumference remains unoccupied. According to the present invention, it is therefore proposed that a lens driving motor 60 as a driving power source for the focusing system be arranged in this dead space 102b.

Gemäß den Fig. 6 und 7 bildet der Totraum 102b tatsächlich einen Teil eines im wesentlichen kreisförmigen Raums um den vom Hauptaufnahmeobjektiv 50 eingeschlossenen Strahlengang 103b zwischen der genannten elektromagnetischen Einheit 10 und dem Lichtabschirmrahmen 105, und er stellt einen Raum dar, der auf dem gleichen Schnitt (section) wie die hintere Linseneinheit gebildet ist.According to Figs. 6 and 7, the dead space 102b actually forms part of a substantially circular space around the beam path 103b enclosed by the main photographing lens 50 between the said electromagnetic unit 10 and the light shielding frame 105, and it represents a space formed on the same section as the posterior lens unit.

Der Totraum 102b ist mit dazwischen angeordneter elektromagnetischer Einheit 10 in einem engen Abstand zur Fokussiervorrichtung angeordnet, wobei die Anordnung des Motors 60 im Totraum 102b somit die Verbindung bzw. den Anschluß dieser Vorrichtungen vereinfacht. Da sich der Motor außerdem einheitlich mit dem Fokussiersystem als die verschiebbare Linseneinheit 102 bewegt, ist oder wird die Verbindungsanordnung vereinfacht, was für den Einbau der automatischen Fokussiervorrichtung sehr vorteilhaft ist.The dead space 102b is arranged with the electromagnetic unit 10 arranged therebetween at a close distance from the focusing device, and the arrangement of the motor 60 in the dead space 102b thus simplifies the connection or connection of these devices. In addition, since the motor moves uniformly with the focusing system as the sliding lens unit 102, the connection arrangement is simplified, which is very advantageous for the installation of the automatic focusing device.

Wenn dann eine Entfernungsmeßvorrichtung eine Entfernung zu einem Aufnahmeobjekt in Kopplung mit einem Vorgang zur Betätigung der Verschlußauslösung der Kamera mißt, wird eine Operation zum Fokussieren des Aufnahmeobjektivs 50 eingeleitet. Diese Operation ist anhand der Fig. 2(a) und 2(b) sowie der Fig. 3 beschrieben.Then, when a distance measuring device measures a distance to a subject in conjunction with an operation for operating the shutter release of the camera, an operation for focusing the taking lens 50 is initiated. This operation is described with reference to Figs. 2(a) and 2(b) and Fig. 3.

In der ersten Stufe liegen die Stufenkurve 31 des Objektivpositionierelements 30 und die Kurvennut 42 des Objektivantriebselements 40 im wesentlichen parallel zueinander, wobei sie mit einem kleinen bogenförmigen Abstand dazwischen voneinander entfernt sind (vgl. Fig. 2(a)). Dabei ist der Führungsstift 51 des Aufnahmeobjektivs 50 an der Seite des unteren Endes der Kurvennut 42 positioniert (vgl. Fig. 2(a)), d. h. an der Vorderendseite der optischen Achse.In the first stage, the step cam 31 of the lens positioning member 30 and the cam groove 42 of the lens driving member 40 are substantially parallel to each other while being spaced apart with a small arcuate distance therebetween (see Fig. 2(a)). At this time, the guide pin 51 of the taking lens 50 is positioned on the lower end side of the cam groove 42 (see Fig. 2(a)), i.e., on the front end side of the optical axis.

Wenn sodann das zweite bewegbare Spulenelement 12 mit einem positiven Strom aktiviert wird, wird dem Regulierstift 11 ein Drehmoment für Bewegung im Uhrzeigersinn erteilt, und wenn die Stoppklaue 24 dabei mit der Klaue 36 des Objektivpositionierelements 30 in Eingriff gelangt ist, wird sie davon getrennt bzw. ausgerückt. Mit anderen Worten: die Stoppklaue 24 wird zuerst entkoppelt oder entsperrt.Then, when the second movable coil element 12 is activated with a positive current, the regulating pin 11 is given a torque for clockwise movement, and when the stop claw 24 thereby engages with the claw 36 of the lens positioning member 30, it is separated or disengaged therefrom. In other words, the stop claw 24 is first disengaged or unlocked.

Anschließend wird die Aktivierung des Motors 60 etwas nach der Betätigung des Regulierstifts 11 eingeleitet. Der Motor beginnt sich dabei normal (in Normalrichtung) zu drehen, so daß das Objektivantriebselement 40 und das Objektivpositionierelement 30 gleichzeitig im Uhrzeigersinn gedreht werden (in Richtung eines Pfeils A in den Fig. 2(a) und 2(b)).Then, the activation of the motor 60 is initiated slightly after the actuation of the regulating pin 11. The motor starts to rotate normally (in the normal direction) so that the lens driving element 40 and the lens positioning element 30 are simultaneously rotated clockwise (in the direction of an arrow A in Figs. 2(a) and 2(b)).

Mit den erwähnten Bewegungen bewegt sich das Aufnahmeobjektiv 50 linear rückwärts. Gleichzeitig beginnt sich das Kontaktstück 35 auf der gedruckten Schaltungsplatte 22 zu verschieben, wodurch Impulse in einer Zahl entsprechend der Größe der Drehung des Aufnahmeobjektivs 50, d. h. der Größe seiner Bewegung in der Richtung der optischen Achse, von der gedruckten Schaltungsplatte 22 geliefert werden.With the mentioned movements, the taking lens 50 moves linearly backwards. At the same time, the contact piece 35 on the printed circuit board 22 starts to move, whereby pulses in a number corresponding to the magnitude of the rotation of the taking lens 50, i.e. the magnitude of its movement in the direction of the optical axis, are supplied from the printed circuit board 22.

Wenn die Zahl dieser Impulse mit der Zahl von Impulsen übereinstimmt, die im voraus entsprechend dem Entfernungsmeßergebnis vorgegeben worden sind, wird die Aktivierung des Motors 60 beendet.When the number of these pulses matches the number of pulses that have been set in advance according to the distance measurement result, the activation of the motor 60 is terminated.

Anschließend wird das zweite bewegbare Spulenelement 12 etwas (eine kurze Zeit) nach der erwähnten Beendigung der Aktivierung des Motors 60 durch einen negativen Strom erregt. Hierdurch werden der Regulierstift 11 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, die Stoppklaue 24 mit den Klauenzähnen 36 in Eingriff gebracht und die Drehung des Objektivpositionierelements 30 arretiert.Then, the second movable coil member 12 is energized by a negative current slightly (a short time) after the above-mentioned termination of the activation of the motor 60. This causes the regulating pin 11 to rotate counterclockwise, the stop claw 24 to engage with the claw teeth 36, and the rotation of the lens positioning member 30 to be locked.

Die relative Lagenbeziehung zwischen der gedruckten Schaltungsplatte 22 und dem Kontaktstück 35 am Positionierelement 30 ist unter Berücksichtigung einer Größe des Überlaufs bestimmt, der durch die Drehung des Positionierelements 30 bewirkt wird, bis dieses arretiert ist, nachdem die Zahl der von der gedruckten Schaltungsplatte 22 gelieferten Impulse in Übereinstimmung mit der Zahl von Impulsen gelangt, die entsprechend dem Entfernungsmeßergebnis vorgegeben (set beforehand) sind.The relative positional relationship between the printed circuit board 22 and the contact piece 35 on the positioning member 30 is determined in consideration of an amount of over-travel caused by the rotation of the positioning member 30 until it is locked after the number of pulses supplied from the printed circuit board 22 comes into agreement with the number of pulses set beforehand in accordance with the distance measurement result.

Als Ergebnis der oben beschriebenen Operation wird der Führungsstift 51 in eine Position in einem Abstand vor einer gewählten Stufe (einer dem Entfernungsmeßergebnis entsprechenden Stufe) der Stufenkurve 31 des Objektivpositionierelements 30 geführt. Bei 51a ist in Fig. 2(b) die betreffende Stellung des Führungsstifts 51 angedeutet. Damit ist der Vorgang des Wählens einer bestimmten Stufe der Stufenkurve 31 entsprechend dem Meßergebnis beendet.As a result of the above-described operation, the guide pin 51 is guided to a position at a distance in front of a selected step (a step corresponding to the distance measurement result) of the step curve 31 of the lens positioning member 30. The relevant position of the guide pin 51 is indicated at 51a in Fig. 2(b). This completes the process of selecting a specific step of the step curve 31 corresponding to the measurement result.

Sodann beginnt sich der Motor 60 etwas nach dem Arretieren des Objektivpositionierelements 30 wieder in Normalrichtung zu drehen, wodurch das Objektivantriebselement 40 weiter im Uhrzeigersinn gedreht wird. Dabei tritt die am Objektivpositionierelement 30 angebrachte Andruckfeder 33 aus dem Ausschnitt 48 im Objektivantriebselement 40 aus, so daß sich letzteres allein weiterdreht.Then, slightly after the lens positioning element 30 has been locked, the motor 60 begins to rotate in the normal direction again, causing the lens drive element 40 to rotate further clockwise. The pressure spring 33 attached to the lens positioning element 30 then emerges from the cutout 48 in the lens drive element 40, so that the latter continues to rotate on its own.

Durch diese zweite Normaldrehung des Objektivantriebselements 40 wird der Führungsstift 51 des Aufnahmeobjektivs 50, der in einer Stellung in einem Abstand von der Stufenkurve 31 gehalten ist, gegen die vor ihm befindliche Stufe gedrückt, wie dies bei 51b in Fig. 2(b) angedeutet ist, und dementsprechend wird das Aufnahmeobjektiv 50 auf der optischen Achse in eine Stellung entsprechend dem Entfernungsmeßergebnis gestellt. Anschließend endet die Normaldrehung des Motors 60 nach einer vorgeschriebenen Zeitspanne.By this second normal rotation of the lens drive member 40, the guide pin 51 of the taking lens 50, which is held at a position spaced from the step cam 31, is pressed against the step in front of it as indicated at 51b in Fig. 2(b), and accordingly the taking lens 50 is positioned on the optical axis at a position corresponding to the distance measurement result. Then, the normal rotation of the motor 60 ends after a prescribed period of time.

Das Aufnahmeobjektiv 50 wird auf diese Weise auf ein Aufnahmeobjektiv scharfgestellt bzw. fokussiert, worauf eine Belichtung durch Betätigung des in der Figur nicht dargestellten ersten bewegbaren Spulenelements erfolgt, worauf eine Verschlußbetätigung abgeschlossen ist.The taking lens 50 is thus focused on a taking lens, whereupon an exposure is performed by actuating the first movable coil element not shown in the figure, whereupon a shutter operation is completed.

Wenn die Verschlußbetätigung (bzw. Verschlußauslösung) abgeschlossen ist, fließt wieder ein positiver Strom durch das zweite bewegbare Spulenelement 12; der Regulierstift 11 wird dadurch im Uhrzeigersinn bewegt, während die Stoppklaue 24 aus den Klauenzähnen 36 austritt und damit die Kopplung bzw. Arretierung aufgehoben wird.When the shutter actuation (or shutter release) is completed, a positive current flows again through the second movable coil element 12; the regulating pin 11 is thereby moved clockwise, while the stop claw 24 emerges from the claw teeth 36 and the coupling or locking is thus released.

Danach läuft der Motor 60 in Gegen- oder Rückwärtsrichtung an, wobei zunächst das Objektivantriebselement 40 dadurch entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung versetzt wird, um das Aufnahmeobjektiv 50 linear vorwärts zu verschieben. Wenn der Ausschnitt 48 im Element 40 die Stellung erreicht, in welcher die Andruckfeder 33 des Objektivpositionierelements 30 in ihn eintritt, wird das Objektivantriebselement 40 einheitlich mit dem Objektivpositionierelement 30 gekoppelt und unter weiterer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn in den Ausgangszustand zurückgeführt, worauf der Motor 60 stehenbleibt.The motor 60 then starts to rotate in the reverse direction, initially causing the lens drive member 40 to rotate counterclockwise to linearly advance the taking lens 50. When the cutout 48 in the member 40 reaches the position where the pressure spring 33 of the lens positioning member 30 enters it, the lens drive member 40 is integrally coupled to the lens positioning member 30 and is returned to the initial state with further counterclockwise rotation, whereupon the motor 60 stops.

Die Bewegungsstrecke des Führungsstifts 51 zur Vorderseite einer vorgeschriebenen Stufe der Stufenkurve 31 ist eine Länge entsprechend einer Entfernung zu einem Aufnahmeobjekt. Wenn die Aufnahmeobjektentfernung beispielsweise groß ist, müssen zahlreiche Impulse geliefert werden, so daß auch die Bewegungsstrecke des Führungsstifts 51 groß ist. Wenn die Aufnahmeobjektentfernung dagegen klein ist, brauchen nur wenige Impulse geliefert zu werden, so daß die Bewegungsstrecke des Führungsstifts 51 kurz wird.The moving distance of the guide pin 51 to the front of a prescribed step of the step curve 31 is a length corresponding to a distance to a subject. For example, when the subject distance is long, many pulses need to be supplied so that the moving distance of the guide pin 51 is also long. On the other hand, when the subject distance is short, few pulses need to be supplied so that the moving distance of the guide pin 51 becomes short.

Eine für das Wählen einer vorgeschriebenen Stufe der Stufenkurve erforderliche Zeitspanne variiert daher in unvermeidbarer Weise in Abhängigkeit vom Entfernungsmeßergebnis.A time period required for selecting a prescribed step of the step curve therefore inevitably varies depending on the distance measurement result.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Ausgestaltung so getroffen, daß eine Zeit für das Andrücken des Führungsstifts 51 gegen eine gewählte Stufe im Anschluß an den Vorgang der Wahl der Stufe umgekehrt zu obigem (Vorgang) entsprechend dem erwähnten Entfernungsmeßergebnis variiert wird. Wenn von der gedruckten Schaltungsplatte 22 z. B. gemäß Fig. 3 nur fünf Impulse geliefert werden, entspricht eine Zeit für das Wählen Ta. Wenn dabei eine Zeit für das Andrücken gleich Tb ist, wird die Zeit für das Wählen zu Ta' (> Ta), wenn die Zahl der Impulse 8 beträgt (vgl. Fig. 4). Die Zeit für das Andrücken wird somit zu Tbß (< Tb), so daß sich "Ta + Tb Ta' + Tb'" ergibt und damit die für die Fokussieroperation erforderliche Zeitspanne vom Einfluß des Entfernungsmeßergebnisses befreit werden kann.In this connection, according to the present invention, it is arranged that a time for pressing the guide pin 51 against a selected step following the operation of selecting the step is varied in the reverse manner to the above in accordance with the distance measurement result. For example, when only five pulses are supplied from the printed circuit board 22 as shown in Fig. 3, a time for selection is Ta. At this time, when a time for pressing is Tb, the time for selection becomes Ta' (> Ta) when the number of pulses is 8 (see Fig. 4). The time for pressing thus becomes Tbß (< Tb), so that "Ta + Tb Ta' + Tb'" is obtained, and thus the time required for the focusing operation can be freed from the influence of the distance measurement result.

Auf diese Weise wird die Zeit für das Andrücken verkürzt, wenn die für die Wähloperation erforderliche Zeit lang ist, so daß dementsprechend die für die Fokussieroperation erforderliche Zeitspanne insgesamt so verkürzt wird, daß (während dieser Zeit) eine ungewollte Bewegung der Hände bei der Aufnahme vermieden wird.In this way, the time for pressing is shortened when the time required for the selection operation is long, so that the time required for the focusing operation as a whole is correspondingly shortened so that (during this time) inadvertent movement of the hands during shooting is avoided.

Bei einer auf experimenteller Basis durch den vorliegenden Erfinder hergestellten Kamera ist oder wird das Entfernungsmeßergebnis in dreizehn Stufen unterteilt, wobei die Stufenkurve mit dreizehn Stufen versehen ist. Wenn dabei die anhand des Entfernungsmeßergebnisses gewonnene Zahl von Impulsen innerhalb eines Bereichs von 1 bis 6 liegt, ist die Zeit für das Andrücken des Führungsstifts 51 auf 70 ms eingestellt, während bei einer Impulszahl im Bereich von 7 bis 13 die Andrückzeit auf 50 ms eingestellt ist. Diese Einstellung der Andrückzeit in nur zwei Zeitbereichen erfolgt aus Vereinfachungsgründen bei der Herstellung bzw. Fertigung usw., doch kann die Andrückzeit selbstverständlich für jede Impulszahl (jeweils entsprechend) eingestellt oder vorgegeben werden.In a camera manufactured on an experimental basis by the present inventor, the distance measurement result is divided into thirteen steps, and the step curve is provided with thirteen steps. In this case, when the number of pulses obtained from the distance measurement result is within a range of 1 to 6, the time for pressing the guide pin is 51 is set to 70 ms, while for a pulse number in the range from 7 to 13 the pressing time is set to 50 ms. This setting of the pressing time in only two time ranges is done for reasons of simplification in production or manufacturing, etc., but the pressing time can of course be set or specified for each pulse number (correspondingly in each case).

Bei der beschriebenen Ausführungsform sind ein Wählmechanismus zum Wählen einer Stufe einer Stufenkurve in Abhängigkeit vom Entfernungsmeßergebnis und ein Andruckmechanismus zum Andrücken des Aufnahmeobjektivs gegen die gewählte Stufe der Stufenkurve gemeinsam aus der Linsenführung 20, dem Objektivpositionierelementß 30, ,dem Objektivantriebselement 40, den Führungsstiften 51 des Aufnahmeobjektivs 50 und der Andruckfeder 33 ausgebildet. Im Laufe des Vorgangs des Wählens einer Stufe werden das Objektivpositionierelement 30 und das Objektivantriebselement 40 einheitlich (als Ganzes) verschoben, während beim Andrücken des Objektivs gegen die gewählte Stufe das Objektivpositionierelement 30 arretiert und nur das Objektivantriebselement 40 bewegt wird. Die Konstruktion ist jedoch nicht auf obige begrenzt, vielmehr können der Wählmechanismus und der Andruckmechanismus auch insgesamt unabhängig voneinander ausgebildet sein.In the described embodiment, a selection mechanism for selecting a step of a step curve in accordance with the distance measurement result and a pressing mechanism for pressing the taking lens against the selected step of the step curve are formed jointly by the lens guide 20, the lens positioning member 30, the lens driving member 40, the guide pins 51 of the taking lens 50 and the pressing spring 33. During the operation of selecting a step, the lens positioning member 30 and the lens driving member 40 are displaced uniformly (as a whole), while when the lens is pressed against the selected step, the lens positioning member 30 is locked and only the lens driving member 40 is moved. However, the construction is not limited to the above, but the selection mechanism and the pressing mechanism can also be formed entirely independently of each other.

Auch wenn sich das Objektivpositionierelement 30 nach der Rückwärtsdrehung des Motors 60 aufgrund von Reibung oder dgl. weiterdreht, bevor die Kopplung durch den Eingriff der Andruckfeder 33 in den Ausschnitt 48 bewirkt ist, koppelt es in jedem Fall mit dem Objektivantriebselement 40 im Laufe der Rückbewegung des letzteren, um in den oben beschriebenen Zustand einzutreten und anzuhalten, weil der Gesamt-Drehwinkel des Elements 30 begrenzt ist.Even if the lens positioning member 30 continues to rotate after the reverse rotation of the motor 60 due to friction or the like before the coupling is effected by the engagement of the pressure spring 33 with the cutout 48, it in any case couples with the lens driving member 40 in the course of the reverse movement of the latter to enter the above-described state and stop because the total angle of rotation of the member 30 is limited.

Wie sich aus obiger Beschreibung ergibt, wird das Aufnahmeobjektiv 50 durch das Objektivantriebselement 40 stets in eine sehr dicht an der genannten Stufenkurve 31 liegende Stellung gebracht, und zwar gleichzeitig mit den Vorgängen der Detektion und Einstellung der Stufenkurve 31 mittels der Drehung des Objektivpositionierelements 30 bei der Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; demzufolge kann das Aufnahmeobjektiv 50 mittels einer kleinen intermittierenden Drehung des Objektivantriebselements 40, die erfolgt, nachdem das Objektivpositionierelement 30 die Position für Detektion erreicht und anhält, in eine Scharfstell- bzw. Fokussierposition gesetzt werden.As is apparent from the above description, the taking lens 50 is always brought into a position very close to the above-mentioned step curve 31 by the lens driving member 40 simultaneously with the operations of detecting and adjusting the step curve 31 by means of the rotation of the lens positioning member 30 in the focusing device according to the present invention; accordingly, the taking lens 50 can be set into a focusing position by means of a small intermittent rotation of the lens driving member 40 which occurs after the lens positioning member 30 reaches the position for detection and stops.

Bei der Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden daher zwei Betätigungselemente, das Objektivantriebselement 40 und das Objektivpositionierelement 30, als Elemente zum Betätigen des Aufnahmeobjektivs 50 für Fokussierung verwendet, so daß sich diese Vorrichtung dadurch kennzeichnet, daß sie mit hoher Genauigkeit funktioniert und eine gute Haltbarkeit besitzt, während für die Fokussieroperation nur eine sehr kurz Zeitspanne nötig ist.Therefore, in the focusing device according to the present invention, two operating members, the lens driving member 40 and the lens positioning member 30, are used as members for operating the taking lens 50 for focusing, so that this device is characterized in that it operates with high accuracy and has good durability while only a very short period of time is required for the focusing operation.

Erfindungsgemäß ist die erwähnte Stoppklaue 24, die bei dieser automatischen Fokussiervorrichtung vorgesehen ist, weiterhin mit der folgenden Funktion versehen.According to the invention, the mentioned stop claw 24 provided in this automatic focusing device is further provided with the following function.

Gemäß Fig. 8 ist die Kontur an der Seite der optischen Achse der Stoppklaue 24 in Form einer spezifischen Kurve ausgelegt, und zwar durch einen ersten vertieften Abschnitt 25a und einen zweiten vertieften Abschnitt 25b, die in dieser Reihenfolge von einer drehenden Tragwelle 24a der Stoppklaue aus vorgesehen sind, sowie durch einen im Mittelbereich dieser vertieften Abschnitte vorgesehenen und diese miteinander verbindenden vorstehenden Abschnitt 25c.As shown in Fig. 8, the contour on the optical axis side of the stop claw 24 is designed in the form of a specific curve by a first recessed portion 25a and a second recessed portion 25b provided in this order from a rotating support shaft 24a of the stop claw, and a recessed portion 25b provided in the central region of these recessed portions. and the connecting section 25c above.

Wenn sich das zweite bewegbare Spulenelement 12 der elektromagnetischen Einheit 10 in einer Stellung nach seiner entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgenden Drehung aufgrund seiner Erregung befindet, ist der Regulierstift 11 im Bereich des ersten vertieften Abschnitts 25a der Stoppklaue 24 positioniert, so daß die Stoppklaue 24 - wie in ausgezogener Linie dargestellt - mit den Klauenzähnen 36 in Eingriff stehen und damit das Objektivpositionierelement 30 angehalten ist. Auch wenn in diesem Zustand die Erregung des zweiten bewegbaren Spulenelements 12 unterbrochen bzw. beendet wird, wird dieses Element stabil in indirekter Weise in der Stellung gehalten, in welche es verdreht worden ist, weil der Regulierstift 11 durch das Vorhandensein des ersten vertieften Abschnitts 25a und die Zugkraft der Schraubenzugfeder 23 an einer freien Bewegung oder Verschiebung gehindert ist.When the second movable coil member 12 of the electromagnetic unit 10 is in a position after its counterclockwise rotation due to its energization, the regulating pin 11 is positioned in the vicinity of the first recessed portion 25a of the stop claw 24 so that the stop claw 24 is engaged with the claw teeth 36 as shown in solid line, thus stopping the lens positioning member 30. Even if the energization of the second movable coil member 12 is stopped in this state, this member is stably held indirectly in the position to which it has been rotated because the regulating pin 11 is prevented from freely moving or shifting by the presence of the first recessed portion 25a and the tensile force of the coil tension spring 23.

Wenn das zweite bewegbare Spulenelement 12 in Gegenrichtung erregt und dadurch im Uhrzeigersinn verdreht wird, tritt der Regulierstift 11 über den vorstehenden Abschnitt 25c in den Bereich des zweiten vertieften Abschnitts 25b ein, wobei er die Stoppklaue 24 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und sie aus den Klauenzähnen 36 ausrückt, wie dies in gestrichelten Linien eingezeichnet ist. Auch wenn die Erregung des zweiten bewegbaren Spulenelements 12 in diesem Zustand beendet wird, wird dieses Element auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, stabil in der Stellung gehalten, in welche es sich verdreht hat, weil der Regulierstift 11 durch die Schrägfläche des vorstehenden Abschnitts 25c und die Zugkraft der Schraubenzugfeder 23 in die Richtung gedrückt ist, in welcher er sich nicht verdrehen kann.When the second movable coil member 12 is energized in the opposite direction and thereby rotated clockwise, the regulating pin 11 enters the area of the second recessed portion 25b via the protruding portion 25c, thereby rotating the stop claw 24 counterclockwise and disengaging it from the claw teeth 36 as shown in broken lines. Even if the energization of the second movable coil member 12 is stopped in this state, this member is stably held in the position in which it has rotated in the same manner as described above, because the regulating pin 11 is pressed in the direction in which it cannot rotate by the inclined surface of the protruding portion 25c and the tensile force of the coil tension spring 23.

Bei der automatischen Fokussiervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auf diese Weise eine Langzeiterregung der elektromagnetischen Einheit 10 entfallen, indem die bistabile elektromagnetische Vorrichtung aus der Stoppklaue 24 und dem bewegbaren Spulenelement 12, die miteinander kombiniert sind, als Einrichtung zum Steuern des Objektivpositionierelements 30 benutzt wird.In this way, in the automatic focusing device according to the present invention, long-term excitation of the electromagnetic unit 10 can be eliminated by using the bistable electromagnetic device composed of the stop claw 24 and the movable coil member 12 combined with each other as means for controlling the lens positioning member 30.

Fig. 10 veranschaulicht eine Ansteuerschaltung für einen Motor. Mit dem Symbol M ist der Motor 60 gemäß Fig. 1 bezeichnet. Wenn ein Signal von einer Steuerschaltung an eine Klemme L angelegt wird, schalten Transistoren TR&sub1; und TR&sub3; durch, wodurch der Motor M zur Drehung in Normalrichtung veranlaßt wird. Wenn ein Signal an eine Klemme R angelegt wird, werden Transistoren TR&sub2; und TR&sub4; durchgeschaltet, wodurch der Motor M für Drehung in Gegen- bzw. Rückwärtsrichtung veranlaßt wird.Fig. 10 illustrates a drive circuit for a motor. The symbol M indicates the motor 60 of Fig. 1. When a signal from a control circuit is applied to a terminal L, transistors TR₁ and TR₃ turn on, causing the motor M to rotate in the normal direction. When a signal is applied to a terminal R, transistors TR₂ and TR₄ turn on, causing the motor M to rotate in the opposite or reverse direction.

Die Operationen und Funktionen dieser Schaltungen sind nachstehend anhand von Fig. 9 erläutert.The operations and functions of these circuits are explained below with reference to Fig. 9.

In Kopplung mit einer Auslöserbetätigung bei der Kamera mißt eine Entfernungsmeßvorrichtung eine Entfernung zu einem Aufnahmeobjekt, wobei ihre Information der erwähnten Steuervorrichtung eingegeben wird.In conjunction with a shutter release on the camera, a distance measuring device measures a distance to a subject being photographed, the information being fed into the control device mentioned.

Mit dem Beginn der Fokussieroperation wird sodann die folgende Operation ausgeführt, um zu bestätigen, daß sich das Objektivpositionierelement 30 im steuerbaren Zustand befindet: der Regulierstift 11 wird im voraus im Uhrzeigersinn verdreht, indem elektrischer Strom (A1) in Normalrichtung an das genannte zweite bewegbare Spulenelement 12 angelegt und damit die Stoppklaue 24 entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht wird, um aus den Klauenzähnen 36 des Objektivpositionierelements 30 auszutreten.Then, with the start of the focusing operation, the following operation is carried out to confirm that the lens positioning member 30 is in the controllable state: the regulating pin 11 is rotated clockwise in advance by applying electric current (A1) in the normal direction to the second movable coil member 12, thereby rotating the stop claw 24 counterclockwise to to emerge from the claw teeth 36 of the lens positioning element 30.

Eine kurze Zeit nach dem Verdrehen des Regulierstifts 11 beginnt der Motor 60 durch Aktivierung bzw. Erregung (B1) desselben in Normalrichtung entgegen dem Uhrzeigersinn anzulaufen, wodurch das Objektivantriebselement 40 und das Objektivpositionierelement 30 mittels des Ritzels 61 einheitlich bzw. gemeinsam im Uhrzeigersinn gedreht werden.A short time after the regulating pin 11 is turned, the motor 60 begins to run counterclockwise by activating or exciting it (B1) in the normal direction, whereby the lens drive element 40 and the lens positioning element 30 are rotated uniformly or jointly clockwise by means of the pinion 61.

In diesem Vorgang wird das Aufnahmeobjektiv 50 linear rückwärtsverschoben, während gleichzeitig der Gleitkontakt des Kontaktstücks 35 mit der gedruckten Schaltungsplatte 22 einsetzt, so daß die Stellung des Aufnahmeobjektivs durch ein Impulssignal C1 der Steuervorrichtung gemeldet wird.In this process, the taking lens 50 is linearly moved backwards while at the same time the sliding contact of the contact piece 35 with the printed circuit board 22 is initiated, so that the position of the taking lens is reported to the control device by a pulse signal C1.

In der Steuervorrichtung wird dieses Signal mit einem in Abhängigkeit von einer Entfernungsinformation von der Entfernungsmeßvorrichtung vorgegebenen Signal verglichen; wenn diese Signale miteinander übereinstimmen, wird die Erregung des Motors 60 vorübergehend beendet, während gleichzeitig das zweite bewegbare Spulenelement in Gegen- oder Rückwärtsrichtung erregt (A2) wird.In the control device, this signal is compared with a signal given as a function of distance information from the distance measuring device; if these signals agree with each other, the excitation of the motor 60 is temporarily stopped, while at the same time the second movable coil element is excited in the opposite or reverse direction (A2).

Infolgedessen bewirkt die entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgende Drehung des Regulierstifts 11, daß die Stoppklaue 24 mit dem Objektivpositionierelement 30 in Eingriff gelangt und dessen Drehung anhält, so daß die Stufenkurve 31 in einer erforderlichen Stellung angehalten wird.As a result, the counterclockwise rotation of the regulating pin 11 causes the stop claw 24 to engage with the lens positioning member 30 and stop its rotation, so that the step cam 31 is stopped at a required position.

Sodann beginnt der Motor 60 aufgrund einer zweiten Erregung in Normalrichtung (B2) erneut anzulaufen, so daß das Objektivantriebselement 40 weiter im Uhrzeigersinn gedreht wird. Hierdurch wird der Eingriff der Andruckfeder 33 im Ausschnitt 48 aufgehoben, so daß demzufolge das Objektivantriebselement 40 allein als Ganzes gedreht wird.Then, the motor 60 starts to run again due to a second excitation in the normal direction (B2), so that the lens drive element 40 is rotated further clockwise. This causes the engagement of the Pressure spring 33 in the cutout 48 is released, so that consequently the lens drive element 40 is rotated as a whole.

Durch diese fortlaufende Drehung des Objektivantriebselements 40 wird der Führungsstift 51 des Aufnahmeobjektivs 50, der bisher - wie beschrieben - in einer von der Stufenkurve 31 beabstandeten Stellung gehalten worden ist, durch die Kurvennut 42 in Anlage gegen eine vorgeschriebene Stufe der Stufenkurve 31 gebracht, um das Aufnahmeobjektiv 50 auf der optischen Achse in eine Stellung entsprechend der Entfernungsinformation von der Entfernungsmeßvorrichtung zu stellen. Daraufhin hält der Motor 60 zu einem vorbestimmten späteren Zeitpunkt an, so daß seine Operation, d. h. die Operation bis zum Fokussieren, beendet ist oder wird.By this continuous rotation of the lens drive member 40, the guide pin 51 of the taking lens 50, which has been held at a position spaced from the step cam 31 as described above, is brought into abutment against a prescribed step of the step cam 31 by the cam groove 42 to set the taking lens 50 on the optical axis at a position corresponding to the distance information from the distance measuring device. Then, the motor 60 stops at a predetermined later time so that its operation, i.e., the operation up to focusing, is or will be completed.

Wenn das Fokussieren bzw. Scharfstellen des Aufnahmeobjektivs 50 auf diese Weise abgeschlossen ist, wird das in der Figur nicht dargestellte erste bewegbare Spulenelement für die Durchführung der Belichtung betätigt. Wenn die Aufnahme erfolgt ist, wird ein Abschlußsignal geliefert, worauf das zweite bewegbare Spulenelement 12 einer dritten Erregung (A3) in Normalrichtung unterworfen wird. Hierdurch wird die Anschlagklaue 24 auf die gleiche Weise wie im oben beschriebenen Fall ausgerückt, wodurch das Objektivpositionierelement 30 freigegeben bzw. entkoppelt wird.When the focusing of the taking lens 50 is completed in this way, the first movable coil member (not shown in the figure) is operated to perform exposure. When the exposure is completed, a completion signal is supplied, whereupon the second movable coil member 12 is subjected to a third excitation (A3) in the normal direction. This disengages the stopper claw 24 in the same manner as in the above-described case, thereby releasing the lens positioning member 30.

Sodann wird die Gegen- bzw. Rückwärtsdrehung des Motors 60 eingeleitet, um die Operation bzw. den Vorgang zum Zurückführen des Fokussiersystems in seine Ausgangsstellung auszuführen. Bei der Konstruktion gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgen zunächst eine Impulserregung (B3) in Normalrichtung, daran anschließend eine Erregung (B4) in Gegen- oder Rückwärtsrichtung, wodurch dem Motor 60 ein durch Trägheit erzeugtes Reaktions- bzw. Gegenwirkdrehmoment aufgeprägt wird, um einen zwischen der Kurvennut 42 und dem Führungsstift 51 auftretenden Reibungswiderstand zu überwinden, so daß damit die Rückkehr des Objektivantriebselements 40 in seine Ausgangsstellung durch Rückwärtsdrehung sichergestellt werden kann.Then, the counter or reverse rotation of the motor 60 is initiated to carry out the operation or process for returning the focusing system to its original position. In the construction according to the present invention, first a pulse excitation (B3) in the normal direction is carried out, followed by an excitation (B4) in the Counter or reverse direction, whereby a reaction or counter-action torque generated by inertia is impressed on the motor 60 in order to overcome a frictional resistance occurring between the cam groove 42 and the guide pin 51, so that the return of the lens driving element 40 to its original position by reverse rotation can be ensured.

Wünschenswert ist dabei, daß die Wirkung der erwähnten Impulserregung (B3) auch dann erhöht oder verstärkt ist, wenn diese Erregung fortlaufend mehrere Male wiederholt wird, und daß dies entsprechend dem Neigungswinkel der Kurvennut 42 oder dgl. bestimmt ist.It is desirable that the effect of the mentioned pulse excitation (B3) is increased or strengthened even if this excitation is continuously repeated several times, and that this is determined according to the angle of inclination of the cam groove 42 or the like.

Das Aufnahmeobjektiv 50 wird somit bei der Rückwärtsdrehung des Motors 60 linear vorwärtsverschoben, während das Objektivpositionierelement 30 im gleichen Vorgang durch einen erneuten Eingriff der Andruckfeder 33 in den Ausschnitt 48 mit dem Objektivantriebselement 40 gekoppelt wird, so daß sich diese Elemente demzufolge in ihre jeweiligen Ausgangsstellungen zurückbewegen.The recording lens 50 is thus linearly displaced forwards during the reverse rotation of the motor 60, while the lens positioning element 30 is coupled to the lens drive element 40 in the same process by renewed engagement of the pressure spring 33 in the cutout 48, so that these elements consequently move back to their respective starting positions.

Während der Rückbewegung des Objektivpositionierelements 30 wird durch das Kontaktstück 35 und die gedruckte Schaltungsplatte 22 ein Impulssignal C2 erzeugt, und die Rückwärtsdrehung des Motors 60 ist so gewählt, daß sie eine kurze Zeit nach dem Ende dieses Signals endet, und zwar im Hinblick auf Springen oder Hängenbleiben (bounding) oder dgl., das nach der Rückkehr des Objektivantriebselements 40 usw. in die jeweilige Ausgangsstellung auftreten kann.During the return movement of the lens positioning member 30, a pulse signal C2 is generated by the contact piece 35 and the printed circuit board 22, and the reverse rotation of the motor 60 is selected to end a short time after the end of this signal in view of jumping or bounding or the like that may occur after the return of the lens driving member 40, etc. to the respective home positions.

INDUSTRIAL APPLICABILITY

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine automatische Fokussiervorrichtung für eine Kamera bereitgestellt, welche die Verteilung einer Last oder Belastung bei einer Fokussieroperation in Anpassung an die Drehmomentanstiegscharakteristik eines Motors ermöglicht und auch eine kompakte Ausbildung eines Objektiv-Tubus gewährleistet.The present invention provides an automatic focusing device for a camera, which enables distribution of a load or stress in a focusing operation in accordance with the torque rise characteristic of a motor and also ensures compactness of a lens barrel.

Weiterhin ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die für die Fokussieroperation erforderliche Zeit im wesentlichen festzulegen, die für das Fokussieren insgesamt erforderliche Zeit auch dann zu verkürzen, wenn eine für die Wahl der Stufenkurve erforderliche Zeitspanne lang ist, und damit wirksam eine ungewollte Bewegung der Hände bei der Aufnahme zu vermeiden. Wenn dabei gemäß den Fig. 2(a) und 2(b) ein Abstand in der Richtung der optischen Achse zwischen der Stufenkurve und der Kurvennut zwischen der Seite kurzer Aufnahmeentfernung und langer Aufnahmeentfernung verschieden ist, ermöglicht die vorliegende Erfindung auch die Verhinderung des Auftretens eines Überstroms im Motor nach Durchführung des Andrückens.Furthermore, the present invention makes it possible to substantially fix the time required for the focusing operation, to shorten the total time required for focusing even when a period of time required for selecting the step curve is long, and thus to effectively prevent an inadvertent movement of the hands during shooting. At this time, as shown in Figs. 2(a) and 2(b), when a distance in the optical axis direction between the step curve and the cam groove is different between the short shooting distance side and the long shooting distance side, the present invention also makes it possible to prevent an overcurrent from occurring in the motor after the pressing operation is performed.

Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Erfindung die Bereitstellung der automatischen Fokussiervorrichtung, bei welcher die Stoppklaue, die eingerückt oder ausgerückt wird, um das Objektivpositionierelement in den angehaltenen Zustand bzw. den verschiebbaren Zustand zu versetzen, durch Normal- oder Rückwärtsimpulserregung der elektromagnetischen Vorrichtung gesteuert werden kann.Furthermore, the present invention enables the provision of the automatic focusing device, in which the stop claw, which is engaged or disengaged to place the lens positioning member in the stopped state or the slidable state, can be controlled by normal or reverse pulse excitation of the electromagnetic device.

Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung die sichere Ausführung der Betätigung des Steuerelements für den Antrieb des Aufnahmeobjektivs in der Fokussiervorrichtung und insbesondere die Betätigung zur Rückführung desselben in die Anfangsstellung ermöglicht, so daß damit ein Fokussiersystem hoher Zuverlässigkeit zur Verfügung gestellt wird.Furthermore, according to the present invention, the safe execution of the actuation of the control element for driving the taking lens in the focusing device and in particular the actuation for returning the same to the initial position is made possible, so that a A high reliability focusing system is provided.

Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Realisierung einer Kamera mit zwei Brennweiten eines automatischen Fokussiertyps ermöglicht, bei welcher ein Kraftübertragungsmechanismus für den Antrieb der Fokussiervorrichtung durch die Antriebskraft eines Motors einfach und wirksam bzw. wirtschaftlich ausgebildet ist und bei welcher zusätzlich das Kameragehäuse kompakt ausgelegt sein kann.Furthermore, according to the present invention, it is possible to realize a dual focal length camera of an automatic focusing type in which a power transmission mechanism for driving the focusing device by the driving force of a motor is simple and effective and economical, and in addition, the camera body can be made compact.

Claims

1. A camera with an automatic focusing device, comprising:

a photo lens (50) with guide pins (51),

a guide element (20) for guiding said guide pins (51),

a lens drive member (40) having a lens drive groove cam (42) whose groove receives said guide rings (51) so as to move said photo lens (50) in a direction along its optical axis, and

a motor (60) for rotating the lens drive element (40),

a distance measuring device which provides distance information, and a control device which records said distance information, characterized in that said camera further comprises

a lens positioning member (30) having a lens positioning step cam (31) having a plurality of steps corresponding to a plurality of focal positions of said photo lens (50),

a friction clutch element (33) which transmits the rotation of said lens drive element (40) relative to said lens positioning element (30) so that

that the rotation of said lens drive element (40) and said lens positioning element (30) begins substantially simultaneously,

a stopper element (24) arranged so that by its actuation the rotation of said lens positioning element (30) can be stopped,

wherein said control device has an electromagnetic drive device (12) with which said stopper element (24) can be actuated when said lens positioning element (30) is in a position which corresponds to the distance information from said distance measuring device, and thereby,

that said groove cam (42) and said step cam (31) are arranged so that when said lens driving member (40) and said lens positioning member (30) rotate in frictional engagement, said guide pins (51) are prevented from coming into contact with the step cam (31), while when said stopper member stops the rotation of said lens positioning member (30), said guide pins (51) come into contact with said step cam (31) so as to bring the lens (50) into the focal position corresponding to the distance information from the distance measuring device.

2. A camera according to claim 1, wherein said lens drive groove cam (42) and said lens positioning step cam (31) are similarly arranged in a plane in which the optical axis of the lens lies, the arrangement being such that said guide pins (51) guided in said grooved cam (42) are arranged at a predetermined distance from the stepped cam (31), while the lens driving element (40) and the lens positioning element (30) are connected for common rotation via said coupling element (33).

3. A camera according to claim 1 or claim 2, wherein said lens drive groove cam (42) includes a starting portion (42a) lying in a plane perpendicular to the optical axis of the lens.

4. A camera according to any one of claims 1 to 3, wherein said stopper member (24) comprises a cam member having a first retracted portion (25a) and a second retracted portion (25b), the cam member being movable between a first position in which it stops rotation of said lens positioning member (30) and a second position in which it permits such movement, and wherein said electromagnetic drive device (12) controls a regulating pin (11) which cooperates with said first retracted portion (25a) so as to hold the cam member (24) in said first position and with said second retracted portion (25b) so as to hold the cam member (24) in said second position.

5. A camera according to claim 4, wherein said electromagnetic drive device (12) controls said stopper member (24) to move to said second position before the simultaneous rotational movement of the lens drive member (40) and the lens positioning member (30) by means of said motor (60) begins.

6. Camera according to one of claims 1 to 5, wherein said electromagnetic drive device (12) is a bistable electromagnetic device.

7. A camera according to any one of claims 1 to 6, wherein a rear lens unit (106) which can move in and out of the optical axis of said photo lens (50) is provided behind said lens (50) so as to change the focal length, and wherein said motor (60) is arranged in a space (102b) within a lens barrel of the camera behind the photo lens (50) and outside the general path of movement of the rear lens unit (106).

8. A camera according to claim 7, wherein the drive shaft of the motor (60) is generally parallel to the optical axis of the photo lens (50).

9. A camera according to claim 6 or claim 7, wherein a control mechanism (110, 111, 112, 113, 121) is provided for moving said rear lens unit (106) away from the main body upon a predetermined movement of the lens barrel along said optical axis the camera, on which the lens barrel is movably mounted, into the optical axis of said photo lens (50).

10. A camera according to any one of claims 1 to 9, wherein a control unit for said motor (60) controls the rotation of said lens driving member (40) after the rotation of said lens positioning member (30) has been prevented by said stopper member (24) so that the period of time in which the engagement of said guide pins (51) with the selected step of said step cam (31) takes place is relatively short when the time required for positioning the lens positioning member (30) is relatively long, and is relatively long when the latter time is relatively short.

11. Camera according to one of claims 1 to 10, wherein means are provided to control the motor (60) so that the motor (60), after positioning the lens (50) with an above-mentioned focal setting and after exposure, undergoes a rotational movement in a forward direction, followed by a rotation of the motor in the opposite direction so as to bring the lens (50) back to an initial position.