DE3206455C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hilfs-Energiequelle für eine Kamera mit motorischem Filmtransport, welche der den Filmtransportmotor mit Strom versorgenden Hauptbatterie bei Bedarf in Serie manuell zugeschaltet wird und eine Zusatzbatterie umfaßt.

Bekannterweise finden bei Kameras mit motorischem Filmtransport meist Batterien als Energiequelle Verwendung, die in einer am Kameragehäuse anbringbaren Motor-Antriebseinheit oder zusammen mit dem Filmtransportmotor bereits im Kameragehäuse angeordnet sind. Da eine solche Energiequelle möglichst leicht und kompakt sein soll, wird die Verwendung einer möglichst geringen Anzahl kompakter Batterien angestrebt, was jedoch den Nachteil aufweist, daß bei der hierdurch meist gegebenen geringen Batteriekapazität keine hohe Filmtransportgeschwindigkeit und Bildaufnahmekapazität der Kamera erzielbar ist.

So ist es aus der US-PS 40 91 400 bereits bekannt, die elektrische Schaltungsanordnung einer weitgehend automatisierten Kamera mit einer Hauptbatterie zu betreiben und bei Betriebszyklen mit relativ hoher Batteriebelastung, wie Filmtransport, Blitzkondensatoraufladung und dergleichen, dieser Hauptbatterie dann eine in der Kamera angeordnete Zusatzbatterie parallel zu schalten.

Wird ein Gleichstrommotor in Verbindung mit einer Batteriestromquelle als Filmtransportmotor bei einer derartigen Kamera verwendet, so wird aufgrund der zwangsläufig sehr geringen Abmessungen eines solchen Elektromotors meist versucht, hohe Drehzahlen zu erzielen, um den Motor mit möglichst hohem Wirkungsgrad und Drehmoment betreiben zu können. Bei üblichen Leerlaufdrehzahlen im Bereich von 10 000 bis 15 000 min^-1 können sich Maßnahmen in dieser Richtung jedoch nur noch begrenzt auswirken.

Während unter üblichen Aufnahmebedingungen, etwa bei Schnappschüssen, auch eine geringere Filmtransportgeschwindigkeit bzw. Bildaufnahmekapazität noch relativ unproblematisch ist, stellt eine hohe Filmtransportgeschwindigkeit bzw. Bildaufnahmekapazität jedoch bei kontinuierlichem Photographieren, etwa in der Sportphotographie, eine Notwendigkeit dar.

Aus der US-PS 38 53 396 ist daher bereits eine Hilfs- Energiequelle der eingangs genannten Art für eine Kamera mit motorischem Filmtransport bekannt, welche der den Filmtransportmotor mit Strom versorgenden Hauptbatterie bei Bedarf als Zusatzbatterie in Serie manuell zugeschaltet werden kann. Bei Zuschaltung einer solchen Zusatzbatterie in Serie zur Hauptbatterie ist jedoch zu beachten, daß sich hierdurch insbesondere das Anlauf-Drehmoment des Filmtransportmotors erhöht, was zu unerwünschten Beschädigungen des Films führen kann. Außerdem tritt ein höherer Anslaufstrom auf, dessen Bewältigung gegebenenfalls eine höhere Dimensionierung der bei der Kamera verwendeten elektronischen Bauelemente oder die Verwendung eines Motor- Steuerschalters erfordert, was die Herstellungskosten der Kamera erhöht. Darüber hinaus können insbesondere im Leerlauf überhöhte Drehzahlen auftreten, die den Filmtransportmotor schädigen oder zumindest seine Lebensdauer herabsetzen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Hilfs-Energiequelle der gattungsgemäßen Art derart auszugestalten, daß das Drehmoment des Filmtransportmotors durch Zuschaltung der Zusatzbatterie nicht übermäßig erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hilfs-Energiequelle eine elektronische Schaltung aufweist, die bei zugeschalteter Zusatzbatterie den Motorstrom registriert und bei erhöhtem Motorstrom die von der Hilfs- Energiequelle in Serie angelegte Spannung in vorgegebener Abhängigkeit herabgesetzt.

Auf diese Weise kann bei Zuschaltung der Zusatzbatterie keine übermäßige Steigerung insbesondere des Anlauf-Drehmoments des Filmtransportmotors auftreten, so daß Beschädigungen des Films beim Transportvorgang zuverlässig verhindert werden. Gleichzeitig können auch der Anlaufstrom und die Leerlaufdrehzahl vorgegebenen Werte nicht übersteigen, so daß auch Beschädigungen des Filmtransportmotors vorgebeugt und dennoch eine höhere Filmtransportgeschwindigkeit und Bildaufnahmekapazität erzielbar ist.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1(a) und 1(b) Drehmoment/Strom-Kennlinien und Drehmoment/ Drehzahl-Kennlinien eines Gleichstrommotors bei dessen Verwendung als Filmtransportmotor bei einer Kamera,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Hilfs-Energiequelle in Verbindung mit einer Kamera mit motorischem Filmtransport,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung der Hilfs-Energiequelle gemäß Fig. 2 in Verbindung mit einer zugehörigen Schaltungsanordnung der Kamera,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Hilfs-Energiequelle in Verbindung mit einer Kamera mit motorischem Filmtransport, und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer elektronischen Schaltung der Hilfs-Energiequelle gemäß Fig. 4 in Verbindung mit einer zugehörigen Schaltungsanordnung der Kamera.

In den Fig. 1(a) und 1(b) ist durch eine Kurve A eine Drehmoment/Strom-Kennlinie und durch eine Kurve B eine Drehmoment/Drehzahl-Kennlinie eines als Filmtransportmotor für eine Kamera verwendeten Gleichstrommotors veranschaulicht, wobei für diese Kennlinien gilt:

I = C₁τ+C₂ (1)

N = C₃V-C₄τ (2)

Hierbei sind mit I der aufgenommene Strom, mit τ das Drehmoment, mit V die Spannung der Energiequelle, mit C₁, C₂, C₃ und C₄ Konstanten und mit N die Drehzahl des Gleichstrommotors bezeichnet.

Wird bei Verwendung eines solchen Gleichstrommotors als Filmtransportmotor der diesen mit Strom versorgenden Hauptbatterie eine Zusatzbatterie lediglich in Serie zugeschaltet, wird gemäß Gleichung (2) lediglich V größer und die Kennlinie B gemäß den Fig. 1(a) und 1(b) parallel verschoben, so daß bei einem derartigen Zuschalten der Zusatzbatterie die dargestellte Drehmoment/Drehzahl-Kennlinie D erhalten wird. Wie aus Fig. 1(a) und Gleichung (2) ersichtlich ist, erhöht sich hierdurch das Anlauf-Drehmoment bei der Drehzahl "0" von t₁ auf τ₂, während sich der Anlaufstrom von I₁ auf I₂ erhöht, wie aus Fig. 1(a) und Gleichung (1) ersichtlich ist. Wie Fig. 1(b) zeigt, erhöht sich jedoch nicht nur das Anlauf-Drehmoment und der Anlaufstrom, sondern auf die Leerlaufdrehzahl N₂, so daß übliche Leerlaufdrehzahlen im Bereich von 10 000 bis 15 000 min^-1 überschritten werden können.

Nachstehend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der Hilfs- Energiequelle in Verbindung mit einer Kamera mit motorischem Filmtransport unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 näher beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht dieses Ausführungsbeispiels der Hilfs-Energiequelle in Verbindung mit einer Kamera mit motorischem Filmtransport. Die Bezugszahl 1 bezeichnet die Kamera, in die ein Filmtransportmotor und eine Hauptbatterie eingebaut sind, so daß ein motorischer Filmtransport erfolgen kann.

Mit der Bezugszahl 2 ist ein Stativgewinde bezeichnet, das an der Bodenfläche der motorgetriebenen Kamera 1 angebracht ist, mit 3 ein Führungsloch, mit 4 ein bewegbarer Zapfen, und mit 5 und 6 Anschlüsse, die mit der Hilfs-Energiequelle verbindbar sind. 7 bezeichnet die Hilfs-Energiequelle, die eine Zusatzbatterie und eine elektronische Schaltung umfaßt, 8 eine Befestigungsschraube, mit der die Hilfs-Energiequelle 7 an der motorgetriebenen Kamera 1 befestigt wird, 9 einen Führungszapfen, 10 einen festen Zapfen und 11 und 12 Anschlüsse, die elektrisch mit den Anschlüssen 5 bzw. 6 der motorgetriebenen Kamera 1 verbunden werden können.

In Fig. 3 bezeichnet 13 einen Filmtransportmotor der Kamera 1, dessen Antrieb mittels einer Motor-Steuerschaltung 14 gesteuert wird. 15 bezeichnet eine Hauptbatterie in der motorgetriebenen Kamera 1, die den Motor 13 und die Steuerschaltung 14 über einen Schalter 16 mit Energie versorgt. Der Schalter 16 ist normalerweise geöffnet und wird geschlossen, wenn der bewegliche Zapfen 4 niedergedrückt wird, wobei die Anschlüsse 5 und 6 an den beiden Enden des Schalters 16 angeordnet sind. Diese Elemente sind in der motorgetriebenen Kamera 1 angeordnet. In der Hilfs-Energiequelle 7 ist eine Zusatzbatterie 17 angeordnet. Mit der positiven Seite der Zusatzbatterie 17 und dem Anschluß 11 ist ein Steuertransistor 18 für die Ausgangsspannung verbunden, wobei, wie gezeigt, zwischen die Basis und den Kollektor des Transistors 18 ein Widerstand 19 geschaltet ist. Zwischen die negative Seite der Zusatzbatterie 17 und den Anschluß 12 ist ein Erfassungswiderstand 20 für den Ausgangsstrom geschaltet, wobei mit den beiden Anschlüssen des Widerstandes 20 und der Basis des Transistors 18 ein Transistor 21 wie gezeigt verbunden ist.

Im folgenden wird auf die Arbeitsweise dieser Anordnung näher eingegangen.

Da der bewegliche Zapfen 4 nicht niedergedrückt wird, wenn lediglich die motorgetriebene Kamera 1 verwendet wird, ohne daß die Hilfs-Energiequelle 7 an der motorgetriebenen Kamera 1 angebracht ist, ist der Schalter 16 hierbei geschlossen und die Hauptbatterie 15 wird durch die Steuerschaltung 14 derart gesteuert, daß Strom von der positiven Seite der Hauptbatterie 15 über den Schalter 16, den Motor 13 und die Steuerschaltung 14 zur negativen Seite der Hauptbatterie 15 fließt, wodurch der Motor 13 einen Filmtransportvorgang ausführt. Wenn die Hilfs-Energiequelle 7 verwendet werden soll, wird sie an der Bodenfläche der motorgetriebenen Kamera 1 angebracht, indem der Führungszapfen 9 in das Führungsloch 3 eingebracht und die Befestigungsschraube 8 gedreht wird, so daß sie in das Stativgewinde 2 der motorgetriebenen Kamera 1 eingeschraubt wird. Hierbei drückt der feste Zapfen 10 den beweglichen Zapfen 4 nieder, so daß der Schalter 16 geöffnet wird, während die Anschlüsse 5 und 6 elektrisch mit den Anschlüssen 11 bzw. 12 verbunden werden.

Die Hauptbatterie 15 wird dann in Serie zur Zusatzbatterie 17 geschaltet und durch die Steuerschaltung 14 derart gesteuert, daß Strom von der positiven Seite der Hauptbatterie 15 über die Anschlüsse 6 und 12, den Widerstand 20, die Zusatzbatterie 17, den Transistor 18, den Anschluß 11, den Anschluß 5, den Motor 13 und die Steuerschaltung 14 zur negativen Seite der Hauptbatterie 15 fließt, wodurch der Motor 13 einen Filmtransportvorgang ausführt. Wenn zum Zeitpunkt des Motorstarts oder dergleichen der Anlaufstrom des Motors 13, d. h. der Ausgangsstrom der Hilfs-Energiequelle 7 größer als ein bestimmter Wert wird, sperrt der Transistor 21 aufgrund der Spannungsdifferenz am Widerstand 20. Hierdurch verringert sich das Potential an der Basis des Transistors 18 sowie die Spannungsdifferenz zwischen den Anschlüssen 11 und 12. Der Motor 13 zeigt somit die Charakteristik E₁ gemäß Fig. 1(a).

Nachstehend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Hilfs-Energiequelle in Verbindung mit den Fig. 4 und 5 näher beschrieben. In den Fig. 4 und 5 sind gleiche Elemente wie in den Fig. 2 und 3 mit denselben Bezugszeichen versehen.

Fig. 4 zeigt eine motorgetriebene Kamera und eine Hilfs- Energiequelle. Die Bezugszahl 1 bezeichnet die motorgetriebene Kamera, bei der ein Filmtransportmotor und eine Hauptbatterie eingebaut sind, so daß der Filmtransportvorgang mittels des Motors ausgeführt wird. 2 bezeichnet ein Stativgewinde an der Bodenfläche der motorgetriebenen Kamera 1, 3 ein Führungsloch, 4 einen beweglichen Zapfen und 25, 26, 27 und 28 Anschlüsse, die mit der Hilfs-Energiequelle zu verbinden sind. 7 bezeichnet die Hilfs-Energiequelle, die auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Zusatzbatterie und eine elektronische Schaltung umfaßt. Die Bezugszahl 8 bezeichnet eine Befestigungsschraube zur Befestigung der Hilfs-Energiequelle 7 an der motorgetriebenen Kamera 1, 9 einen Führungszapfen, 10 einen festen Zapfen und 33, 34, 35 und 36 Anschlüsse, die elektrisch mit den entsprechenden Anschlüssen der motorgetriebenen Kamera 1 zu verbinden sind.

In Fig. 5 bezeichnet 1 die motorgetriebene Kamera mit einer kameraseitigen Schaltung und 7 die Hilfs-Energiequelle mit zugehöriger elektronischer Schaltung. Die Bezugszahl 13 bezeichnet einen Filmtransportmotor in der motorgetriebenen Kamera 1, der mittels einer Motor-Steuerschaltung 22 zu steuern ist. 15 bezeichnet die Hauptbatterie in der motorgetriebenen Kamera 1, die den Motor 13 und die Steuerschaltung 22 über einen ersten Schalter 23 mit Strom versorgt. Der erste Schalter 23 steht mechanisch mit einem zweiten Schalter 24 in Verbindung, der zwischen den Motor 13 und die Steuerschaltung 22 geschaltet ist, wobei beide Schalter normalerweise geschlossen sind und geöffnet werden, wenn der bewegliche Zapfen 4 niedergedrückt wird. In der Hilfs-Energiequelle 7 ist die Zusatzbatterie 17 angeordnet. 29, 30 und 31 bezeichnen Widerstände, die mit dem Motor 13 in der motorgetriebenen Kamera 1 eine Brückenschaltung bilden, wenn die Hilfs-Energiequelle 7 an der motorgetriebenen Kamera 1 angebracht ist. 32 bezeichnet einen Transistor der mit dem neutralen Punkt der Widerstände 29 und 30, dem Widerstand 31 und dem Anschluß 35 verbunden ist, um den Strom der Brückenschaltung zu erfassen. 37 bezeichnet einen Transistor, der zwischen die Anschlüsse 33 und 34 geschaltet ist, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist, und die an den Motor 13 angelegte Spannung entsprechend dem Ausgangssignal des Transistors 32 steuert. 38 bezeichnet einen Kondensator, der den Transistor 37 zum Zeitpunkt des Starts des Motors 13 betätigt. 39 und 40 bezeichnen Widerstände, die wie in Fig. 5 dargestellt verbunden sind.

Im folgenden wird auf die Arbeitsweise dieser Anordnung näher eingegangen.

Da der bewegliche Zapfen 4 nicht niedergedrückt ist, wenn lediglich die motorgetriebene Kamera 1 verwendet wird, ohne daß die Hilfs-Energiequelle 7 an der motorgetriebenen Kamera 1 befestigt ist, sind der erste und der zweite Schalter 23 bzw. 24 geschlossen und die Hauptbatterie 15 wird mittels der Steuerschaltung 22 derart gesteuert, daß Strom von der positiven Seite der Hauptbatterie 15 über den Schalter 23, den Motor 13, den Schalter 24 und die Steuerschaltung 22 zur negativen Seite der Hauptbatterie 15 fließt, wodurch der Motor 13 einen Filmtransportvorgang ausführt. Wenn die Hilfs-Energiequelle 7 verwendet wird, wird sie an der Bodenfläche der motorgetriebenen Kamera 1 angebracht, indem der Führungszapfen 9 in das Führungsloch 3 eingebracht und die Befestigungsschraube 8 in das Stativgewinde 2 der motorgetriebenen Kamera 1 eingeschraubt wird. Der feste Zapfen 10 drückt dann den beweglichen Zapfen 4 nieder und öffnet den ersten und den zweiten Schalter 23 bzw. 24, während die Anschlüsse 25, 26, 27 und 28 mit den Anschlüssen 33, 34, 35 bzw. 36 verbunden sind. Die Hauptbatterie 15 und die Zusatzbatterie 17 sind dann in Serie geschaltet und werden durch die Steuerschaltung 22 derart gesteuert, daß Strom von der positiven Seite der Hauptbatterie 15 über den Anschluß 28, den Anschluß 36, die Zusatzbatterie 17, den Widerstand 31, den Anschluß 35, den Anschluß 27, den Motor 13, den Anschluß 25, den Anschluß 33, den Transistor 37, den Anschluß 34, den Anschluß 26 und die Steuerschaltung 22 zur negativen Seite der Hauptbatterie 15 fließt, wodurch der Motor 13 einen Filmtransportvorgang in der Kamera 1 ausführt. Bei Beginn des Filmtransportvorgangs wird der Anschluß 26 mit der negativen Seite der Hauptbatterie 15 verbunden, so daß die Transistoren 37 und 32 durchgeschaltet werden.

Wenn der Transistor 32 durchgeschaltet wird, beginnt sich der Motor 13 zu drehen. Wenn die Drehzahl des Motors 13 sich erhöht (über N₁ in Fig. 1), erhöht sich die Impedanz des Motors 13. Da zu diesem Zeitpunkt das Emitterpotential des Transistors 32 durch die Widerstände 29 und 30 festgelegt wird, nimmt der Ausgangsstrom des Transistors 32 ab. Folglich nimmt der Basisstrom des Transistors 37 ab. Somit erhöht sich das Kollektorpotential des Transistors 37, so daß die an den Motor 13 angelegte Spannung abnimmt. Wenn somit die Drehzahl größer als N₁ in Fig. 1 wird, nimmt die an den Motor 13 angelegte Spannung zusammen mit dem Abnehmen der Impedanz ab, das heißt, der Motorstrom nimmt ab, wodurch die Kennlinie E₂ in Fig. 1 (b) sichergestellt wird.

Um die Kennlinie E₂ gemäß Fig. 1 (b) gleichungsmäßig darzustellen, wird τ in den Gleichungen (1) und (2) eliminiert:

Hierbei sind C₅ und C₆ Konstanten. Im folgenden sei der Strom I₁, wenn das Drehmoment τ₁ gemäß Fig. 1 ist, so daß gilt

N = C₇ (4)

wenn I≦I₁ ist, da es ausreichend ist, das Anwachsen der Drehzahl zwischen dem Drehmoment τ₁ und Leerlauf zu überprüfen.

Wenn N in den Gleichungen (3) und (4) eliminiert wird, erhält man

C₃V+C₅I+C₆ = C₇

Deshalb ergibt sich:

V = C₈I+C₉ (5)

(C₈, C₉: Konstanten)

Falls somit der Ausgangsstrom der Hilfs- Energiequelle 7 kleiner als ein vorgegebener Wert (I₁) ist, kann die Kennlinie E₂ gemäß Fig. 2 (b) erhalten werden, wenn die Ausgangsspannung der Hilfs-Energiequelle 7 proportional zum Stromwert verringert wird.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich zwar auf eine Hilfs-Energiequelle für eine motorgetriebene Kamera mit eingebautem Filmtransportmotor, kann jedoch auch als Hilfs-Energiequelle für eine getrennte Motorantriebseinrichtung verwendet werden.

Claims (3)

1. Hilfs-Energiequelle für eine Kamera mit motorischem Filmtransport, welche der den Filmtransportmotor mit Strom versorgenden Hauptbatterie bei Bedarf in Serie manuell zugeschaltet wird und eine Zusatzbatterie umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Energiequelle (7) eine elektronische Schaltung (20, 21, 18; 31, 32, 37) aufweist, die bei zugeschalteter Zusatzbatterie (17) den Motorstrom registriert und bei erhöhtem Motorstrom die von der Hilfs- Energiequelle (7) in Serie angelegte Spannung in vorgegebener Abhängigkeit herabsetzt.

2. Hilfs-Energiequelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (20, 21, 18; 31, 32, 37) einen vom Motorstrom durchflossenen Widerstand (20; 31) sowie zwei Transistoren (21, 18; 32, 37) aufweist, von denen der eine Transistor (21; 32) basis- und emitterseitig mit diesem vom Motorstrom durchflossenen Widerstand (20; 31) verbunden ist und von denen der andere Transistor (18; 37) den Betriebsstrom für den Filmtransportmotor (13) steuert und hierzu basisseitig mit dem Kollektor des ersten Transistors (21; 32) verbunden ist, so daß bei erhöhtem Spannungsabfall an dem vom Motorstrom durchflossenen Widerstand (20; 31) der dem Filmtransportmotor (13) zugeführte Strom in Abhängigkeit von diesem Spannungsabfall herabgesetzt wird.

3. Hilfs-Energiequelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Schaltung (20, 21, 18; 31, 32, 37) im Gehäuse der Hilfs-Energiequelle (7) angeordnet ist.