DE10015186A1 - Objektivfassung - Google Patents
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Abstract
Eine Objektivfassung hat innere und äußere Stellringe, die so ausgebildet sind, dass sie sich relativ zueinander verdrehen lassen, um eines oder mehrere Linsenelemente eines Linsensystems, welches in der Objektivfassung angeordnet ist, zu verschieben. Es ist eine eine Axialbewegung begrenzende Halteeinrichtung vorgesehen, um ein axiales Spiel von einem der beiden zylindrischen Fassungen relativ zu der anderen der zwei zylindrischen Fassungen zu begrenzen, während eine relative Drehung zwischen diesen ermöglicht wird. Die Halteeinrichtung umfasst eine radiale Klaue oder einen radialen Flansch, der einstückig mit einem der inneren und äußeren Stellringe ausgebildet ist, und ein Umfangsnut, die an dem anderen der inneren und äußeren Stellringe angeordnet ist, um die Klaue oder den Flansch aufzunehmen, und gegebenenfalls eine Feder, die zwischen den inneren und äußeren Stellringen angeordnet ist, um den inneren und den äußeren Stellring in entgegengesetzte axiale Richtungen zu drücken.
Description
Die Erfindung betrifft eine Objektivfassung nach dem Oberbegriff des Hauptanspru
ches.
Objektivfassungen der eingangs genannten Art dienen dazu, optische Linsenelemente,
beispielsweise ein Zoomlinsenelement und ein Fokussierungslinsenelement, durch manuell
betätigte oder durch motorangetriebene Stellringe anzutreiben beziehungsweise zu verstellen.
Solche Objektivfassungen umfassen wenigstens einen zylindrischen Stellring mit einem linea
ren Führungsschlitz, in dem Linsenhalter, die Fokussierungslinsenelemente oder die Zoomlin
senelemente halten, installiert sind, und einen zylindrischen Stellring mit einem kurvenlinea
ren Führungsschlitz, der extern von und koaxial mit dem inneren Stellring angeordnet ist.
Diese zylindrischen Stellringe sind so ausgebildet, dass einer der Stellringe sich relativ zu
dem anderen dreht. Der Linsenhalter ist mit einem Nockenzapfen versehen, der sich radial in
den kurvenlinearen Führungsschlitz des entsprechenden Stellrings erstreckt und durch den
linearen Führungsschlitz in dem entsprechenden Stellring hindurchtritt. Bei einer derartigen
Objektivfassung werden die Linsenhalter in axialer Richtung bewegt, wenn einer der zylindri
schen Ringe gegenüber dem anderen gedreht wird. Bei dieser Art von Objektivfassungen
werden die zylindrischen Ringe in ihrer axialen Position relativ zu dem stationären zylindri
schen Ring der Objektivfassung durch einen Begrenzungsring oder eine Begrenzungsplatte
begrenzt, während sie sich um die optische Achse drehen können. Diese Konstruktion der
Objektfassung hat den Nachteil, dass erhöhte Kosten durch die große Zahl von Teilen entste
hen und ein erhöhter Zeitaufwand für das Zusammenbauen der Objektivfassung benötigt wird.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine genau arbeitende Ob
jektivfassung anzuschaffen, die mit einer geringeren Zahl von Bauteilen auskommt und mit
weniger Zeitaufwand zusammenzubauen ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die eingangs erwähnte Objektivfassung in der in An
spruch 1 angegebenen Weise gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungs
gemäßen Objektivfassung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Wegen des einfachen Aufbaus der eine axiale Bewegung begrenzenden Halteeinrich
tung, die nur aus einer Klaue und einer Nut und vorzugsweise aus einem elastischen Element
zwischen den Stellringen besteht, die ein axiales Spiel beseitigt, welches gewöhnlich zwi
schen den Stellringen auftritt, wird die gestellte Aufgabe bei der Erfindung in vorteilhafter
Weise gelöst. Die Zahl der Teile, die für die Objektivfassung erforderlich sind, wird reduziert,
und folglich wird auch die erforderliche Zeit zum Zusammensetzen der Objektivfassung er
heblich reduziert, so dass die Produktionskosten für die Linsenfassung erheblich herabgesetzt
werden können. Im Übrigen arbeitet die Objektivfassung präzise und ist auch in diesem Sinne
vorteilhaft gegenüber bisher bekannten Objektfassungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Varioobjektivfassung nach einem Ausführungsbei
spiel der Erfindung; und
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines linearen Stellrings der Varioobjektiv
fassung von Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Objektivfassung mit einem Variolinsensystem, welches darin instal
liert ist. Ein Varioobjektiv 10 umfasst eine Objektivfassung 10A und ein Variolinsensystem
10B, welches in der Objektivfassung 10A eingebaut ist. Das Varioobjektsystem 10B umfasst
ein Fokussierungslinsenelement 12, ein Zoomlinsenelement 14 und ein Hauptlinsenelement
16, die in dieser Reihenfolge von einem Objektivende entlang einer optischen Achse P ange
ordnet sind. Die Objektivfassung 10A hat einen stationären Stellring 22, der durch zwei ein
stückige Teile gebildet ist, das heißt einen vorderen Teil mit vergrößerndem Durchmesser und
einen hinteren Teil mit einem kleineren Durchmesser. Eine drehbarer Fokussierungsstellring
24 ist außenseitig auf dem vorderen, einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil des sta
tionären Zylinders 22 montiert, so dass er sich relativ zu dem stationären Zylinder 22 drehen
kann. Ein drehbarer Zoomstellring 34 ist extern auf dem vorderen einen größeren Durchmes
ser aufweisenden Teil des stationären Zylinders 22 montiert, so dass er sich relativ zu dem
stationären Zylinder 22 drehen kann. Ein drehbarer Zoomstellring 32 ist innenseitig in dem
einen kleineren Durchmesser aufweisenden, hinteren Teil des stationären Zylinders 22 mon
tiert, so dass er sich gegenüber dem stationären Zylinder 22 drehen kann.
Der Fokussierungsstellring 24 ist in axialer Richtung P koaxial mit und vor dem
Zoomstellring 34 angeordnet und in Wirkverbindung mit dem Zoomstellring 34 über eine
Verbindungseinrichtung (nicht gezeigt) gekoppelt, so dass das Varioobjektivsystem 10B auf
ein Objekt fokussiert bleibt. Solch eine Verbindungseinrichtung ist in verschiedenen Formen
an sich bekannt. Der stationäre Zylinder 22 ist mit einer Vielzahl von linearen Führungsschlit
zen 22A ausgebildet, von denen in Fig. 1 nur zwei lineare Führungsschlitze gezeigt sind und
die unter regelmäßigen Winkelintervallen in dem vorderen, einen größeren Durchmesser auf
weisenden Teil des stationären Zylinders 22 ausgebildet sind und sich in der axialen Richtung
P erstrecken. Eine Vielzahl von innenseitigen, kurvenlinigen Führungsnuten 22B, von denen
nur eine kurvenlinige Führungsnut in Fig. 1 gezeigt ist, sind in dem einen kleineren Durch
messer aufweisenden, hinteren Teil des stationären Zylinders 22 ausgebildet. Eine externe
Umfangsnut 22C ist auf dem einen größeren Durchmesser aufweisenden, vorderen Teil des
stationären Zylinders 22 ausgebildet. Schließlich erstreckt sich ein Flansch 22D radial von
dem vorderen Ende des stationären Zylinders 22 nach außen, und eine Ringschulter 22E ist an
dem hinteren Ende des stationären Zylinders 22 ausgebildet.
Der Fokussierungsstellring 24 hat eine Vielzahl interner kurvenlinearer Führungsnuten
24A, von denen nur zwei Nuten in Fig. 1 gezeigt sind, und die unter regulären Winkelinter
vallen angeordnet sind, so dass sie sich räumlich mit den linearen Führungsschlitzen 22A des
stationären Zylinders 22 schneiden. Der Fokussierungsstellring 24 hat ferner einen hinteren
ringförmigen Flansch 24B, der sich radial nach innen erstreckt. Der Zoomstellring 32 ist mit
einem linearen Führungsschlitz 32A ausgebildet, der sich über die gesamte Länge des Zoom
stellrings 32 in der axialen Richtung P erstreckt und einen vorderen Ringflansch 32C auf
weist, der sich radial nach außen zu einer vertikalen Verbindungswand 22B zwischen dem
vorderen, einen größeren Durchmesser aufweisenden Teil und dem hinteren, einen kleineren
Durchmesser aufweisenden Teil des stationären Zylinders 22 erstreckt. Hintere Kontaktklauen
32B erstrecken sich radial nach außen, so dass sie von der Ringschulter 22E des stationären
Zylinders 22 aufgenommen werden. Der vordere Ringflansch 32C und die hintere Kontakt
klaue 32B sind vorzugsweise einstückig mit dem Zoomstellring 32 ausgebildet, können je
doch auch separat gefertigt und an dem Zoomstellring befestigt sein.
Ein beweglicher, ringförmiger Linsenhalter 18, der das Fokussierungslinsenelement 12
hält, ist mit einer Vielzahl von Nockenzapfen 20 ausgebildet, von denen nur zwei Nockenzap
fen in Fig. 1 gezeigt sind und die sich radial nach außen erstrecken, und ist damit in dem
einen größeren Durchmesser aufweisenden, vorderen Teil des stationären Zylinders 22 instal
liert. Die Nockenzapfen 20 erstrecken sich durch die linearen Führungsschlitze 22A des sta
tionären Zylinders 22 und sind in den kurvenlinearen Führungsnuten 24A des Fokussierungs
rings 24 aufgenommen.
Ein beweglicher, ringförmiger Linsenhalter 28, der das Zoomlinsenelement 14 hält, ist
mit einer Vielzahl von Nockenzapfen 30 ausgebildet, von denen nur ein Nockenzapfen in
Fig. 1 gezeigt ist, die sich radial nach außen erstrecken und mit denen er in dem Zoomstellring
32 installiert ist. Die Nockenzapfen 30 erstrecken sich durch die den linearen Führungsschlitz
32A des Zoomstellrings 32 und sind in den internen kurvenlinearen Führungsschlitzen 22B
des stationären Zylinders 22 aufgenommen. Ein stationärer Linsenhalter 36, der die Hauptlin
se 16 festhält, ist fest zwischen einem Montagering 38, durch den das Varioobjektiv 10 lösbar
an einer Kamera (nicht gezeigt) montiert ist und einem stationären Teil 40 der Linsenfassung
10A montiert, wo eine Irisblende 42 eingebaut ist. Die Irisblende 42 wird durch einen einge
bauten Elektromotor 44 betrieben.
Der Fokussierungsring 24 ist in dem stationären Stellring 22 montiert, wobei sich der
hintere Ringflansch 24B in gleitendem Eingriff mit der Umfangsnut 22C befindet, so dass er
sich im Bezug auf den stationären Stellring 22 drehen kann, jedoch an einer axialen Bewe
gung gehindert wird. Ein Wellenfederring 23 ist zwischen dem oberen Ende des Fokussie
rungsrings 24 und dem Ringflansch 22D des stationären Zylinders 22 angeordnet, so dass er
den Fokussierungsring 24 nach hinten und damit den hinteren Ringflansch 24B gegen die
hintere Wand der Umfangsnut 22C des stationären Zylinders 22 drückt, wodurch ein axiales
Spiel des Fokussierungsrings 24 eliminiert wird und eine glattgängige Drehung des Fokussie
rungsrings 24 ermöglicht wird. Durch Auswahl der Federkonstanten des Wellenfederrings 24
wird ein geeigneter Drehwiderstand an dem Fokussierungsring 24 verwirklicht.
Der Fokussierungsring 24 ist mit einem Betätigungshebel 26 (Fokussierungshebel)
ausgestattet, der sich durch einen Umfangsschlitz 10A nach außen erstreckt, so dass er von
außen zugänglich ist. Durch Drehen des Fokussierungsrings 24, in dem der Betätigungshebel
26 in einer von zwei entgegengesetzten Richtungen seitwärts verschoben wird, drückt der
Fokussierungsring 24 die Nockenzapfen 20 des Linsenhalters 18, die in den kurvenlinearen
Führungsnuten 24A aufgenommen sind, in der Weise, dass die Nockenzapfen 20 des Linsen
halters 18 in dem linearen Führungsschlitz 22A des stationären Zylinders 22 je nach dem
Drehwinkel des Fokussierungsrings 24 nach vorne oder nach hinten verschoben werden, wo
bei sie den kurvenlinearen Führungsnuten 24A folgen. Als Resultat wird das Fokussierungs
linsenelement 12 entlang der optischen Achse P zur Fokussierung des Varioobjektivsystems
10B auf ein gewünschtes Objekt verschoben.
Der Zoomstellring 34 ist einstückig mit einem Verbindungsring 37 ausgebildet, der
sich von dem hinteren Ende desselben teilweise nach vorne erstreckt. Durch den Verbin
dungsring 37 wird der Zoomstellring 34 in Wirkverbindung mit dem Zoomstellring 32 ge
bracht. Der Zoomstellring 34 ist mit einem Betätigungshebel 27 (Zoomhebel) ausgestattet, der
sich durch einen Umfangsschlitz 11B radial nach außen erstreckt, so dass er von außen zu
gänglich ist. Wenn der Zoomstellring 34 gedreht wird, indem der Bedienungshebel 27 in einer
von zwei entgegengesetzten Richtungen verschoben wird, drückt der Zoomstellring 24 den
Zoomstellring 32 in der Weise, dass die Nockenzapfen 30 des Linsenhalters 28 um die opti
sche Achse P gedreht und in axialer Richtung P verschoben werden, wobei sie den kurvenli
nearen Führungsnuten 22B des stationären Zylinders 22 entsprechend den Drehwinkeln des
Zoomstellringes 34 folgen. Als Resultat wird das Zoomlinsenelement 14 entlang der opti
schen Achse P verschoben, um die Brennweite des Variolinsensystems 10B einzustellen.
Wie oben beschrieben wurde, ist der Fokussierungsring 24 mit dem Zoomstellring 34
durch eine Verbindungseinrichtung verbunden, die eine Drehung des Fokussierungsringes 24
entsprechend der Drehung des Zoomstellrings 34 bewirkt, so dass die Fokussierungslinse 12
relativ zu der sich axial bewegenden Zoomlinse 14 verschiebt, so dass das Varioobjektivsy
stem 10B auch während der Einstellung der Brennweite des Varioobjektivsystems 10B auf ein
Objekt fokussiert bleibt.
Der Zoomstellring 32 ist auf dem stationären Zylinder 22 dadurch installiert, dass der
hintere, einen kleineren Durchmesser aufweisende Teil des stationären Zylinders 22 in axiale
Richtung zwischen dem vorderen Ringflansch 32C und der hinteren Kontaktklaue 32B ge
halten wird. Ein Wellenfederring 33 ist zwischen dem vorderen Ringflansch 32C des Zoom
stellrings 32 und der vertikalen Verbindungswand 22F des stationären Zylinders 22 einge
setzt, um dem Zoomstellring 32 nach vorne und daher die hintere Kontaktklaue 32B gegen
eine Frontwand der Ringschulter 22E des stationären Zylinders 22 zu drücken, wodurch ein
axiales Spiel des Zoomstellrings 32 eliminiert und eine glattgängige Drehung des Zoomstell
rings 32 ermöglicht wird. Durch Auswahl der Federkonstanten des Wellenfederrings 44 wird
ein geeigneter Drehwiderstand des Zoomstellrings 34 eingestellt. In diesem Fall erstreckt sich
der lineare Führungsschlitz 32A von einem Ende des Zoomstellrings 32 zum anderen Ende
desselben, um zu ermöglichen, dass die hintere Kontaktklaue 32B des Zoomstellrings 32
durch das Innere des stationären Zylinders 22 hindurchtritt.
Bei einer Betätigung des Varioobjektivs 10, das auf diese Weise aufgebaut ist, wird,
wenn der Zoomhebel 27 seitwärts bewegt wird, um den Zoomstellring 34 in einer von zwei
entgegengesetzten Richtungen zu verdrehen, der Zoomstellring 34 in derselben Richtung ver
dreht, wobei die hintere Kontaktklaue 32B einen gleitenden Kontakt mit der Ringschulter 22E
des stationären Zylinders 22 beibehält. Diese Gleitbewegung und der Kontakt zwischen der
Kontaktklaue 32B und der Ringschulter 22E, die als Begrenzungseinrichtung für eine Axial
bewegung wirkt, macht die Verwendung eines Druckteiles, beispielsweise eines Stützringes,
um das axiale Spiel des Zoomstellrings 32 zu begrenzen, überflüssig und hält ihn in einer vor
gegebenen axialen Position in Bezug auf den stationären Stellring 22. Ferner wird der Zoom
stellring 32 gedreht, wobei die Kontaktklaue 32B gegen die Wand der Schulter 22E durch den
Wellenfederring 32 gedrückt wird, der zwischen dem stationären Stellring 22 und dem Zoom
stellring 32 eingesetzt ist, so dass der Zoomstellring 32 kein axiales Spiel hat, wenn er gedreht
wird.
Wenn der Betätigungshebel 26 zur Fokussierung seitwärts bewegt wird, wird anderer
seits der Fokussierungsring 24 gedreht, wobei der hintere Ringflansch 24B in Kontakt mit der
äußeren Umfangsnut 22C des stationären Zylinders 22 bleibt. Dieser Eingriff zwischen dem
hinteren Ringflansch 24B und der externen Umfangsnut 22C, die als Begrenzungsrichtung für
axiales Spiel wirkt, wird die Verwendung eines Druckteils, beispielsweise eines Stützringes,
um ein axiales Spiel des Fokussierungsrings 24 zu begrenzen, überflüssig und er wird in einer
vorgegebenen axialen Position relativ zu dem stationären Zylinder 22 gehalten. Ferner wird
der Fokussierungsring 24 gedreht, wobei der hintere Ringflansch 24A gegen die hintere Wand
der externen Umfangsnut 22C durch den Wellenfederring 23 gedrückt wird, der zwischen
dem stationären Zylinder 22 und dem Fokussierungsring 24 eingesetzt ist, um ein axiales
Spiel des Fokussierungsrings 24 bei dessen Drehung zu verhindern.
Bei der oben beschriebenen Objektivfassung 10A kann der Fokussierungsring 24 in
nerhalb des stationären Zylinders 22 angeordnet werden. Ferner können der hintere Ring
flansch 24B des Fokussierungsrings 24 und die außenseitige Umfangsnut 22C des stationären
Stellrings miteinander vertauscht werden. Ferner können die Begrenzungseinrichtung für ein
axiales Spiel sowohl in dem Fokussierungsring als auch in dem Zoomstellring angeordnet
werden. Die Wellenfederringe 23 oder 33 können durch andere Arten von Federn ersetzt wer
den, die den Fokussierungsring 24 und dem Zoomstellring 32 in axialer Richtung vorspannen.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit der Objektivfassung 10A des Varioob
jektivs 10 beschrieben wurde, das auf ein Objekt auch während der Einrichtung ihrer Brenn
weite fokussiert bleibt, ist die Erfindung auch auf Objektivfassungen anwendbar, die wenig
stens zwei Stellringe aufweisen, um Linsenkomponenten des Linsensystems zu verschieben,
die in der Objektivfassung installiert sind.
Claims (7)
1. Objektivfassung, die eine axiale Relativbewegung von Linsenelementen (12, 14) ei
nes optischen Linsensystems (10B) ermöglicht, um die optischen Betriebsbedingungen des
Linsensystems (10B) einzustellen, und die eine innere Fassung (32, 22), die mit einem inneren
Führungsschlitz (32A, 22A) versehen ist, eine äußere Fassung (22, 24), die koaxial mit der
inneren Fassung (32, 22) angeordnet ist, so dass sie relativ zu der inneren Fassung (32, 22)
drehbar ist, und die mit einem äußeren Führungsschlitz (22B, 24A) ausgebildet ist, der sich
räumlich mit dem inneren Führungsschlitz (32A, 22A) schneidet, und einen Linsenhalter (28,
18) aufweist, der ein Linsenelement (14, 12) des optischen Linsensystems (10A) hält und ei
nen radialen Nockenzapfen (30, 32) aufweist, der sich durch den inneren Führungsschlitz
(32A, 22A) der inneren Fassung (32, 22) erstreckt und in dem äußeren Führungsschlitz (22B,
24A) der äußeren Fassung (22, 24) aufgenommen ist, so dass der Linsenhalter (28, 18) entlang
sowohl den inneren als auch den äußeren Führungsschlitzen (32A und 22B, 22A und 24A) in
einer axialen Richtung als Folge einer relativen Drehung zwischen der inneren und der äuße
ren Fassung (32 und 22, 22 und 24) zu verschieben ist, so dass eine axiale Bewegung des Lin
senelements (14, 12) bewirkt wird, so dass die optischen Betriebsbedingungen des optischen
Linsensystems (10B) eingestellt werden, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung, die
eine Axialbewegung der inneren und der äußeren Fassung (32 und 22, 22 und 24) relativ zu
einander während einer relativen Drehung zwischen der inneren und der äußeren Fassung (32
und 22, 22 und 24) begrenzt und die eine Umfangsnut (22E, 22C), die entweder in der inneren
oder der äußeren Fassung (31A und 22B, 22A und 24A) ausgebildet ist, und eine radiale
Klaue (32B, 24B) aufweist, die respektive in der äußeren oder inneren Fassung (22 und 24, 32
und 22) ausgebildet ist und in der Umfangsnut (22E, 22C) zu einer Gleitbewegung unter
Kontakt aufgenommen ist.
2. Objektivfassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eine axiale
Bewegung begrenzende Einrichtung ferner eine elastische Einrichtung (33, 23) aufweist, die
zwischen der inneren und der äußeren Fassung (32 und 22, 22 und 24) angeordnet ist, um die
innere und die äußere Fassung (32 und 22, 22 und 24) in entgegengesetzte, axiale Richtungen
drückt, um dadurch die axiale Klaue (32B, 24B) gegen die Wand der Umfangsnut (22E, 22C)
zu drücken.
3. Objektivfassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsnut
(22E, 22C) in einer innenseitigen Schulter an einem Ende der axial gegenüberliegenden Ende
der einen Fassung (22) und die radiale Klaue an einem Ende der axial gegenüberliegenden
Ende der anderen Fassung (32) ausgebildet sind.
4. Objektivfassung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elastische
Einrichtung zwischen den anderen Enden der inneren und der äußeren Fassung (32, 22) ange
ordnet ist.
5. Objektivfassung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen
Einrichtungen (33, 23) einen Wellenfederringe aufweisen.
6. Objektivfassung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der inneren
und äußeren Fassungen (22) stationär sowohl im Bezug auf eine umfangsmäßige als auch eine
axiale Bewegung ist, und dass die andere der inneren und äußeren Fassungen (32, 24) drehbar
ist.
7. Linsenfassung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass einer der inneren
und äußeren Führungsschlitze (32A, 22A) einen linearen Schlitz aufweist, der sich in axialer
Richtung erstreckt, und dass der andere der inneren und äußeren Führungsschlitze (22B, 24A)
einen kurvenlinearen Führungsschlitz aufweist, der sich räumlich mit dem linearen Führungs
schlitz schneidet.
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Owner name: FUJINON CORP., SAITAMA, JP |
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