DE10015186A1 - Objektivfassung - Google Patents

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.