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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Objektivhalterung für ein Objektiv, mit einem Objektivgewinde, in das ein Gewinde des Objektivs in einer Einschraubrichtung einschraubbar ist.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Objektivanordnung, mit wenigstens einer Objektivhalterung, die ein Objektivgewinde aufweist, in das ein Gewinde eines Objektivs eingeschraubt ist.
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Objektivhalterungen und Objektivanordnungen der vorgenannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. In der Regel sind sie Teile von Kameraanordnungen bzw. Kamerasupports, die ihrerseits beispielsweise Bildsensoren beinhalten können. Die Kameraanordnungen oder sie beinhaltende Kameras können dynamischen Lasten ausgesetzt sein, was die Gefahr birgt, dass sich das Objektiv mit der Zeit aus dem Objektivgewinde löst. Dieses Problem verschärft sich, da das Objektiv in der Regel nur handfest angezogen werden kann. Um ein Lösen des Objektivs zu verhindern, können chemische Gewindesicherungsmaßnahmen ergriffen werden. So wird eine chemische Gewindesicherung (beispielsweise Loctite 290) auf das Objektivgewinde aufgetragen und erzeugt eine stoffschlüssige Verbindung zwischen Objektiv und Objektivhalterung.
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Die
DE 10 2010 030 228 A1 offenbart eine optische Vorrichtung zur Projektion elektromagnetischer Strahlung auf ein optisches Bauelement bei der ein Optiktubus über ein Gewinde in einer Spannhülse in der Höhe feinjustiert werden kann, so dass beispielsweise eine Abbildung auf einem der optischen Vorrichtung zugeordneten optischen Bauelement präzise fokussiert werden kann. Zur Sicherung der Fokusposition wird der Optiktubus in der Fokusposition mit Hilfe einer Spann-Überwurfmutter fixiert. Dabei wird durch Festziehen der Spann-Überwurfmutter eine tangentiale Kraft über Klemmzungen auf den Optiktubus gebracht.
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Die
US 8 023 210 B2 beschreibt einen Halter und ein Verfahren zum lösbaren Verbinden von optischem Zubehör. Die
JP H10-48 727 A beschreibt eine Halterung für einen Kamerakörper. Die
JP 2003 315 651 A beschreibt eine Befestigungsvorrichtung für einen Objektivtubus einer CCTV-Kamera.
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Bei den Objektivhalterungen und Objektivanordnungen gemäß dem Stand der Technik besteht insbesondere unter dynamischer Beanspruchung also einerseits ein Problem darin, dass bei einer wieder lösbaren Verschraubung des Objektivs in der Halterung ein zuverlässiger Sitz des Objektivs über die Zeit nicht gewährleistet werden kann. Andererseits ist eine durch chemische Gewindesicherung hergestellte stoffschlüssige Verbindung zwischen Objektiv und Halterung nicht bzw. nicht reversibel lösbar, da sowohl Gewinde als auch Objektivgewinde beim Lösen der Verbindung beschädigt werden können.
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Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine mehrfach verwendbare Sicherung eines handfest angeschraubten Objektivs in einer Objektivhalterung bereit zu stellen, wobei ein selbständiges Lösen der Verschraubung verhindert und Objektiv sowie Halterung mehrfach verwendbar sein sollen.
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Diese Aufgabe wird für die eingangs genannte Objektivhalterung durch wenigstens eine seitlich am Objektivgewinde angeordnete Klemmanordnung gelöst, durch die eine quer zur Einschraubrichtung wirkende Klemmkraft auf das Objektiv ausübbar ist.
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Bei der eingangs genannten Objektivanordnung wird die Aufgabe durch eine erfindungsgemäße Objektivhalterung gelöst. Eine seitlich am Objektivgewinde angeordnete Klemmanordnung kann eine quer zur Einschraubrichtung wirkende Klemmkraft auf das Objektiv auswirken.
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Die erfindungsgemäßen Lösungen haben den Vorteil, dass eine rein form- und/oder kraftschlüssige Verbindung mit hoher Klemmkraft zwischen dem Objektiv und der Objektivhalterung hergestellt werden kann. Das Objektiv kann beschädigungsfrei aus der Objektivhalterung wieder entnommen und weiter verwendet werden. Insbesondere unter dynamischer Last kann das Objektiv sicher in der Objektivhalterung gehalten sein. Eine durch die Klemmanordnung aufbringbare Klemmkraft kann ein selbständiges Lösen des Objektives aus der Objektivhalterung vermeiden helfen.
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Die erfindungsgemäßen Lösungen können durch die folgenden weiteren, jeweils für sich vorteilhaften Ausführungsformen beliebig ergänzt und weiter verbessert werden:
Gemäß einer ersten vorteilhaften weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivhalterung kann die Klemmanordnung zumindest abschnittsweise in einer Aussparung des Gewindes angeordnet sein bzw. mit dieser in radialer Richtung fluchten. Beispielsweise kann das Gewinde an einem Tubus angebracht bzw. ausgeformt sein. Der Tubus kann im Wesentlichen die Form einer Zylindermantelfläche aufweisen. Die Aussparung kann ausgeformt sein, indem ein Segment des Tubus weggelassen bzw. ausgeschnitten ist. Die Klemmanordnung kann in direktem Kontakt mit dem Objektiv bzw. dessen Gewinde stehen. Somit kann die Klemmkraft möglichst direkt auf das Gewinde des Objektivs wirken.
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Die Klemmanordnung kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung wenigstens ein Klemmgewinde umfassen, dessen Mittelachse sich im Wesentlichen quer zur Einschraubrichtung erstrecken kann. In das Klemmgewinde kann ein Klemmorgan eingeschraubt sein, mit dessen Hilfe die Klemmkraft aufgebracht werden kann. Das Klemmorgan kann wieder lösbar im Klemmgewinde aufgenommen sein, wodurch die Objektivhalterung mehrfach verwendbar ist. Der Klemmsockel kann in radialer Richtung elastisch auslenkbar sein, so dass die von der Klemmanordnung ausgeübte Kraft begrenzt ist.
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Ein Klemmstift kann im wenigstens einem Klemmgewinde aufgenommen sein. Der Klemmstift kann den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltet sein, indem er beispielsweise eine in Richtung des Objektivs weisende Spitze aufweisen kann, mit der eine möglichst hohe Klemmkraft punktuell aufgebracht werden kann. Beispielsweise kann der Klemmstift als Gewindestift ausgestaltet sein.
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Die Klemmanordnung kann einen freistehenden Steg umfassen, der zumindest abschnittsweise insbesondere in radialer Richtung elastisch beweglich sein kann. Der Steg befindet sich bevorzugt zwischen dem Klemmgewinde und einer vom Gewinde zumindest teilweise umgrenzten Aufnahme für das Objektiv. Über den freistehenden Steg kann die Klemmkraft möglichst schonend auf das Objektiv bzw. dessen Gewinde aufgebracht werden. Beispielsweise kann das Klemmorgan auf den Steg einwirken und diesen in Richtung zum Objektiv hin drücken, um die Klemmkraft aufzubringen. Um das Zusammenwirken von Klemmorgan und Steg besser überprüfen zu können, kann das Klemmgewinde vom Steg beabstandet angeordnet sein, so dass zwischen diesen ein freier Raum bzw. Spalt besteht, in dem das Einwirken des Klemmorgans auf den Steg überprüfbar ist. Um die Elastizität des Steges zu nutzen, kann das Klemmgewinde auf Höhe einer oberen, das freie Ende des Steges umfassenden Hälfte angeordnet sein. Das Klemmgewinde kann auch am freien Ende eines insbesondere stegförmigen Klemmsockels angeordnet sein.
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Der Steg kann eine Objektivaufnahme der Objektivhalterung zumindest abschnittsweise begrenzen. Somit kann der Steg einen Teil der Objektivaufnahme bilden und möglichst direkt auf das Objektiv einwirken.
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Der Steg kann einfach ausgeformt und angeordnet sein, indem er zumindest abschnittsweise in der Aussparung angeordnet ist. In der Aussparung kann der Steg möglichst freistehend federnd beweglich ausgeformt sein. Beispielsweise können Steg und Tubus sich beide von einem insbesondere plattenförmigen Sockel der Objektivhalterung weg erstrecken. Das Klemmgewinde kann an einem stegförmigen Klemmsockel ausgebildet sein, der sich ebenfalls vom Sockel weg erstrecken kann.
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Zwei Klemmanordnungen können sich am Gewinde diametral gegenüberliegend angeordnet sein. Somit können deren Klemmkräfte bezüglich einer Mittelachse der Objektivhalterung symmetrisch gegeneinander gerichtet sein und sich daher ausgleichen, was zum einen die Objektivhalterung und das Objektiv schont und zum anderen einen möglichst zentrierten Sitz des Objektivs in der Objektivhalterung gewährleisten helfen kann.
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Bei einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung kann die erfindungsgemäße Lösung durch einen Zwischenring verbessert werden, der konzentrisch zur Objektivhalterung bzw. zum Objektivgewinde angeordnet und mit einer Stirnseite der Objektivhalterung verklebt ist. Der Zwischenring kann einen Anschlag für das Objektiv bilden sowie zwischen Objektiv und Objektivgewinde angeordnet sein, um die beiden zum einen gegen Überdrehung zu schützen und zum anderen einen definierten Abstand vom Objektiv beispielsweise zu einem Bildsensor in der Objektivanordnung vorzugeben. Der Steg der Objektivhalterung ist vorzugsweise nicht mit dem Zwischenring verklebt, so dass der Steg weiterhin frei beweglich ist.
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand möglicher Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben. Die bei diesen Ausführungsformen dargestellten Merkmalskombinationen dienen lediglich Anschauungszwecken. Einzelne Merkmale können nach Maßgabe ihrer oben beschriebenen Vorteile auch weggelassen, wenn es bei bestimmten Anwendungen auf den Vorteil des jeweiligen Merkmals nicht ankommt.
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In der Beschreibung der Ausführungsformen sind der Einfachheit halber gleiche Merkmale und Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Merkmale und Elemente mit einer gleichen oder zumindest ähnlichen Funktionalität weisen in der Regel die gleiche Bezugsnummer bzw. den gleichen Bezugsbuchstaben auf, die bzw. der zur Kennzeichnung einer weiteren Ausführungsform mit einem oder mehreren Apostrophen versehen ist.
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Es zeigen:
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1 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung;
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2 eine schematische Draufsicht der in 1 dargestellten Objektivanordnung;
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3 eine schematische Querschnittsansicht der in 1 und 2 dargestellten Objektivanordnung entlang einer in 2 dargestellten Querschnittslinie A-A;
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4 ein Detail B aus 3;
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5 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung;
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6 eine schematische Draufsicht der in 5 dargestellten Objektivanordnung;
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7 eine schematische Querschnittsansicht der in 5 und 6 dargestellten Objektivanordnung entlang einer in 6 eingezeichneten Schnittlinie A-A;
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8 ein Detail B aus 7;
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9 eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung;
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10 eine schematische Draufsicht der in 9 dargestellten Objektivanordnung;
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11 eine schematische Querschnittsansicht der in 9 dargestellten Objektivanordnung entlang der in 10 eingezeichneten Schnittlinie A-A; und
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12 ein Detail B aus 11.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung 1 in einer schematischen perspektivischen Explosionsdarstellung. Die Objektivanordnung 1 umfasst eine Objektivhalterung 2 mit einem Tubus 3 sowie einen Zwischenring 4 und ein Objektiv 100. Am Tubus 3 ist ein Objektivgewinde 5 ausgeformt, in das ein Gewinde 105 des Objektivs einschraubbar ist. Mit Hilfe von zwei sich bezüglich einer Mittelachse M1 diametral gegenüberliegend angeordneten Klemmanordnungen 6 kann das in das Objektivgewinde 5 eingeschraubte Objektiv 100 gegen Lösen aus der Verschraubung gesichert werden.
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Die Objektivhalterung 2 besitzt einen Sockel 20, der mit einem Anschlussbereich 21 versehen ist, über die Objektivhalterung 2 und somit die gesamte Objektivanordnung 1 an einem beliebigen Unterbau, wie beispielsweise einem Kameragehäuse, angebracht und angekoppelt werden kann. Der Sockel 20 kann plattenförmig ausgestaltet sein. Ein Boden 22 des Sockels 20 trägt den Tubus 3 und ist von einem Gehäuseabschnitt 23 der Objektivhalterung 2 umgeben. Am Gehäuseabschnitt 23 ist eine konzentrisch zum Tubus 3 angeordnete Wandung 24 ausgeformt. Des Weiteren trägt der Boden 22 einen Kamerasensor 7 (nicht dargestellt) der Objektivanordnung 1.
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Der Tubus 3 erstreckt sich entgegen einer im Wesentlichen parallel zur Mittelachse M1 der Objektivanordnung 1 verlaufenden Einsteckrichtung E, in der das Objektiv 100 mit der Objektivhalterung 2 zusammenzuführen ist, vom Boden 22 weg und umgibt den Kamerasensor 7 (nicht dargestellt). Im Tubus 3 sind zwei Aussparungen 30 ausgeformt, in denen die Klemmanordnungen 6 jeweils zumindest abschnittsweise aufgenommen sind. Eine entgegen der Einsteckrichtung E weisende Stirnfläche 31 des Tubus 3 ist dazu ausgestaltet, den Zwischenring 4 zu tragen. Zwischen der Stirnfläche 31 und einer Innenumfangsfläche 32 des Tubus 3, sozusagen an dessen Innenkante, ist das Gewinde 5 angeordnet, das sich entgegen der Einsteckrichtung E von der Stirnfläche 31 erhebt. Somit kann der Zwischenring 4 um das Gewinde 5 herum liegend auf der Stirnfläche 31 abgelegt und/oder mit dieser verklebt sein, wobei sich das Objektivgewinde 5 entgegen der Einsteckrichtung E über den Zwischenring 4 hinaus erheben kann.
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Die Klemmanordnungen 6 umfassen jeweils einen Klemmsockel 60. Im Klemmsockel 60 ist eine Klemmöffnung 61 ausgeformt, die mit einem Klemmgewinde 62 (hier noch nicht gezeigt) versehen ist. In der Klemmöffnung 61 ist ein Klemmorgan 62 beispielsweise in der Form eines Gewindestiftes aufnehmbar. Die Klemmorgane 62 können jeweils auf einen Steg 63 der Klemmanordnung 6 einwirken, um diesen in Richtung hin zur Mittelachse M1 zu drücken, die zugleich eine Mittelachse M100 des Objektivs 100 sowie dessen Gewinde 105 und darüber hinaus der Objektivhalterung 2, des Tubus 3, des Objektivgewindes 5, des Zwischenrings 4 und/oder des Objektivgewindes 5 darstellen kann.
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2 zeigt die Objektivanordnung 1 in einer schematischen Draufsicht. Das Objektiv 100 ist in einer Einschraubrichtung C in das Gewinde 5 eingeschraubt und durch die in die Klemmöffnungen 61 eingesetzten Klemmorgane 62 gegen Herausschrauben in einer entgegen der Einschubrichtung C weisenden Ausschraubrichtung O gesichert. Somit befindet sich das Objektiv 100 in einem gesicherten Zustand L. Durch eine Linse 110 des Objektivs 100 ist der Kamerasensor 7 (nicht dargestellt) auf dem Boden 22 des Sockels 20 ersichtlich.
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3 zeigt die Objektivanordnung 1 im gesicherten Zustand L in einer schematischen Querschnittsansicht entlang einer in 2 eingezeichneten Querschnittslinie A-A. Hier ist ersichtlich, dass der Zwischenring 4 zwischen Objektiv 100 und Tubus 3 angeordnet ist. Die Klemmorgane 62 wirken in Richtung zur Mittelachse M1 hin auf die Stege 63 ein, die ihrerseits das Objektiv 100 im gesicherten Zustand L festhalten.
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4 zeigt ein Detail B aus 3. Das Gewinde 105 des Objektivs 100 ist in das Gewinde 5 am Tubus 3 eingeschraubt. Der Zwischenring 4 ist mit Hilfe eines Klebstoffes 8 auf der Stirnfläche 31 des Tubus 3 festgeklebt und beabstandet von einer Oberseite 64 des Steges gehalten, so dass letzterer in Richtung hin und weg zur Mittelachse M1 zumindest elastisch beweglich ist. Das Klemmorgan 62 ist ein in der Klemmöffnung 61 ausgeformtes Klemmgewinde 61a eingeschraubt und weist dazu ein Schraubgewinde 62a auf. Das Klemmorgan ragt über einen Zwischenraum 65 zwischen dem Klemmsockel 60 und dem Steg 63 in Richtung des Steges 63 und berührt diesen mit seiner Spitze 66. Der Steg 63 liegt zwischen einer Objektivaufnahme 9, in der das Objektiv 100 aufgenommen wird, und dem Klemmgewinde 61a. Um die Elastizität des Steges 63 auszunutzen, befindet sich das Klemmgewinde 61a auf Höhe der oberen Hälfte, bevorzugt näher am freien Ende des Steges 63. Somit wird der Steg 63 in Richtung zum Gewinde 5 hin gedrückt und klemmt dieses form- und/oder kraftschlüssig fest, so dass Drehungen des Objektivs 100 bezüglich der Objektivhalterung 2 um die Mittelachse M1 herum unterbunden sind.
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5 zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung 1. Im Unterschied zur Ausführungsform der 1 bis 4 umfasst die Objektivanordnung 1 eine Objektivhalterung 2, an deren Sockel 20 zwei freistehende Klemmanordnungen 6 angebracht sind, die sich bezüglich einer Mittelachse M1 der Objektivanordnung 1 an diametral gegenüberliegenden Seiten der Objektivhalterung 2 angeordnet sind. Die Klemmanordnungen 6 weisen jeweils einen freistehenden und sich vom Boden 22 des Sockels 20 entgegen der Einsteckrichtung E weg erstreckenden Klemmsockel 60 auf, der eine Klemmöffnung für die Klemmorgane 62 besitzt. Der Klemmsockel 60 ist in Form eines freistehenden Steges ausgebildet, an dessen Ende sich das Klemmgewinde 61a befindet.
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6 zeigt die Objektivanordnung 1 in einer schematischen Draufsicht im gesicherten Zustand L. Das Objektiv 100 ist in den Sockel 20 eingeschraubt und durch die Klemmanordnungen 6 gegen Drehungen in Einschraubrichtung C bzw. Ausschraubrichtung O gesichert.
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7 zeigt die Objektivanordnung 1 im gesicherten Zustand L entlang der in 6 dargestellten Schnittlinie A-A. Analog zu 3 ist der Zwischenring 4 zwischen Objektiv 100 und Sockel 20 bzw. dem am Sockel 20 ausgeformten und/oder angebrachten Tubus 3 angeordnet.
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8 zeigt ein Detail B aus 7. Das Klemmorgan 62 ist mit seinem Gewinde 62a in das Gewinde 61a des Klemmsockels 60 eingeschraubt und zwingt den freistehenden Steg 63 in Richtung des Gewindes 105 des Objektivs 100, wodurch dieses gegen Verdrehen gesichert ist.
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9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung 1. Im Unterschied zu den Objektivanordnungen 1 der beiden vorausgehenden Ausführungsformen verfügt die Objektivanordnung 1 über eine Objektivhalterung 2 mit einem Sockel 20, an dem lediglich eine Klemmanordnung 6 angebracht bzw. ausgeformt ist. Ein Tubus 3 der Objektivanordnung 1 verfügt dementsprechend lediglich über eine Aussparung 30, in der ein Steg 63 der Klemmanordnung 6 angeordnet ist, die über einen Klemmsockel 60 verfügt, der freistehend am Sockel 20 angebracht ist. Der Steg 63 kann in Umfangsrichtung mit dem Tubus 3 fluchten.
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10 zeigt die Objektivanordnung 1 mit in die Halterung 2 eingeschraubtem Objektiv 100 in gesichertem Zustand L in einer schematischen Draufsicht. Hier ist ersichtlich, dass die Klemmanordnung 6 lediglich einseitig auf das Objektiv 100 bzw. dessen Gewinde 105 einwirkt, um ein Verdrehen des Objektivs 100 in Einschraubrichtung C bzw. Ausschraubrichtung O zu unterbinden.
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11 zeigt die Objektivanordnung 1 im gesicherten Zustand L entlang einer in 10 dargestellten Schnittlinie A-A. Der Zwischenring 4 befindet sich zwischen dem Objektiv 100 und dem Sockel 20.
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12 zeigt ein Detail B aus 11. Wie schon bei den oben beschriebenen Ausführungsformen überbrückt das Klemmorgan 62 ein Zwischenraum 65 zwischen Klemmsockel 60 und dem Steg 63, der durch die Spitze 66 des Klemmorgans 62 in Richtung zur Mittelachse M1 der Objektivanordnung 1 gedrückt ist und somit das Objektiv 100 an dessen Gewinde 105 festhält. Der Zwischenring 4 ist mittels Klebstoff 8 auf einer entgegen der Einsteckrichtung E weisenden Stirnfläche 31 des Tubus 3 festgeklebt und von einer Oberseite 64 des Steges 63 beabstandet gehalten, so dass der Steg 63 federnd beweglich bleibt.
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Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind Abweichungen von den oben beschriebenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Objektivanordnung 1 möglich. So können die Objektivhalterung 2, der Tubus 3, das Objektivgewinde 5 und die Klemmanordnung 6 den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltet sowie einstückig oder mehrteilig ausgeformt sein, um gemeinsam eine Objektivaufnahme 9 zu bilden, in der ein Objektiv 100 möglichst verdrehsicher aufnehmbar ist. Zwischenringe 4, Sockel 20, Anschlussbereiche 21, Böden 22, Gehäuseabschnitte 23, Wandungen 24, Aussparungen 30, Stirnflächen 31, Innenumfangsflächen 32, Klemmsockel 60, Klemmöffnungen 61, Klemmgewinde 61a, Klemmorgane 62, Schraubgewinde 62a, Stege 63, Oberseiten 64, Zwischenräume 65 und/oder Spitzen 66 können den jeweiligen Anforderungen gemäß angeordnet und ausgeformt sein, um das Objektiv 100 sicher zu halten, in einer Einsteckrichtung E aufzunehmen, in einer Einschraubrichtung C einzuschrauben, in einer Ausschraubrichtung O auszuschrauben sowie in einem gesicherten Zustand L unverlierbar zu halten.
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Die Klemmanordnungen 6 können den jeweiligen Anforderungen entsprechend in einer beliebigen Anzahl um die Mittelachsen M1, M2, M3, M4, M5, M100, M105 herum angeordnet sein, um das Objektiv 100 in den gesicherten Zustand L zu versetzen. Die Klemmöffnungen 61 können den jeweiligen Anforderungen gemäß ausgestaltet sein, um Klemmorgane 62 aufzunehmen, die ihrerseits mit Schraubgewinden und entsprechenden Aufnahmen versehen sein können, damit ein beliebiges Werkzeug, wie Schraubenzieher, Imbusschlüssel und dergleichen zum Ein- und Ausschrauben der Klemmorgane 62 verwendet werden können.
