DE102013106417B4 - Objektiv - Google Patents

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    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism

Abstract

Objektiv, umfassend eine Mehrzahl von Linsen, von denen wenigstens eine innerhalb eines Stützkäfigs (10) mit zumindest zwei koaxial zur optischen Achse ausgerichteten Tragringen (12), die durch parallel zur optischen Achse ausgerichtete Abstandhalterstäbe (14) miteinander verbunden sind, gehaltert ist, wobei ein wenigstens eine Linse (32) und deren Fassung (34) umfassendes Funktionsmodul (30) an Führungsstangen (16), die sich in axialer Richtung zwischen den Tragringen (12) erstrecken, axial verschieblich gelagert ist und eine Motoreinheit (20) so mit dem Funktionsmodul (30) gekoppelt ist, dass dieses motorisch angetrieben zwischen den Tragringen (12) linear verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (20) an wenigstens einem der Tragringe (12) fixiert und als Elektromotor mit Stator und drehbeweglich gelagertem Rotor ausgebildet ist und das Funktionsmodul (30) mittels einer sich einerseits an der Fassung (34) und andererseits an einer der Führungsstangen (16) abstützenden Federstruktur (36) gesichert ist, wobei die Fassung (34) oder ein an ihr anliegender Abschnitt (361) der Federstruktur (36) einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der mit einem korrespondierenden Verzahnungsabschnitt der Motoreinheit (20) kämmt, und die Federstruktur (36) das Funktionsmodul (30) mit einem Drehmoment in der zur optischen Achse senkrechten Ebene auf die Motoreinheit (20) zu beaufschlagt, sodass die Verzahnungsabschnitte gegeneinander federkraftbeaufschlagt sind.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv, umfassend eine Mehrzahl von Linsen, von denen wenigstens eine innerhalb eines Stützkäfigs mit zumindest zwei koaxial zur optischen Achse ausgerichteten Tragringen, die durch parallel zur optischen Achse ausgerichtete Abstandhalterstäbe miteinander verbunden sind, gehaltert ist, wobei ein wenigstens eine Linse und deren Fassung umfassendes Funktionsmodul an Führungsstangen, die sich in axialer Richtung zwischen den Tragringen erstrecken, axial verschieblich gelagert ist und eine Motoreinheit so mit dem Funktionsmodul gekoppelt ist, dass dieses motorisch angetrieben zwischen den Tragringen linear verschiebbar ist.
  • Stand der Technik
  • Ein derartiges Objektiv ist bekannt aus der US 7,199,506 B2 .
  • Ein in der DE 36 35 637 A1 offenbartes Objektiv, ein fotographisches Objektiv, zeichnet sich durch eine besondere Fassung seiner optischen Linsen aus. Die in Richtung der optischen Achse hintereinander angeordneten Linsen werden gemeinsam von drei parallelen Stäben, die versetzt um jeweils 120 Grad unmittelbar am Linsenrand anliegen, gehalten. Die Stäbe sind an ihren Enden in zwei Platten fixiert, die koaxial zur optischen Achse je einen Durchbruch aufweisen, um den optischen Zugang zu den Linsen zu gewährleisten. Aus dieser Fassungskonstruktion ergibt sich für jede Linse eine Dreipunkthalterung, die auch bei Temperaturschwankungen Materialspannungen vorbeugen und zugleich eine dauerhafte Zentrierung der Linsen gewährleisten soll. Eine derartige Anordnung weist jedoch mehrere Nachteile auf. Zum einen ist sie ausschließlich für Objektive geeignet, deren sämtliche Linsen denselben Linsendurchmesser aufweisen. Weiter müssen die Linsen im Hinblick auf ihren Durchmesser und die Rundheit ihres Randes extrem präzise gefertigt sein, da ansonsten eine geringfügig über dem Solldurchmesser liegende Linse punktuell zu stark belastet wird, was zur Zerstörung führen kann, während eine andere, geringfügig unter dem Solldurchmesser liegende Linse keine ausreichende Fixierung erfährt und kippt. Zur Linderung dieser Problematik ist in der genannten Druckschrift auch vorgeschlagen, den Rand der Linsen gegenüber einem der Stäbe mit einer elastischen Folie abzupolstern, um solche Toleranzen auszugleichen. In jedem Fall klemmen die Linsen jedoch zwischen den Stäben, sodass – und dies ist der dritte Nachteil – eine axiale Verschiebung der Linsen, die beispielsweise zur Realisierung einer Innenfokussierung erforderlich ist, unmöglich ist.
  • Bei dem in der DE 1 572 729 A offenbarten Objektiv ist dagegen anstelle einer nackten Linse zwischen den Tragringen ein optisches Funktionsmodul mit einer oder mehreren Linsen vorgesehen, die in einem Rahmen gefasst sind, der seinerseits mit entsprechenden Führungen an Führungsstangen zwischen den Tragringen geführt ist. Die funktional verschiedenen Führungsstangen und die Abstandhalterstäbe fallen hierbei konstruktiv zusammen, d. h. dieselben konstruktiven Elemente übernehmen beide genannten Funktionen. Die dem Objektiv der US 2010/0067129 A1 , das ebenfalls gefasste und geführte Linsen enthält, ist hingegen eine konstruktive Trennung von Führungsstangen und Abstandshalten veorgesehen.
  • Die DE 694 34 092 T2 offenbart ein vergleichbares Konzept für eine optische Bank.
  • Auch die eingangs genannte, gattungsbildende Druckschrift offenbart ein Objektiv mit gefassten Linsen, wobei zur motorischen Axialbewegung des Funktionsmoduls ein Piezo-Vibrationsantrieb vorgesehen ist. Nachteil dabei ist die fehlende Ruckfreiheit der schrittweisen Bewegung.
  • Die US 5,587,846 A und die JP H 10 123 404 A offenbaren ebenfalls piezo-getriebene Funktionsmodule in fotografischen Objektiven.
  • Aus der DE 20 2012 006 8514 U1 ist der Antrieb eines optischen Funktionsmoduls mittels einer Kombination aus einem eine Wanderwelle erzeugenden Piezo-Antrieb und einem Schwingspulenmotor bekannt.
  • Aufgabenstellung
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Objektiv derart weiterzubilden, dass eine spiel- und ruckfreie Axialverschiebung des Funktionsmoduls realisierbar wird.
  • Darlegung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 dadurch gelöst, dass die Motoreinheit an wenigstens einem der Tragringe fixiert und als Elektromotor mit Stator und drehbeweglich gelagertem Rotor ausgebildet ist und das Funktionsmodul mittels einer sich einerseits an der Fassung und andererseits an einer der Führungsstangen abstützenden Federstruktur gesichert ist, wobei die Fassung oder ein an ihr anliegender Abschnitt der Federstruktur einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der mit einem korrespondierenden Verzahnungsabschnitt der Motoreinheit kämmt, und die Federstruktur das Funktionsmodul mit einem Drehmoment in der zur optischen Achse senkrechten Ebene auf die Motoreinheit zu beaufschlagt, sodass die Verzahnungsabschnitte gegeneinander federkraftbeaufschlagt sind.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
  • Die Erfindung behält das grundlegende Konzept des Stützkäfigs bei. Dieser dient nicht als unmittelbare Linsenfassung. Vielmehr ist der Stützkäfig auf seine weiter unten näher erläuterte Funktion eines das gesamte Objektiv stützenden Elementes beschränkt. Insbesondere dient der Stützkäfig als Basis für das Funktionsmodul, welches eine einzelne Linse oder eine Linsengruppe in wohldefinierter relativer Anordnung zueinander umfasst, jedoch auch zusätzlich sonstige optische Elemente, wie. z. B. eine Lichtquelle umfassen kann. Der Einfachheit der Erläuterung halber wird nachfolgend lediglich auf ein Funktionsmodul mit einer oder mehreren Linsen abgestellt; der Fachmann wird jedoch erkennen, dass diese Erläuterung gleichermaßen auch für sonstige Funktionsmodule gilt. Bei der Stützung des Funktionsmodules durch den Stützkäfig wechselwirken die Linse bzw. die Linsen nicht unmittelbar mit dem Stützkäfig, sondern sind einzeln oder gruppenweise von speziellen Fassungen gefasst. Die konkrete Ausgestaltung der Fassungen kann insbesondere unter dem Aspekt der Zentrierung optimiert sein. Wesentliches Merkmal der Erfindung ist jedoch, dass die innerhalb des Stützkäfigs angeordnete Linse bzw. Linsengruppe mit der zugehörigen Fassung ein Modul, d. h. eine einheitliche Baugruppe bildet. Diese ist an Führungsstangen, die sich längs durch den Stützkäfig erstrecken, in einer Weise gelagert, die eine Axialverschiebung des gesamten Linsenmoduls erlaubt. Diese Axialverschiebung wird in der Regel zu Fokussierzwecken eingesetzt werden. Die Führungsstangen, an denen das Funktionsmodul gelagert ist, können, wie bevorzugt vorgesehen, separate und nicht der Abstandswahrung zwischen den Tragringen dienende Stäbe sein. Alternativ hierzu können jedoch auch die Abstandhalterstäbe selbst als Führungsstangen dienen. Bevorzugt ist jedoch eine Funktionstrennung zwischen Abstandhalterstäben und Führungsstangen, sodass beide Elementearten für ihren jeweiligen Zweck optimiert ausgestaltet werden können.
  • Der besondere Vorteil der Beibehaltung des Stützkäfig-Konzeptes liegt darin, dass er als Zentralelement eines modular aufgebauten Objektivs genutzt werden kann. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein wenigstens eine Linse und deren Fassung umfassendes Frontmodul, vorzugsweise außerhalb des Stützkäfigs, an einem der Tragringe fixiert ist. Die Fixierung außerhalb ermöglicht eine besonders leichte Zugänglichkeit währen des Montageprozesses. Das Modul selbst kann dabei ohne weiteres axial in den Stützkäfig hineinragen. Entsprechend kann alternativ oder zusätzlich vorgesehen sein, dass ein wenigstens einen Koppelflansch zur Kopplung des Objektivs mit einem Kameragehäuse umfassendes rückwärtiges Modul, vorzugsweise ebenfalls außerhalb des Stützkäfigs, an einem der Tragringe, bei Kombination mit der vorgenannten Variante selbstverständlich an dem das Frontmodul nicht tragenden Tragring, fixiert ist. Entsprechendes gilt auch für ein rückwärtiges Linsenmodul, das kombiniert mit dem Koppelmodul oder als separates Modul ausgebildet sein kann. Auf diese Weise können Frontmodule, Koppelmodule und Funktionsmodule und ggf. rückwärtige Linsenmodule jeweils separat und in sich zentriert hergestellt und in unterschiedlichen Kombinationen mit dem Stützkäfig verbunden werden. Der Stützkäfig selbst lässt sich durch Austausch der Abstandhalterstäbe variieren, insbesondere an unterschiedlich lange Verschiebewege des Funktionsmoduls anpassen. Es resultiert ein vollständig modular aufgebautes Objektiv, sodass eine Vielzahl von Objektiven mit speziellen optischen Eigenschaften auf derselben Plattform aufgebaut werden können. Dies verringert die Herstellungskosten gegenüber individuell und unabhängig aufgebauten Objektiven und erlaubt rechtzeitig die Schaffung einer großen Objektivfamilie mit unterschiedlichen Spezialeigenschaften, jedoch mit gleichbleibenden, grundlegenden Familieneigenschaften.
  • Moderne Objektive sind typischerweise mit einer Autofokusvorrichtung oder zumindest einer motorisch ansteuerbaren Fokussierung ausgestattet. Dies ist auch bei dem erfindungsgemäßen Objektiv möglich, da, wie erfindungsgemäß vorgesehen, an wenigstens einem der Tragringe eine Motoreinheit fixiert ist, die so mit dem Funktionsmodul gekoppelt ist, dass dieses motorisch angetrieben zwischen den Tragringen linear verschiebbar ist. Auch diese Ausgestaltung folgt dem Stützkäfigkonzept, bei dem der Stützkäfig, insbesondere seine Tragringe, als Strukturbasis für den Objektivaufbau dienen. Die Motoreinheit ist bevorzugt innerhalb des Stützkäfigs positioniert und zwar günstigerweise sowohl axial als auch radial innerhalb des Stützkäfigs, sodass sie weder axial noch radial über die von den Stützkäfigabmessungen vorgegebene Zylinderform hinausragt. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der Durchmesser des Funktionsmoduls deutlich kleiner ist als der Außendurchmesser der Tragringe.
  • Zur Vervollständigung der Modularität können zwei weitere Maßnahmen ergriffen werden. So ist bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass ein wenigstens eine verstellbare Aperturblende und deren Verstellmechanik umfassendes Blendenmodul an einem der Tragringe fixiert und innerhalb des Stützkäfigs positioniert ist. Ebenso wie bei der oben erwähnten Ankopplung der Motoreinheit ist es auch für diese Maßnahme günstig, wenn der Durchmesser der Fokussiereinheit deutlich kleiner ist als der Außendurchmesser der Tragringe. Dies ist bevorzugt bereits bei der optischen Auslegung des Objektivs zu berücksichtigen.
  • Als letzte Maßnahme zur Vervollständigung der Modularität des erfindungsgemäßen Objektivs kann vorgesehen sein, dass ein den Stützkäfig wenigstens axialbereichsweise zylindermantelartig umgreifendes Gehäuseteil an wenigstens einem der Tragringe fixiert ist. Dieses Gehäuseteil kann beispielsweise mit Einstellringen, die mechanisch oder elektrisch mit der Blendeneinheit und/oder der Motoreinheit wechselwirken, ausgestattet sein. Anders als bei herkömmlichen Objektiven, bei denen ein zylindrisches Gehäuse die strukturelle Basis des Objektivs darstellt, in die hinein die einzelnen Komponenten gebaut werden, ist bei dem erfindungsgemäßen Objektiv selbst das Gehäuse ein Anbauteil, welches an dem Kernstück des Objektivs, nämlich dem Stützkäfig, fixiert wird.
  • Für die spezielle Art der Lagerung des Funktionsmoduls sind unterschiedliche Maßnahmen denkbar. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn die Fassung des Funktionsmoduls wenigstens einen Lagerschlitz, insbesondere eine V-Nut, zur Aufnahme einer zugeordneten Führungsstange aufweist. Die Lagerung mittels eines offenen Lagerschlitzes ist der Führung durch eine geschlossene, eine Führungsstange umgreifende Durchbrechung in der Fassung des Funktionsmoduls vorzuziehen, da sie die vollständige Fertigung des Stützkäfigs mit Abstandhalterstäben und Führungsstangen im Vorfeld der optischen Montage erlaubt. Das Funktionsmodul muss dann lediglich in den fertigen Stützkäfig eingesetzt und mit seinen Lagerschlitzen in die Führungsstangen eingeklinkt werden. In jedem Fall ist vorgesehen, dass das Funktionsmodul mittels einer sich einerseits an der Fassung und andererseits an der Führungsstange abstützenden Federstruktur, insbesondere einer Blattfederstruktur gesichert ist. Das Funktionsmodul wird somit nicht durch reinen Formschluss, sondern durch eine Kombination aus Form- und Kraftschluss in Position gehalten, wobei die Auswahl geeigneter Materialien, wie beispielsweise selbstschmierender Kunststoffe für eine ruckfreie Verschiebbarkeit des Funktionsmoduls auf den Führungsstangen sorgt.
  • Erfindungsgemäß erfüllt die Federstruktur noch eine zusätzliche Funktion. So ist entweder vorgesehen, dass ein an der Fassung anliegender Abschnitt der Federstruktur einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der mit einem korrespondierenden Verzahnungsabschnitt der Motoreinheit kämmt. Oder der fassungsseitige Verzahnungsabschnitt ist in der Fassung selbst ausgebildet. Bei beiden Varianten wird eine Drehbewegung der Motoreinheit, die als ein Elektromotor mit Stator und drehbeweglich gelagertem Rotor ausgebildet ist, in eine Linearbewegung des Funktionsmoduls transformiert. Im Hinblick auf die oben bereits erläuterte, und grundsätzlich angestrebte Modularität ist die Anordnung des fassungsseitigen Verzahnungsabschnittes in einem Abschnitt der Federstruktur die günstigere Variante, da so auch bei Verwendung gleicher Fassungen durch einfachen Austausch der kostengünstig herstellbaren, vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Federstruktur unterschiedliche Übersetzungen realisierbar sind.
  • Die Federstruktur dient allerdings nicht nur zur Sicherung des Funktionsmoduls an den Führungsstangen. Vielmehr ist weiter erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Federstruktur das Funktionsmodul mit einem Drehmoment in der zur optischen Achse senkrechten Ebene auf die Motoreinheit zu beaufschlagt, sodass die Verzahnungsabschnitte, d. h. der fassungsseitige und der motorseitige Verzahnungsabschnitt, gegeneinander federkraftbeaufschlagt sind. Dies stellt einen ständigen Verzahnungseingriff sowie dessen Spielfreiheit sicher, was im Hinblick auf eine spiel- und ruckfreie Axialverschiebung des Funktionsmoduls günstig ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden speziellen Beschreibung und den Zeichnungen.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Es zeigen:
  • 1: eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform des Stützkäfigs,
  • 2: eine perspektivische Darstellung des Stützkäfigs von 1 mit eingesetztem Funktionsmodul und Motoreinheit,
  • 3: das System von 2 in anderer perspektivischer Darstellung,
  • 4: den Stützkäfig von 1 mit eingesetztem Frontmodul, rückwärtigen Modul und Blendenmodul in teilweise geschnittener Darstellung,
  • 5: den Stützkäfig von 1 mit montierten Gehäuseteilen in teilweise geschnittener Darstellung.
  • Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
  • Gleiche Bezugszeichen in den Figuren deuten auf gleiche oder analoge Bauteile hin.
  • 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Stützkäfigs 10 als Basiselement eines erfindungsgemäßen Objektivs. Der Stützkäfig 10 umfasst zwei gleichgestaltete Tragringe 12, zwischen denen sich drei Abstandhalterstäbe 14 erstrecken. Die Abstandhalterstäbe sind bei der dargestellten Ausführungsform nichtgleichmäßig, d. h. im Abstand von je 120 Grad über den Umfang der Tragringe 12 verteilt. Hierdurch entsteht auf der in 1 hinteren Seite des Stützkäfigs 10 ein breiter Einschub, der das Einsetzen weiterer Elemente in den Stützkäfig 10 hinein erlaubt. Durch geeignete Wahl der Materialstärken, der bevorzugt aus Aluminium gefertigten Bauteile des Stützkäfigs 10, kann dennoch eine hohe Strukturstabilität erzielt werden. Die Abstandhalterstäbe 14 sind bevorzugt als Rundsäulen mit einem Säulenkörper 141 größeren Durchmessers ausgebildet, an dessen Stirnseiten koaxiale Passschrauben 142 geringeren Durchmessers angeformt sind, ausgebildet. Die Länge des Säulenkörpers 141 sowie die Planparallelität seiner Stirnseiten sind mit hoher Präzision, beispielsweise mit einer Präzisionsdrehmaschine gefertigt. Die Passschrauben 142 ragen in korrespondierende Ausnehmungen 122 der Tragringe 12 hinein und sind dort durch Verklebung, Verschraubung, Verpressung oder auf andere Weise so fixiert, dass die beiden Tragringe an den Stirnseiten der Säulenkörper 141 anliegen und somit exakt parallel und in einem wohldefinierten Abstand zueinander gehalten sind.
  • Bei der gezeigten Ausführungsform erstrecken sich zwischen den beiden Tragringen 12 noch zwei gesonderte Führungsstangen 16, die ebenfalls in den Tragringen 12 fixiert sind, jedoch nicht zur Abstandhalterung beitragen und insbesondere keine Axialkräfte aufnehmen müssen. Ihre Bedeutung und Funktion wird weiter unten näher erläutert.
  • 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Stützkäfig von 1 mit zusätzlichen Elementen, nämlich einer Motoreinheit 20 und einem Funktionsmodul 30. Die Motoreinheit 20 umfasst einen Elektromotor 22, dessen Rotorwelle mit einem Getriebe 24 verbunden ist, welches einen in den Figuren nicht dargestellten, in das Innere des Stützrings 10 gerichteten Verzahnungsabschnitt präsentiert. Die gesamte Motoreinheit 20 ist über ein Fixierungsgestänge 26 an der zum Inneren des Stützkäfigs 10 gerichteten Stirnseite eines der Tragringe 12 fixiert und insbesondere gegen axiale und radiale Kräfte sowie gegen Rotationskräfte abgestützt.
  • Zusätzlich und in Wechselwirkung mit der Motoreinheit 20 ist ein Funktionsmodul 30 eingesetzt. Bestimmte Bereiche des Funktionsmoduls 30 sind in 3 besser erkennbar, weshalb die 2 und 3 nachfolgend gemeinsam diskutiert werden sollen. Das Funktionsmodul 30 umfasst eine Fokussierlinse 32, die von einer Fassung 34 gefasst ist. Die Fassung 34 ist bevorzugt mehrteilig ausgebildet und umfasst einen eigentlichen Fassungsring 341, der den Linsenkörper der Fokussierlinse 32 unmittelbar umgreift, sowie einen Adapterring 342, der den Fassungsring 341 aufnimmt und im Bereich seines Außenumfangs eine genormte mechanische Schnittstelle zur Wechselwirkung mit weiteren Komponenten bildet. Durch geeignete Wahl des Adapterrings können Fokussierlinsensysteme unterschiedlicher Linsenzahl und Linsendurchmessers verwendet werden, ohne dass irgendeine Änderung an den mit ihnen wechselwirkenden Elementen erforderlich wäre.
  • Der Adapterring 342 weist bei der gezeigten Ausführungsform zwei Ausleger 344 auf, die über geeignet geformte Lagerelemente zur Wechselwirkung mit den Führungsstangen 16 verfügen. Bei der gezeigten Ausführungsform weist einer der Ausleger 344 (der in 2 obere) zwei V-förmige Haken auf, die mit ihrer V-Kerbe gegen die zugeordnete Führungsstange 16 federvorgespannt sind. Der andere, in 2 untere Ausleger 344 weist einen Lagerschlitz auf, der die zugeordnete Führungsstange 16 bereichsweise umgreift. Die Lagerelemente beider Ausleger 344 nehmen keine Axialkräfte auf, sodass das Funktionsmodul 30 axial verschiebbar ist, jedoch keine Radialversetzung oder Verkippung erleiden kann.
  • Die Sicherung des Funktionsmoduls 30 erfolgt mittels einer Federstruktur 36, die sich auf den Rand des Adapterrings 342 klipsen lässt. Sie sichert zum einen die Halterung der V-Führung des in 2 oberen Auslegers 344 an der zugeordneten Führungsstange 16. Zudem übt sie mittels eines als Federbein ausgebildeten Abschnitts 361 ein nach radial innen gerichtetes Drehmoment um die genannte Führungsstange 16 auf das Funktionsmodul 34 aus, welches von der schlitzartigen Lagerung des zweiten Auslegers abgestützt wird, zugleich jedoch einen an der Federstruktur 36 angeformten Haken 362 gegen die Motoreinheit 20, insbesondere gegen deren Verzahnungsabschnitt presst. In dem entsprechenden Kontaktbereich weist der Haken 362 eine korrespondierende Verzahnung auf, sodass an dieser Stelle die Transformation von der Rotationsbewegung des Rotors der Motoreinheit 20 in eine Axialbewegung des Funktionsmoduls 30 erfolgt. Dadurch, dass auf Seiten des Funktionsmoduls 30 der Verzahnungsabschnitt in einer leicht austauschbaren, kostengünstig, vorzugsweise aus Kunststoff herstellbaren Einheit positioniert ist, ist eine Übersetzungsanpassung an unterschiedliche Motoreinheiten 20 ohne jedwede Änderung der übrigen Elemente des Funktionsmoduls 30, insbesondere dessen Adapterrings 342 möglich.
  • 4 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung den Stützkäfig 10 mit weiteren Komponenten, wobei der Übersichtlichkeit halber auf die erneute Darstellung des Funktionsmoduls 30 verzichtet wurde. Als zusätzliche Komponenten sind insbesondere auf der in 4 linken Darstellungsseite ein Frontmodul 40 und auf der gegenüberliegenden Seite des Stützkäfigs ein rückwärtiges Modul 50 fixiert. Zwischen beiden ist ein Blendenmodul 60 angeordnet. Das Frontmodul 40 umfasst eine oder mehrere Frontlinsen 42 und deren Fassung 44. Dabei wird auf das oben im Zusammenhang mit dem Funktionsmodul 30 bereits erläuterte Konzept des direkten Fassungsrings 441 und des diesen aufnehmenden Adapterrings 442 zurückgegriffen. Der Adapterring 442 ist an der äußeren Stirnseite des in 4 linken Stützrings 12 fixiert, vorzugsweise angeschraubt. Bei der gezeigten Ausführungsform umfasst das Frontmodul 40 ein komplexes Linsensystem, welches nicht im Detail gezeigt ist. Dieses ragt axial deutlich in den Stützkäfig 10 hinein.
  • Das rückwärtige Modul 50 ist analog aufgebaut mit rückwärtigem Linsensystem 52 und deren Fassung 54 mit direktem Fassungsring 541 und Adapterring 542. Das rückwärtige Modul 50 ist an der äußeren Stirnseite des in 4 rechten Tragrings 12 fixiert, insbesondere angeschraubt.
  • Zusätzlich ist an dem in 4 rechten Tragring 12 das Blendenmodul 60 fixiert. Die Fixierung des Blendenmoduls 60 am Tragring 12 ist hier mittelbar – unmittelbar ist es am rückwärtigen Modul 50 angeschraubt. Das Blendenmodul 60 umfasst eine Aperturblende 62 und deren Verstellmechanik 64. Es kann selbstverständlich auch einen Verschlussmechanismus enthalten.
  • 5 schließlich zeigt erneut den Stützkäfig 10 mit weiteren Anbauelementen, der Übersichtlichkeit der Darstellung halber jedoch ohne die vorangehend diskutierten Module. Die zusätzlichen Anbauelemente bilden insbesondere ein Gehäuse 70, dessen Mittelteil 72 den Stützkäfig 10 zylindermantelartig umgibt. Die äußeren Gehäuseteile 74, 76 dienen dem Schutz von Frontmodul 40 und rückwärtigen Modul 50. In den Figuren nicht dargestellt ist ein Koppelflansch, der wahlweise an dem rückwärtigen Modul 50 oder an dem dieses umgebenden Gehäuseteil 76 angeordnet sein kann und der Kopplung des Objektivs an einen entsprechenden Anschluss eines Kameragehäuses dient.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Stützkäfig
    12
    Tragring
    122
    Ausnehmung in 12
    14
    Abstandhalterstab
    141
    Säulenkörper von 14
    142
    Zapfen von 14
    16
    Führungsstange
    20
    Motoreinheit
    22
    Elektromotor
    24
    Getriebe
    26
    Haltegestänge
    30
    Funktionsmodul
    32
    Fokussierlinse
    34
    Fassung
    341
    Fassungsring
    342
    Adapterring
    344
    Ausleger
    36
    Federstruktur
    361
    Abschnitt von 36 (Federbein)
    362
    Haken
    40
    Frontmodul
    42
    Frontlinse
    44
    Fassung
    441
    Fassungsring
    442
    Adapterring
    50
    rückwärtiges Modul
    52
    rückwärtiges Linsensystem
    54
    Fassung
    541
    Fassungsring
    542
    Adapterring
    60
    Blendenmodul
    62
    Aperturblende
    64
    Verstellmechanik
    70
    Gehäuse
    72
    Zentralteil von 70
    74
    Außenteil von 70
    76
    Außenteil von 70

Claims (6)

  1. Objektiv, umfassend eine Mehrzahl von Linsen, von denen wenigstens eine innerhalb eines Stützkäfigs (10) mit zumindest zwei koaxial zur optischen Achse ausgerichteten Tragringen (12), die durch parallel zur optischen Achse ausgerichtete Abstandhalterstäbe (14) miteinander verbunden sind, gehaltert ist, wobei ein wenigstens eine Linse (32) und deren Fassung (34) umfassendes Funktionsmodul (30) an Führungsstangen (16), die sich in axialer Richtung zwischen den Tragringen (12) erstrecken, axial verschieblich gelagert ist und eine Motoreinheit (20) so mit dem Funktionsmodul (30) gekoppelt ist, dass dieses motorisch angetrieben zwischen den Tragringen (12) linear verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoreinheit (20) an wenigstens einem der Tragringe (12) fixiert und als Elektromotor mit Stator und drehbeweglich gelagertem Rotor ausgebildet ist und das Funktionsmodul (30) mittels einer sich einerseits an der Fassung (34) und andererseits an einer der Führungsstangen (16) abstützenden Federstruktur (36) gesichert ist, wobei die Fassung (34) oder ein an ihr anliegender Abschnitt (361) der Federstruktur (36) einen Verzahnungsabschnitt aufweist, der mit einem korrespondierenden Verzahnungsabschnitt der Motoreinheit (20) kämmt, und die Federstruktur (36) das Funktionsmodul (30) mit einem Drehmoment in der zur optischen Achse senkrechten Ebene auf die Motoreinheit (20) zu beaufschlagt, sodass die Verzahnungsabschnitte gegeneinander federkraftbeaufschlagt sind.
  2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (34) des Funktionsmoduls (30) wenigstens einen Lagerschlitz zur Aufnahme einer zugeordneten Führungsstange (16) aufweist.
  3. Objektiv nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens eine Linse (42) und deren Fassung (44) umfassendes Frontmodul (40) an einem der Tragringe fixiert ist.
  4. Objektiv nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens einen Koppelflansch zur Kopplung des Objektivs mit einem Kameragehäuse umfassendes rückwärtiges Modul an einem der Tragringe fixiert ist.
  5. Objektiv nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein wenigstens eine verstellbare Aperturblende (62) und deren Verstellmechanik (64) umfassendes Blendenmodul (60) an einem der Tragringe (12) fixiert ist.
  6. Objektiv nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Stützkäfig (10) wenigstens axialbereichsweise zylindermantelartig umgreifendes Gehäuseteil (72) an wenigstens einem der Tragringe (12) fixiert ist.
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