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Die
Erfindung betrifft einen Drehübertragungsmechanismus
zum Übertragen
eines Drehmoments eines drehbaren Rings auf ein angetriebenes Element.
Ferner betrifft die Erfindung eine mit einem Varioobjektiv ausgestattete
Kamera, die einen solchen Drehübertragungsmechanismus
enthält.
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Aus
dem Stand der Technik sind Kameras mit einem Varioobjektiv bekannt,
die einen Variosucher und/oder einen Varioblitz enthalten, die in
Abhängigkeit
der Änderung
der Brennweite der Aufnahmeoptik betrieben werden. Häufig treibt
in solchen Kameras ein drehbarer Ring, der die Aufnahmeoptik antreibt,
auch den Variosucher und/oder den Varioblitz an. Bei einem besonderen
Kameratyp, bei dem die Aufnahmeoptik nicht nur in einem Variobereich
(Bereich zwischen der Weitwinkel-Grenzstellung und der Tele-Grenzstellung)
angetrieben wird, sondern auch eingefahren werden kann, muss der Variosucher
und/oder der Varioblitz von der Aufnahmeoptik entkoppelt werden
können,
wenn sich die Aufnahmeoptik in einem Zustand befindet, der zwischen
einem aufnahmebereiten Zustand und einem vollständig eingefahrenen Zustand
liegt. Um die Kopplung der Aufnahmeoptik an den Variosucher bzw.
den Varioblitz aufzuheben, muss ein Drehübertragungsmechanismus (Antriebsübertragungssystem),
der ein Drehmoment des drehbaren Rings auf den Variosucher und/oder
den Varioblitz übertragt, mit
einem Leerlaufabschnitt zum Lösen
des Variosuchers bzw. des Varioblitzes von dem drehbaren Ring versehen
werden. Im Hinblick auf die Miniaturisierung des Variosuchers bzw.
des Varioblitzes und auf die Antriebsgenauigkeit des Variosuchers
bzw. des Varioblitzes ist es jedoch von Vorteil, wenn der Drehübertragungsmechanismus
nicht mit einem solchen Leerlaufabschnitt versehen werden muss.
Umfasst beispielsweise der Drehantriebsmechanismus eine Nockenfläche, so
muss diese vergrößert werden, wenn
sie mit einem Leerlaufabschnitt versehen werden soll. Selbst wenn
ein solcher Leerlaufabschnitt vorgesehen werden kann, ohne die Nockenfläche vergrößern zu
müssen,
unterliegt die Form des übrigen
Teils der Nockenfläche
dann einer gewissen Beschränkung,
wodurch es schwierig wird, eine ideale Form oder Kontur der Nockenfläche zu erreichen.
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Ähnliche
Probleme treten nicht nur in einem Drehübertragungsmechanismus für eine mit
einem Varioobjektiv ausgestattete Kamera auf, sondern auch in Drehübertragungsmechanismen
anderer Geräte,
in denen ein drehbarer Ring und ein angetriebenes Element miteinander
gekoppelt werden müssen, wenn
sich der Ring in einem vorbestimmten Drehbereich relativ zu dem
angetriebenen Element befindet, und in denen der drehbare Ring und
das angetriebene Element voneinander entkoppelt werden müssen, wenn
sich der Ring außerhalb
dieses Drehbereichs befindet.
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Die
Erfindung sieht einen Drehübertragungsmechanismus
nach Anspruch 1 sowie eine Kamera nach Anspruch 11 vor. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Der
Drehübertragungsmechanismus
nach der Erfindung dient der Übertragung
eines Drehmoments. Der Ring vollzieht eine Ausfahr/Einfahroperation,
in der er sich linear bewegt und gleichzeitig dreht, sowie eine
axial ortsfeste Drehoperation, in der er sich an einer axial ortsfesten
Position dreht, ohne sich linear zu bewegen. Die Drehung des Rings
wird nur dann auf das angetriebene Element übertragen, wenn sich der Ring
relativ zu dem angetriebenen Element in einem vorbestimmten Drehbereich
befindet. Dadurch werden eine Miniaturisierung des Drehübertragungsmechanismus
sowie ein hochgenauer Antrieb des Drehübertragungsmechanismus erreicht.
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Die
Erfindung sieht ferner eine Kamera mit Varioobjektiv vor, die einen
solchen Drehübertragungsmechanismus
enthält.
Die Aufnahmeoptik der Kamera ist im aufnahmebereiten Zustand des
Varioobjektivs mit einer Optik wie einer Variosucheroptik und/oder
einer Varioblitzoptik koppelbar und im eingefahrenen Zustand des
Varioobjektivs von dieser Optik entkoppelbar. Dadurch wird eine
Miniaturisierung des Drehübertragungsmechanismus
erreicht, ohne die Genauigkeit im Antrieb der vorstehend genannten
Optik zu beeinträchtigen.
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden eingehend unter Bezugnahme
auf die Figuren beschrieben. Darin zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Varioobjektivs nach
der Erfindung,
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Haltekonstruktion für eine erste
Linsengruppe des Varioobjektivs,
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3 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Haltekonstruktion für eine zweite
Linsengruppe des Varioobjektivs,
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4 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer Antriebskonstruktion
für einen
Tubus des Varioobjektivs zum Ausfahren und Einfahren eines dritten
Außentubus
aus einem stationären
Tubus,
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5 eine
perspektivische, teilweise Explosionsdarstellung des Varioobjektivs
zur Darstellung der Montage einer Suchereinheit und eines Getriebezuges
an dem Varioobjektiv,
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6 eine
perspektivische Darstellung des Varioobjektivs mit den in 5 gezeigten
Elementen,
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7 eine
Seitenansicht des Varioobjektivs nach 6,
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8 eine
perspektivische Darstellung des in 6 gezeigten
Varioobjektivs, schräg
von hinten gesehen,
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9 einen
axialen Längsschnitt
einer Digitalkamera mit dem in 6 bis 8 gezeigten
Varioobjektiv als Ausführungsbeispiel,
wobei die obere Hälfte über der
optischen Achse und die untere Hälfte unter
der opti schen Achse den Zustand des Varioobjektivs in der Tele-Grenzstellung
bzw. in der Weitwinkel-Grenzstellung zeigen,
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10 einen Längsschnitt
der in 9 gezeigten Digitalkamera bei
eingefahrenem Varioobjektiv,
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11 eine Abwicklung des in 1 gezeigten
stationären
Tubus,
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12 eine Abwicklung eines in 4 gezeigten
Mehrfachgewinderings,
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13 eine Abwicklung des in 1 gezeigten
Mehrfachgewinderings zur Darstellung der Struktur seines Innenumfangs
in gestrichelter Zeichnung,
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14 eine Abwicklung des in 1 gezeigten
dritten Außentubus,
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15 eine Abwicklung eines ersten, in 1 gezeigten
Linearführungsrings,
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16 eine Abwicklung eines in 1 gezeigten
Nockenrings,
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17 eine Abwicklung des in 1 gezeigten
Nockenrings zur Darstellung seines Innenumfangs in gestrichelter
Zeichnung,
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18 eine Abwicklung eines in 1 gezeigten
zweiten Linearführungsrings,
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19 eine Abwicklung eines in 1 gezeigten
Antriebsrahmens für
die zweite Linsengruppe,
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20 eine Abwicklung eines in 1 gezeigten
zweiten Außentubus,
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21 eine Abwicklung eines in 1 gezeigten
ersten Außentubus,
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22 ein Diagramm der Grundelemente des Varioobjektivs
und ihres Zusammenhangs bei den verschiedenen Operationen,
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23 eine Abwicklung des Mehrfachgewinderings, des
dritten Außentubus
und des stationären
Tubus zur Darstellung ihrer gegenseitigen Positionsbeziehung bei
eingefahrenem Varioobjektiv,
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24 eine Darstellung ähnlich 23,
jedoch für
die Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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25 eine Abwicklung ähnlich 23,
jedoch für
die Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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26 eine Abwicklung des Mehrfachgewinderings, des
dritten Außentubus
und des stationären
Tubus zur Darstellung ihrer Positionsbeziehungen,
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27 eine Abwicklung des stationären Tubus zur Darstellung der
Positionen von Vorsprüngen an
dem Mehrfachgewindering relativ zu dem stationären Tubus bei eingefahrenem
Varioobjektiv,
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28 eine Darstellung ähnlich 27,
jedoch für
die Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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29 eine Darstellung ähnlich 27,
jedoch für
die Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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30 eine Darstellung ähnlich 27 zur Darstellung
der Positionen der Vorsprünge
an dem Mehrfachgewindering relativ zu dem stationären Tubus,
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31 den Schnitt M2-M2 aus 27,
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32 den Schnitt M1-M1 aus 23,
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33 einen vergrößerten Längsschnitt
eines Hauptteils der oberen Hälfte
des in 9 gezeigten Varioobjektivs,
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34 einen vergrößerten Längsschnitt
eines Hauptteils der unteren Hälfte
des in 9 gezeigten Varioobjektivs,
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35 einen vergrößerten Querschnitt
eines Hauptteils der oberen Hälfte
des in 10 gezeigten Varioobjektivs,
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36 einen vergrößerten Längsschnitt
eines Hauptteils der unteren Hälfte
des in 10 gezeigten Varioobjektivs,
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37 eine vergrößerte perspektivische Darstellung
eines Hauptteils der Verbindung zwischen dem dritten Außentubus
und dem Mehrfachgewindering,
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38 eine Darstellung ähnlich 37,
bei der ein Anschlagelement entfernt wurde,
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39 eine Darstellung ähnlich 38,
bei der der dritte Außentubus
und der Mehrfachgewindering in Richtung der optischen Achse voneinander gelöst sind,
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40 eine perspektivische Darstellung eines Hauptteils
des stationären
Tubus, des Anschlags und einer Halteschraube nach Lösen von
dem stationären
Tubus,
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41 eine perspektivische Darstellung ähnlich 40, bei der der Anschlag an dem stationären Tubus
mit der Halteschraube befestigt ist,
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42 eine vergrößerte Abwicklung
eines Hauptteils eines Mehrfachgewinderings in Zuordnung zu einem
entsprechenden Hauptteil des stationären Tubus,
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43 eine Darstellung ähnlich 42,
die die Positionsbeziehung zwischen einem spezifischen Vorsprung
des Mehrfachgewinderings und einer Umfangsnut des stationären Tubus
zeigt,
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44 eine Abwicklung des dritten Außentubus
und des ersten Linearführungsrings
in Zuordnung zu einem Satz an dem Nockenring befestigter Rollenmitnehmer,
die die Positionsbeziehung zwischen dem Mehrfachgewindering und
dem stationären
Tubus bei eingefahrenem Varioobjektiv zeigt,
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45 eine Ansicht ähnlich 44,
die die Positionsbeziehung zwischen dem Mehrfachgewindering und
dem stationären
Tubus bei der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs zeigt,
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46 eine Ansicht ähnlich 44,
die die Positionsbeziehung zwischen dem Mehrfachgewindering und
dem stationären
Tubus bei der Tele-Grenzstellung
des Varioobjektivs zeigt,
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47 eine Ansicht ähnlich 44,
die die Positionsbeziehung zwischen dem Mehrfachgewindering und
dem stationären
Tubus zeigt,
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48 eine Abwicklung des Mehrfachgewinderings und
des ersten Linearführungsrings,
die deren Positionsbeziehung bei eingefahrenem Varioobjektiv zeigt,
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49 eine Ansicht ähnlich 48,
die die Positionsbeziehung des Mehrfachgewinderings und des ersten
Linearführungsrings
bei der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs zeigt,
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50 eine Ansicht ähnlich 48,
die die Positionsbeziehung des Mehrfachgewinderings und des ersten
Linearführungsrings
bei der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs zeigt,
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51 eine Ansicht ähnlich 48,
die die Positionsbeziehung des Mehrfachgewinderings und des ersten
Linearführungsrings
zeigt,
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52 eine Abwicklung des Nockenrings, des ersten
Außentubus,
des zweiten Außentubus und
des zweiten Linearführungsrings,
die deren Positionsbeziehung bei eingefahrenem Varioobjektiv zeigt,
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53 eine Ansicht ähnlich 52,
jedoch bei der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs,
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54 eine Ansicht ähnlich 52,
jedoch bei der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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55 eine Ansicht ähnlich 52,
die die Positionsbeziehung des Nockenrings, des ersten Außentubus,
des zweiten Außentubus
und des zweiten Linearführungsrings
zeigt,
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56 eine perspektivische Explosionsdarstellung
der Hauptteile des Varioobjektivs, wobei der dritte Außentubus
von dem ersten Linearführungsring
entfernt ist,
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57 eine perspektivische Explosionsdarstellung
des Varioobjektivs, wobei der zweite Außentubus und eine Mitnehmer-Andruckfeder
von dem Varioobjektiv nach 56 entfernt
sind,
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58 eine perspektivische Explosionsdarstellung
der Hauptteile des Varioobjektivs, bei der der erste Außentubus
von dem Varioobjektiv nach 57 entfernt
ist,
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59 eine perspektivische Explosionsdarstellung
der Hauptteile des Varioobjektivs, bei der der zweite Linearführungsring
von dem in 58 gezeigten Varioobjektiv
entfernt ist, während
die Rollenmitnehmer von dem in dem Block enthaltenen Nockenring
entfernt sind,
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60 eine Abwicklung des Mehrfachgewinderings, des
dritten Außentubus,
des ersten Linearführungsrings
und der Mitnehmer-Andruckfeder in Zuordnung zu den an dem Nockenring
befestigen Rollenmitnehmern, wobei die Positionsbeziehung dieser
Teile bei eingefahrenem Zustand des Varioobjektivs gezeigt ist,
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61 eine Ansicht ähnlich 60,
die die Positionsbeziehung des Mehrfachgewinderings, des dritten
Außentubus
und des ersten Linearführungsrings
bei der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs zeigt,
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62 eine Ansicht ähnlich 60,
jedoch bei der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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63 eine Ansicht ähnlich 60,
die die Positionsbeziehung des Mehrfachgewinderings, des dritten
Außentubus
und des ersten Linearführungsrings
zeigt,
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64 eine vergrößerte Abwicklung
von Hauptteilen des dritten Außentubus
und des Mehrfachgewinderings in Zuordnung zu den Rollenmitnehmern
an dem Nockenring, radial von innen gesehen,
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65 eine Ansicht ähnlich 64,
bei der der Mehrfachgewindering in Ausfahrrichtung des Objektivtubus
gedreht ist,
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66 eine vergrößerte Abwicklung
von Hauptteilen des dritten Außentubus
und des Mehrfachgewinderings nach 64,
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67 eine vergrößerte Abwicklung
von Hauptteilen eines vorderen und eines hinteren Rings zum Vergleich
mit dem dritten Außentubus
und dem Mehrfachgewindering nach 64 bis 66,
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68 eine Ansicht ähnlich 67,
bei der der hintere Ring relativ zu dem vorderen Ring gegenüber dem
in 67 gezeigten Zustand leicht gedreht ist,
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69 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils von 60 (44),
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70 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils von 61 (45),
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71 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils von 62 (46),
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72 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils von 63 (47),
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73 einen axialen Längsschnitt der oberen Hälfte von
Hauptteilen einer Linearführungskonstruktion
des in 5 und 10 gezeigten
Varioobjektivs bei der Weitwinkel-Grenzstellung,
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74 eine Ansicht ähnlich 73,
jedoch bei der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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75 eine Ansicht ähnlich 74,
jedoch bei eingefahrenem Varioobjektiv,
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76 eine perspektivische Darstellung einer Teileinheit
des in 5 bis 10 gezeigten
Varioobjektivs, die den ersten Außentubus, den zweiten Außentubus,
den zweiten Linearführungsring,
den Nockenring und andere Elemente zeigt, wobei die Positionsbeziehung
des ersten Außentubus
und des zweiten Linearführungsrings
gezeigt ist, die radial innerhalb bzw. außerhalb des Nockenrings angeordnet sind,
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77 eine perspektivische Darstellung der Teileinheit
des in 5 bis 10 gezeigten
Varioobjektivs mit allen Elementen aus 76 und
dem ersten Linearführungsring,
wobei der erste Außentubus
nach vorn bewegt ist, um seine Montage/Demontageposition zu zeigen,
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78 eine perspektivische Darstellung der in 77 gezeigten Teileinheit, schräg von hinten gesehen,
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79 eine Abwicklung des Nockenrings, des Antriebsrahmens
der zweiten Linsengruppe und des zweiten Linearführungsrings zur Darstellung
ihrer Positionsbeziehung bei eingefahrenem Varioobjektiv,
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80 eine Ansicht ähnlich 79 bei
der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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81 eine Ansicht ähnlich 79 bei
der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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82 eine Ansicht ähnlich 79 zur
Darstellung der Positionsbeziehung des Nockenrings, des Antriebsrahmens
der zweiten Linsengruppe und des zweiten Linearführungsrings,
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83 eine Abwicklung des Nockenrings, wobei ein
Satz vorderer Mitnehmer des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe
durch Schnittstellen eines Satzes vorderer Innennuten und eines
Satzes hinterer Innennuten des Nockenrings geführt sind,
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84 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils
des in 5 bis 10 gezeigten
Varioobjektivs mit dem Antriebsrahmen der zweiten Linsengruppe,
dem zweiten Linearführungsring,
einer Verschlusseinheit und anderen Elementen, schräg von vorn
gesehen,
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85 eine perspektivische Ansicht der in 84 gezeigten Anordnung, schräg von hinten gesehen,
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86 eine Ansicht ähnlich 84 zur
Darstellung der Positionsbeziehung des Antriebsrahmens der zweiten
Linsengruppe und des zweiten Linearführungsrings, wenn der Antriebsrahmen
an seiner axial vordersten Grenze relativ zu dem zweiten Linearführungsring
steht,
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87 eine perspektivische Ansicht des in 86 gezeigten Objektivteils, schräg von hinten
gesehen,
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88 eine Vorderansicht des zweiten Linearführungsrings,
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89 eine Rückansicht
des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe, des zweiten Linearführungsrings
und anderer Elemente im montierten Zustand,
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90 eine Abwicklung des ersten Außentubus
und des Nockenrings in Zuordnung zu einem Satz Mitnehmer des ersten
Außentubus,
wobei die Positionsbeziehung des ersten Außentubus und des Nockenrings
bei eingefahrenem Varioobjektiv gezeigt ist,
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91 eine Ansicht ähnlich 90,
bei der jeder Mitnehmer des ersten Außentubus an dem Einführende des
schrägen
Anfangsabschnitts der zugeordneten Außennut des Nockenrings durch
dessen Drehung in Ausfahrrichtung des Objektivtubus positioniert
ist,
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92 eine Ansicht ähnlich 90,
die die Positionsbeziehung des ersten Außentubus und des Nockenrings
bei der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs zeigt,
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93 eine Ansicht ähnlich 90,
jedoch bei der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs,
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94 eine Ansicht ähnlich 90,
die eine Positionsbeziehung des ersten Außentubus und des Nockenrings
zeigt,
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95 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der 90,
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96 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der 91,
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97 eine Ansicht ähnlich 95 und 96,
bei der jeder Mitnehmer des ersten Außentubus in dem schrägen Anfangsabschnitt
der zugeordneten Außennut
des Nockenrings angeordnet ist,
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98 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der 92,
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99 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der 93,
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100 eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der 94,
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101 eine Ansicht ähnlich 95 für ein weiteres
Ausführungsbeispiel
der Konstruktion der Außennuten
des Nockenrings, wobei die Positionsbeziehung des ersten Außentubus
und des Nockenrings bei eingefahrenem Zustand des Varioobjektivs gezeigt
ist,
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102 eine perspektivische Explosionsdarstellung
einer Konstruktion des Varioobjektivs zum Halten einer zweiten Linsenfassung
für die
zweite Linsengruppe, zum Einfahren der zweiten Linsenfassung in
eine radial rückgezogene
Stellung und zum Einstellen der Position der zweiten Linsenfassung,
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103 eine perspektivische Darstellung der in 102 gezeigten Konstruktion im montierten Zustand
sowie einer Nockenschiene eines CCD-Halters, schräg von vorn gesehen,
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104 eine perspektivische Ansicht der in 103 gezeigten Anordnung, schräg von hinten gesehen,
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105 eine Ansicht ähnlich 104,
bei der die Nockenschiene in eine Öffnung einer hinteren Trägerplatte
der zweiten Linsenfassung eintritt, die an dem Antriebsrahmen der
zweiten Linsengruppe befestigt ist,
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106 eine vordere Ansicht des Antriebsrahmens der
zweiten Linsengruppe,
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107 eine perspektivische Ansicht des Antriebsrahmens
der zweiten Linsengruppe,
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108 eine perspektivische Darstellung des Antriebsrahmens
der zweiten Linsengruppe und der daran befestigten Verschlusseinheit,
schräg
von vorn gesehen,
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109 eine perspektivische Ansicht des Antriebsrahmens
der zweiten Linsengruppe und der Verschlusseinheit, schräg von hinten
gesehen,
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110 eine Vorderansicht der in 108 gezeigten Anordnung des Antriebsrahmens der
zweiten Linsengruppe und der Verschlusseinheit,
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111 eine Rückansicht
der in 108 gezeigten Anordnung,
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112 eine Ansicht ähnlich 111 bei rückgezogener
Stellung der zweiten Linsenfassung,
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113 den Schnitt M3-M3 aus 110,
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114 die Vorderansicht der in 105 und 108 bis 112 gezeigten zweiten Linsenfassung in einer in 110 gezeigten Aufnahmestellung,
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115 eine Vorderansicht eines Hauptteils der Konstruktion
der in 114 gezeigten zweiten Linsenfassung,
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116 eine Ansicht ähnlich 115 bei
einem anderen Betriebszustand,
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117 eine Vorderansicht eines Hauptteils der Konstruktion
der zweiten Linsenfassung, die in 105 und 108 bis 116 gezeigt
ist,
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118 eine Vorderansicht eines Hauptteils der Konstruktion
der in 105 und 108 bis 116 gezeigten zweiten Linsenfassung, zur Darstellung
der Positionsbeziehung der zweiten Linsenfassung und der Nockenschiene
des CCD-Halters bei Aufnahmeposition der zweiten Linsenfassung, wie
in 109 und 111 gezeigt,
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119 eine Ansicht ähnlich 118 zur Darstellung
der Positionsbeziehung der zweiten Linsenfassung und der Nockenschiene
des CCD-Halters,
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120 eine Ansicht ähnlich 118 zur Darstellung
der Positionsbeziehung der zweiten Linsenfassung und der Nockenschiene
des CCD-Halters,
wobei die zweite Linsenfassung in der in 112 gezeigten
radialen Rückzugsposition
ist,
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121 eine perspektivische Ansicht einer AF-Linsenfassung
und des CCD-Halters
nach 1 und 4, bei der die AF-Linsenfassung
vollständig eingefahren
ist und den CCD-Halter berührt,
schräg von
der unteren Vorderseite des CCD-Halters gesehen,
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122 eine Frontansicht des CCD-Halters, der AF-Linsenfassung
und des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe,
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123 eine perspektivische Ansicht des CCD-Halters,
der AF-Linsenfassung, des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe,
der zweiten Linsenfassung und anderer Elemente,
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124 eine Ansicht ähnlich 123,
bei der die zweite Linsenfassung vollständig rückwärts bewegt und in die radiale
Rückzugsstellung
geschwenkt ist,
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125 einen axialen Längsschnitt eines Hauptteils
der oberen Hälfte
des in 9 gezeigten Varioobjektivs
zur Darstellung des Anschlusses einer flexiblen Leiterplatte zur
Belichtungssteuerung in dem Varioobjektiv,
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126 eine perspektivische Ansicht der zweiten Linsenfassung,
der flexiblen Leiterplatte und anderer Elemente, wobei die Halterung
der flexiblen Leiterplatte an der zweiten Linsenfassung gezeigt
ist,
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127 eine perspektivische Ansicht der zweiten Linsenfassung
und der AF-Linsenfassung, bei
der die zweite Linsenfassung nahe zu der AF-Linsenfassung zurückgezogen ist,
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128 eine Seitenansicht der zweiten Linsenfassung
und der AF-Linsenfassung unmittelbar vor dem gegenseitigen Kontakt,
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129 eine Ansicht ähnlich 128 für die Kontaktposition
der zweiten Linsenfassung mit der AF-Linsenfassung,
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130 eine Frontansicht der zweiten Linsenfassung
und der AF-Linsenfassung zur Darstellung einer Positionsbeziehung,
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131 eine perspektivische Ansicht des ersten Außentubus,
der den Antriebsrahmen der zweiten Linsengruppe umgibt, und der
ersten Lin senfassung der ersten Linsengruppe, die in dem ersten Außentubus
gehalten ist,
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132 eine Frontansicht des ersten Außentubus
und der ersten Linsenfassung,
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133 eine perspektivische Ansicht der ersten Linsenfassung,
des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe, der AF-Linsenfassung
und der Verschlusseinheit, schräg
von vorn gesehen, wobei die Positionsbeziehung dieser Teile bei
einer Bereitschaftsposition des Varioobjektivs gezeigt ist,
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134 eine perspektivische Ansicht der ersten Linsenfassung,
des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe, der AF-Linsenfassung
und der Verschlusseinheit nach 133,
schräg
von hinten gesehen,
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135 eine Ansicht ähnlich 133 für die Positionsbeziehung
der ersten Linsenfassung, des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe,
der AF-Linsenfassung und der Verschlusseinheit bei eingefahrenem
Varioobjektiv,
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136 eine perspektivische Ansicht ähnlich 135, jedoch schräg von hinten gesehen,
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137 eine Rückansicht
der ersten Linsenfassung, des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe,
der AF-Linsenfassung und der Verschlusseinheit, die in 135 gezeigt sind,
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138 eine perspektivische Ansicht der ersten Linsenfassung,
des ersten Außentubus,
des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe, der AF-Linsenfassung
und der Verschlusseinheit bei eingefahrenem Varioobjektiv,
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139 eine Vorderansicht der ersten Linsenfassung,
des ersten Außentubus,
des Antriebsrahmens der zweiten Linsengruppe, der AF-Linsenfassung
und der Verschlusseinheit, die in 138 gezeigt
sind,
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140 eine perspektivische Explosionsansicht der
Verschlusseinheit des Varioobjektivs,
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141 einen Längsschnitt
eines Hauptteils des Varioobjektivs im Bereich der ersten Linsengruppe
für die
obere Hälfte
des in 9 gezeigten Varioobjektivs
bei dessen Bereitschaftsposition,
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142 eine Ansicht ähnlich 141 für denselben
Hauptteil der oberen Hälfte
des in 10 gezeigten, eingefahrenen
Varioobjektivs,
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143 eine perspektivische Explosionsansicht der
in 5 bis 8 gezeigten Suchereinheit,
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144 eine Abwicklung ähnlich 23 des
Mehrfachgewinderings und des dritten Außentubus in Zuordnung zu einem
Varioritzel und einem Sucherantriebsritzel bei eingefahrenem Varioobjektiv,
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145 eine Abwicklung ähnlich 24 des
Mehrfachgewinderings und des stationären Tubus in Zuordnung zu dem
Varioritzel und dem Sucherantriebsritzel bei Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs,
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146 eine perspektivische Ansicht einer Antriebstransmission
des Varioobjektivs zum Übertragen
der Drehung eines Variomotors von dem Mehrfachgewindering auf bewegliche
Linsen eines optischen Suchersystems in der Suchereinheit,
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147 eine Vorderansicht der in 146 gezeigten Antriebstransmission,
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148 eine Seitenansicht der in 146 gezeigten Antriebstransmission,
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149 eine vergrößerte Abwicklung
des Mehrfachgewinderings und des Sucherantriebsritzels zur Darstellung
ihrer Positionsbeziehung in der Drehmitte des Mehrfachgewinderings
in Ausfahrrichtung des Objektivtubus ausgehend von der in 144 gezeigten Einfahrposition zur Weitwinkel-Grenzstellung
nach 145,
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150 eine Ansicht ähnlich 149 für einen
auf den dort gezeigten Zustand folgenden Zustand,
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151 eine Ansicht ähnlich 149 für einen
auf den in 150 gezeigten Zustand folgenden Zustand,
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152 eine Ansicht ähnlich 149 für einen
auf den in 151 gezeigten Zustand folgenden Zustand,
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153 eine Frontansicht des Mehrfachgewinderings
und des Sucherantriebsritzels aus 150,
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154 eine Frontansicht des Mehrfachgewinderings
und des Sucherantriebsritzels aus 151,
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155 eine Frontansicht des Mehrfachgewinderings
und des Sucherantriebsritzels aus 152,
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156 eine Abwicklung eines Nocken-Gewindegangs
der Suchereinheit, und
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157 eine Abwicklung ähnlich 156 für einen
Nocken-Gewindegang mit einem Leerlaufabschnitt zum Vergleich mit
dem in 156 gezeigten Nocken-Gewindegang.
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In
einigen Figuren sind Linien unterschiedlicher Dicke und/oder unterschiedlicher
Art zur Darstellung verschiedener Elemente verwendet. Zusätzlich sind
in einigen Schnittzeichnungen Elemente in einer gemeinsamen Ebene
dargestellt, die unterschiedliche Umfangspositionen haben, um die
Darstellung deutlicher zu machen.
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In 22 sollen die Bezeichnungen S, L, R und RL, die
jeweils einem Bezugszeichen beigefügt sind, für ein beschriebenes Ausführungsbeispiel
eines Varioobjektivs (Varioobjektivtubus) 71 (5 bis 10)
angeben, dass das Element stationär ist, nur linear längs einer
Tubenachse (erste Drehachse) Z0 (9 und 10)
ohne Drehen um diese bewegbar ist, um die Tubenachse Z0 ohne Bewegen
in deren Richtung drehbar ist und nur längs der Tubenachse Z0 bewegbar
und gleichzeitig um diese drehbar ist. Außerdem gibt in 22 die Bezeichnung R, RL bei dem Bezugszeichen
einiger Elemente des Varioobjektivs 71 an, dass dieses
Element um die Tubenachse Z0 dreht, ohne in deren Richtung bewegt
zu werden und dass es längs
der Tubenachse Z0 bewegt wird und um diese dreht, während das
Varioobjektiv 71 aus einem Kameragehäuse 72 beim Ein- oder Ausschalten
der Stromquelle herausgefahren oder in dieses eingefahren wird,
während
die Bezeichnung S, L an dem Bezugszeichen einiger Elemente des Varioobjektivs 71 anzeigt,
dass das Element stationär ist,
wenn das Varioobjektiv 71 in einem Variobereich ist, in
dem eine Brennweitenänderung
möglich
ist, und dass das Element linear längs der Tubenachse Z0 bewegt
wird, ohne um diese zu drehen, während das
Varioobjektiv 71 aus dem Kameragehäuse 72 ausgefahren
oder in dieses eingefahren wird, wenn die Stromquelle ein- bzw.
ausgeschaltet wird.
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Gemäß 9 und 10 hat
das vorliegende Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs 71 in einer Digitalkamera 70 ein
optisches Aufnahmesystem mit einer ersten Linsengruppe (optisches
Element) LG1, einem Verschluss S, einer einstellbaren Blende A,
einer zweiten Linsengruppe LG2 (optisches Element), einer dritten
Linsengruppe LG3, einem Tiefpassfilter (optisches Filter) LG4 und
einem CCD-Bildsensor (Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung) 60.
In 9 und 10 bezeichnet
Z1 die optische Achse des optischen Aufnahmesystems. Diese liegt
parallel zu einer gemeinsamen Drehachse (Tubenachse Z0) von Außentuben,
die das äußere Erscheinungsbild des
Varioobjektivs 71 bestimmen. Ferner liegt die optische
Achse Z1 unter der Tubenachse Z0. Die erste Linsengruppe LG1 und
die zweite Linsengruppe LG2 werden längs der optischen Achse Z1
in vorbestimmter Weise bewegt, um eine Brennweitenänderung auszuführen, während die
dritte Linsengruppe LG3 längs
der optischen Achse Z1 bewegt wird, um eine Fokussieroperation auszuführen. In
der folgenden Beschreibung bedeutet "Richtung der optischen Achse" eine Richtung parallel
zur optischen Achse Z1, wenn nicht eine andere Erklärung vorliegt.
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Wie 9 und 10 zeigen,
hat die Kamera 70 ein Gehäuse 72 mit einem daran
befestigten stationären
Tubus 22 und einem an ihm hinten befestigten CCD-Halter 21.
Der CCD-Bildsensor 60 ist an dem CCD-Halter 21 über eine
CCD-Grundplatte 62 befestigt. Das Tiefpassfilter LG4 ist
mit einem Filterhalter 21b und einer Ringdichtung 61 vor
dem CCD-Bildsensor 60 angeordnet. Der Filterhalter 21b ist
ein Teil des CCD-Halters 21. Die Kamera 70 hat hinter
dem CCD-Halter 21 ein LCD-Feld 20, das ein Aufnahmebild
darstellt, so dass der Benutzer dessen Aufbau vor der Aufnahme betrachten
kann. Das Feld zeigt auch aufgenommene Bilder an, so dass der Benutzer
diese betrachten kann. Außerdem
werden verschiedene Aufnahmeinformationen dargestellt.
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Das
Varioobjektiv 71 hat in dem stationären Tubus 22 eine
AF-Linsenfassung (eine dritte Linsenfassung, die die dritte Linsengruppe
LG3 trägt
und hält) 51,
die in Richtung der optischen Achse linear bewegbar ist, ohne um
die optische Achse Z1 gedreht zu werden. Das Varioobjektiv 71 enthält hierzu zwei
AF-Führungsachsen 52 und 53,
die parallel zur optischen Achse Z1 liegen und die AF-Linsenfassung 51 in
Richtung der optischen Achse Z1 ohne Drehen um diese führen. Das
Vorder- und Hinterende einer jeden Führungsachse 52 und 53 ist
an dem stationären
Tubus 22 bzw. dem CCD-Halter 21 befestigt. Die AF-Linsenfassung 51 hat
an radial einander gegenüberliegenden
Seiten zwei Führungslöcher 51a und 51b,
mit denen sie auf den AF-Führungsachsen 52 und 53 verschiebbar
ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist das Spiel zwischen der AF-Führungsachse 53 und
dem Führungsloch 51b größer als
das Spiel zwischen der AF-Führungsachse 52 und
dem Führungsloch 51a.
Die AF-Führungsachse 52 dient
als Hauptführungsachse
für eine
große
Einstellgenauigkeit, während
die AF- Führungsachse 53 als
Hilfsführungsachse
dient. Die Kamera 70 hat einen AF-Motor 160 (1),
dessen Welle mit Gewinde versehen ist und als Transportspindel dient.
Diese ist in das Gewinde einer AF-Mutter 54 (1)
eingeschraubt. Die AF-Mutter 54 hat einen die Drehung sperrenden
Vorsprung 54a. Die AF-Linsenfassung 51 hat eine
Führungsnut 51m (127) parallel zur optischen Achse Z1, in der der
Vorsprung 54a geführt
ist, und einen Anschlagvorsprung 54n (127), der hinter der AF-Mutter 54 sitzt.
Die AF-Linsenfassung 51 wird in Richtung der optischen
Achse durch eine Schraubenfeder 55 vorwärts gedrückt. Die vordere Grenze oder
Endposition der Bewegung der AF-Linsenfassung 51 ist durch
den Anschlagvorsprung 51n und die AF-Mutter 54 bestimmt.
Die AF-Linsenfassung 51 kann gegen die Schraubenfeder 55 durch
eine mit der AF-Mutter 54 einwirkende Kraft rückwärts bewegt werden.
Bei dieser Konstruktion bewirkt eine Vorwärts- bzw. Rückwärtsdrehung der Motorwelle des AF-Motors 160 eine
Vorwärts-
bzw. Rückwärtsbewegung
der AF-Linsenfassung 51 in Richtung der optischen Achse
Z1. Die AF-Linsenfassung 51 kann gegen die Schraubenfeder 55 auch
durch direkte Krafteinwirkung rückwärts bewegt
werden.
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Wie 5 und 6 zeigen,
hat die Kamera 70 über
dem stationären
Tubus 22 einen Variomotor 150 und ein Untersetzungsgetriebe 74,
die an dem stationären
Tubus 22 befestigt sind. Das Untersetzungsgetriebe 74 enthält einen
Getriebezug zum Übertragen
der Drehung des Variomotors 150 auf ein Varioritzel 28 (4).
Dieses ist auf einer Variogetriebewelle 29 drehbar angeordnet,
die parallel zur optischen Achse Z1 liegt. Ihr vorderes bzw. hinteres Ende
ist an dem stationären
Tubus 22 bzw. dem CCD-Halter 21 gelagert. Der
Variomotor 150 und der AF-Motor 160 werden mit einer
Steuerschaltung 140 (22) über eine
flexible Leiterplatte 75 gesteuert, die teilweise an dem
Außenumfang
des stationären Tubus 22 befestigt
ist. Die Steuerschaltung 140 steuert den Gesamtbetrieb
der Kamera 70.
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Wie 4 zeigt,
hat der stationäre
Tubus 22 an seinem Innenumfang ein Innen-Mehrfachgewinde 22a,
einen Satz von drei Linearführungsnuten 22b, einen
Satz von drei Schrägnuten 22c und
einen Satz von drei Drehnuten 22d. Die Gewindegänge des Mehrfachgewindes 22a verlaufen
schräg
zur optischen Achse und zum Umfang des stationären Tubus 22. Die
drei Linearführungsnuten 22b verlaufen parallel
zur optischen Achse Z1. Die drei Schrägnuten 22c verlaufen
parallel zu dem Mehrfachgewinde 22a. Die drei Drehnuten 22d sind
nahe dem vorderen Ende des Innenumfangs des stationären Tubus 22 ausgebildet
und verlaufen in Umfangsrichtung, wobei sie mit dem vorderen Ende
einer der drei Schrägnuten 22c jeweils
verbunden sind. Das Mehrfachgewinde 22a fehlt in diesem
vorderen Bereich (gewindeloser Bereich 22z) des Innenumfangs
des stationären Tubus 22 unmittelbar
hinter den drei Drehnuten 22d (siehe 11, 23 bis 26).
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Das
Varioobjektiv 71 enthält
in dem stationären
Tubus 22 einen Mehrfachgewindering (drehbarer Ring) 18.
Dieser hat an seinem Außenumfang
ein Außen-Mehrfachgewinde 18a und
einen Satz von drei Drehvorsprüngen 18b.
Das Mehrfachgewinde 18a greift in das Innen-Mehrfachgewinde 22a ein,
und die drei Drehvorsprünge 18b sind
in den drei Schrägnuten 22c bzw.
den drei Drehnuten 22d geführt (4 und 12).
Der Mehrfachgewindering 18 hat auf den Gewindegängen des
Mehrfachgewindes 18a eine Ringzahnung 18c, die
in das Varioritzel 28 eingreift. Wird dessen Drehung auf
die Ringzahnung 18c übertragen,
so bewegt sich der Mehrfachgewindering 18 in Richtung der
optischen Achse in einem vorbestimmten Bereich vorwärts oder
rückwärts, während er
um die Tubenachse Z0 dreht. In diesem Bereich bleibt das Mehrfachgewinde 18a mit dem
Mehrfachgewinde 22a in Eingriff. Eine Vorwärtsbewegung
des Mehrfachgewinderings 18 relativ zum stationären Tubus 22 über einen
vorbestimmten Punkt hinaus bewirkt ein Lösen des Mehrfachgewindes 18a von
dem Mehrfachgewinde 22a, so dass der Mehrfachgewindering 18 um
die Tubenachse Z0 dreht, ohne sich relativ zum stationären Tubus 22 in Richtung
der optischen Achse zu bewegen. Dabei sind die drei Drehvorsprünge 18b mit
den drei Drehnuten 22d in Eingriff.
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Die
drei Schrägnuten 22c sind
an dem stationären
Tubus 22 ausgebildet, um ein gegenseitiges Stören der
drei Drehvorsprünge 18b und
des stationären
Tubus 22 zu verhindern, wenn das Mehrfachgewinde 22a und
das Mehrfachgewinde 18a ineinander eingreifen. Hierzu ist
jede Schrägnut 22c am
Innenumfang des stationären
Tubus 22 so ausgebildet, dass sie, wie 31 zeigt, vom Boden des Mehrfachgewindes 22a radial
nach außen
(in 31 nach oben) versetzt ist.
Ein Umfangsraum zwischen zwei benachbarten Gewindegängen des
Mehrfachgewindes 22a, zwischen denen eine der drei Schrägnuten 22c liegt,
ist größer als
derjenige zwischen zwei anderen benachbarten Gewindegängen des
Mehrfachgewindes 22a, zwischen denen keine Schrägnut 22c liegt.
Das Mehrfachgewinde 18a hat drei breite Gewindegänge 18a-W und
zwölf schmale
Gewindegänge.
Die drei breiteren Gewindegänge 18a-W sind
in Richtung der optischen Achse hinter den drei Drehvorsprüngen 18b angeordnet
(12). Die Umfangsbreite der drei breiten Gewindegänge 18a-W ist größer als
diejenige eines jeden der zwölf
schmalen Gewindegänge,
so dass jeder breite Gewindegang 18a-W in den zugeordneten
beiden benachbarten Gewindegängen
des Mehrfachgewindes 22a liegen kann, zwischen denen eine
der drei Schrägnuten 22c liegt
(11 und 12).
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Der
stationäre
Tubus 22 hat eine radiale Einsetzöffnung 22e. Ein Anschlag 26 mit
einem Anschlagvorsprung 26b ist an dem stationären Tubus 22 mit
einer Schraube 67 befestigt, so dass der Anschlagvorsprung 26b in
die Einsetzöffnung 22e eingesetzt
und aus ihr entfernt werden kann (40 und 41).
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Gemäß 9 und 10,
ist das Varioobjektiv 71 der Kamera 70 ein Teleskopobjektiv
mit drei Teleskop-Außentuben:
einem ersten Außentubus 12, einem
zweiten Außentubus 13 und
einem dritten Außentubus 15,
die konzentrisch zur Tubenachse Z0 liegen. Der Mehrfachgewindering 18 hat
an seinem Innenumfang an drei unterschiedlichen Stellen drei Vertiefungen 18d (4 und 13)
zur Drehübertragung,
die zur Vorderseite des Mehrfachgewinderings 18 offen sind,
während
der dritte Außentubus 15 an
entsprechenden Umfangsstellen drei Paare Vorsprünge 15a (4 und 14)
zur Drehübertragung
hat, die von seinem hinteren Ende nach hinten abstehen und in die
drei Vertiefungen 18d von vorn eingesetzt werden. Die drei
Paare Vorsprünge 15a und
die drei Vertiefungen 18d können in Richtung der Tubenachse
Z0 relativ zueinander bewegt werden, sind aber relativ zueinander
um die Tubenachse Z0 nicht drehbar. Der Mehrfachgewindering 18 und
der dritte Außentubus 15 drehen
also als eine Einheit. Genau gesagt, sind die Vorsprünge 15a und
die drei Vertiefungen 18d zur Drehübertragung etwas relativ zueinander
um die Tubenachse Z0 drehbar. Diese Konstruktion wird später noch
genauer beschrieben.
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Der
Mehrfachgewindering 18 hat an den Frontseiten der drei
Drehvorsprünge 18b jeweils
eine Eingriffsvertiefung 18e am Innenumfang, die zur Frontseite
hin offen ist. Der dritte Außentubus 15 hat an
entsprechenden Umfangsstellen drei Eingriffsvorsprünge 15b,
die nach hinten und radial nach außen abstehen und in die drei
Eingriffsvertiefungen 18e von vorn her eingreifen. Die
drei Eingriffsvorsprünge 15b greifen
auch in die drei Drehnuten 22d ein, wenn die drei Drehvorsprünge 18b in
den drei Drehnuten 22d sitzen (33).
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Das
Varioobjektiv 71 hat zwischen dem dritten Außentubus 15 und
dem Mehrfachgewindering 18 drei Druckfedern 25,
die den dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen Achse
auseinanderdrücken.
Die hinteren Enden der drei Druckfedern 25 sitzen jeweils
in drei Vertiefungen 18f an der Vorderseite des Mehrfachgewinderings 18,
während
die Frontenden der drei Druckfedern 25 jeweils in Druckberührung mit
drei Vertiefungen 15c an der Rückseite des dritten Außentubus 15 stehen.
Deshalb werden die drei Eingriffsvorsprünge 15b des dritten
Außentubus 15 jeweils
gegen vordere Führungsflächen 22d-A (28 bis 30)
der Drehnuten 22d federnd angedrückt. Gleichzeitig werden die
drei Drehvorsprünge 18b des Mehrfachgewinderings 18 jeweils
gegen hintere Führungsflächen 22d-B (28 bis 30)
der Drehnuten 22d federnd angedrückt.
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Der
dritte Außentubus 15 hat
an seinem Innenumfang mehrere Drehvorsprünge 15d an unterschiedlichen
Stellen, eine Umfangsnut 15e, die um die Tubenachse Z0
in Umfangsrichtung verläuft,
und drei Drehübertragungsnuten 15f parallel
zur Tubenachse Z0 (4 und 14).
Die Drehvorsprünge 15d sind
in Umfangsrichtung des dritten Außentubus 15 länglich und
liegen einer Ebene orthogonal zur Tubenachse Z0. Wie 14 zeigt, schneidet jede Drehübertragungsnut 15f die
Umfangsnut 15e rechtwinklig. Die Umfangspositionen der
drei Drehübertragungsnuten 15f entsprechen
denjenigen der drei Paare Vorsprünge 15a.
Das hintere Ende einer jeden Drehübertragungsnut 15f ist
zur Rückseite
des dritten Außentubus 15 offen.
Der Mehrfachgewindering 18 hat an seinem Innenumfang eine
Umfangsnut 18g in Umfangsrichtung (4 und 13).
Das Varioobjektiv 71 hat in dem dritten Außentubus 15 und
in dem Mehrfachgewindering 18 einen ersten Linearführungsring 14.
Dieser hat an seinem Außenumfang einen
Satz von drei Linearführungsvorsprüngen 14a, eine
erste Anzahl Drehführungsvorsprünge 14b für Relativdrehung,
eine zweite Anzahl Drehführungsvorsprünge 14c für Relativdrehung
und eine Umfangsnut 14d, die in dieser Reihenfolge ausgehend von
der Frontseite des ersten Linearführungsrings 14 in
Richtung der optischen Achse (4 und 15) angeordnet
sind. Die drei Linearführvorsprünge 14a stehen
im Bereich der Rückseite
des ersten Linearführungsrings 14 radial
nach außen.
Die ersten Drehführungsvorsprünge 14b stehen
an unterschiedlichen Umfangspositionen des ersten Linearführungsrings 14 radial
nach außen,
sind jeweils länglich
in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 und
liegen in einer Ebene orthogonal zur Tubenachse Z0. Ähnlich stehen
die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c an
unterschiedlichen Umfangspositionen des ersten Linearführungsrings 14 nach
außen, sind
jeweils länglich
in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 und
liegen in einer Ebene orthogonal zur Tubenachse Z0. Die Umfangsnut 14d ist eine
Ringnut, deren Mitte auf der Tubenachse Z0 liegt. Der erste Linearführungsring 14 wird
in Richtung der optischen Achse relativ zum stationären Tubus 22 geführt, wozu
die drei Linearführvorsprünge 14a mit
den drei Linearführungsnuten 22b in
Eingriff stehen. Der dritte Außentubus 15 ist
mit dem ersten Linearführungsring 14 gekoppelt
und um die Tubenachse Z0 relativ drehbar durch Eingriff der zweiten Drehführungsvorsprünge 14c mit
der Umfangsnut 15e und durch Eingriff der Drehführungsvorsprünge 15d mit
der Umfangsnut 14d. Die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c und
die Umfangsnut 15e stehen miteinander in Eingriff, sind
jedoch in Richtung der optischen Achse etwas relativ zueinander
bewegbar. Ähnlich
stehen die Drehführungsvorsprünge 15d mit
der Umfangsnut 14d in Eingriff, sind jedoch in Richtung
der optischen Achse etwas relativ zu ihr bewegbar. Der Mehrfachgewindering 18 ist
mit dem ersten Linearführungsring 14 gekoppelt
und relativ zu ihm um die Tubenachse Z0 drehbar durch Eingriff der ersten
Drehführungsvorsprünge 14b mit
der Umfangsnut 18g. Die ersten Drehführungsvorsprünge 14b und
die Umfangsnut 18g stehen miteinander in Eingriff, sind
aber relativ zueinander in Richtung der optischen Achse etwas bewegbar.
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Der
erste Linearführungsring 14 hat
drei ihn radial durchsetzende Schlitze 14e. Wie 15 zeigt, hat jeder Schlitz 14e einen
vorderen Abschnitt 14e-1, einen hinteren Abschnitt 14e-2 und
einen schrägen Verbindungsabschnitt 14e-3,
der den vorderen Abschnitt 14e-1 mit dem hinteren Abschnitt 14e-2 verbindet.
Der vordere Abschnitt 14e-1 und der hintere Abschnitt 14e-2 verlaufen
parallel zueinander in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14. Das
Varioobjektiv 71 hat einen Nockenring 11, dessen
vorderer Teil in dem ersten Außentubus 12 sitzt. Drei
Rollenmitnehmer 32 an verschiedenen Positionen des Außenumfangs
des Nockenrings 11 sind in den drei Schlitzen 14e geführt (3).
Jeder Rollenmitnehmer 32 ist an dem Nockenring 11 mit
einer Schraube 32a befestigt. Die drei Rollenmitnehmer 32 sitzen
ferner in den drei Drehübertragungsnuten 15f, wozu
sie durch die drei Schlitze 14e jeweils hindurchragen.
Das Varioobjektiv 71 hat zwischen dem ersten Linearführungsring 14 und
dem dritten Außentubus 15 eine
Mitnehmer-Andruckfeder (Ringfeder 17). Drei Vorsprünge 17a stehen
rückwärts von
Ringfeder 17 ab und sitzen in den vorderen Abschnitten
der drei Drehübertragungsnuten 15f (14). Die drei Vorsprünge 17a drücken die
drei Rollenmitnehmer 32 rückwärts und beseitigen ein Spiel
zwischen den drei Rollenmitnehmern 32 und den drei Schlitzen 14e, wenn
die Rollenmitnehmer 32 in den vorderen Abschnitten 14e-1 der
Schlitze 14e sitzen.
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Die
Ausfahroperationen der beweglichen Hauptteile des Varioobjektivs 71 von
dem stationären Tubus 22 zum
Nockenring 11 werden im Folgenden unter Bezugnahme auf
die vorstehend beschriebene Konstruktion der Digitalkamera 70 erläutert. Ein
Drehen des Varioritzels 28 in Ausfahrrichtung durch den Variomotor 150 bewirkt
eine Vorwärtsbewegung
des Mehrfachgewinderings 18, während dieser um die Tubenachse
Z0 dreht, infolge des Eingriffs des Mehrfachgewindes 22a mit
dem Mehrfachgewinde 18a. Diese Drehung des Mehrfachgewinderings 18 bewirkt
eine Vorwärtsbewegung
des dritten Außentubus 15 gemeinsam
mit dem Mehrfachgewindering 18 bei einer mit dem Mehrfachgewindering 18 gemeinsamen
Drehung um die Tubenachse Z0, und ferner eine Vorwärtsbewegung
des ersten Linearführungsrings 14 mit
dem Mehrfachgewindering 18 und dem dritten Außentubus 15,
da der Mehrfachgewindering 18 und der dritte Außentubus 15 mit
dem ersten Linearführungsring 14 gekoppelt
sind und dadurch eine Relativdrehung zwischen dem dritten Außentubus 15 und
dem ersten Linearführungsring 14 sowie
zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und dem ersten Linearführungsring 14 erzeugt
wird und sie in Richtung der gemeinsamen Drehachse (d. h. der Tubenachse
Z0) bewegt werden infolge des Eingriffs der ersten Drehführungsvorsprünge 14b mit
der Umfangsnut 18g, der zweiten Drehführungsvorsprünge 14c mit
der Umfangsnut 15e und der Drehführungsvorsprünge 15d mit
der Umfangsnut 14d. Die Drehung des dritten Außentubus 15 wird
auf den Nockenring 11 über
die drei Drehübertragungsnuten 15f und
die in sie eingreifenden Rollenmitnehmer 32 übertragen.
Da die drei Rollenmitnehmer 32 auch in den Schlitzen 14e geführt sind,
bewegt sich der Nockenring 11 vorwärts, während er um die Tubenachse
Z0 relativ zu dem ersten Linearführungsring 14 entsprechend
den Konturen der Verbindungsabschnitte 14e-3 der Schlitze 14e gedreht
wird. Da der erste Linearführungsring 14 selbst
gemeinsam mit dem dritten Außentubus 15 und
dem Mehrfachgewindering 18 in beschriebener Weise vorwärts bewegt
wird, bewegt sich der Nockenring 11 in Richtung der optischen
Achse um einen Betrag, der der Summe der Vorwärtsbewegungen des ersten Linearführungsrings 14 und
des Nockenrings 11 entspricht, durch Eingriff der drei
Rollenmitnehmer 32 mit den Verbindungsabschnitten 14e-3 der
Schlitze 14e.
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Die
oben beschriebenen Dreh-Ausfahroperationen des Nockenrings 11,
des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18 werden ausgeführt, während die
drei Drehführungsvorsprünge 18b in
den drei Schrägnuten 22c geführt werden
und das Mehrfachgewinde 18a sowie das Mehrfachgewinde 22a ineinander
eingreifen. Wenn der Mehrfachgewindering 18 um einen vorbestimmten
Betrag vorwärts
bewegt wird, so stehen das Mehrfachgewinde 18a und das
Mehrfachgewinde 22a nicht in Eingriff, so dass die drei
Drehführungsvorsprünge 18b von den
drei Schrägnuten 22c zu
den drei Drehnuten 22d bewegt werden. Da der Mehrfachgewindering 18 dann
in Richtung der opti schen Achse nicht relativ zum stationären Tubus 22 bewegt
wird, auch wenn er bei Lösen
des Mehrfachgewindes 18a von dem Mehrfachgewinde 22a gedreht
wird, dreht er sich mit dem dritten Außentubus 15 an jeweils
axial fixierten Positionen, ohne in Richtung der optischen Achse bewegt
zu werden, da die drei Drehführungsvorsprünge 18b mit
den drei Drehnuten 22d in Eingriff stehen. Weitgehend zur
selben Zeit, wenn die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
die drei Drehnuten 22d von den drei Schrägnuten 22c aus
eintreten, treten die drei Rollenmitnehmer 32 in die vorderen
Abschnitte 14e-1 der Schlitze 14e ein. In diesem
Zustand wirkt auf den Nockenring 11 keine Kraft in Vorwärtsrichtung
ein, da der erste Linearführungsring 14 stillgesetzt
ist, während
die drei Rollenmitnehmer 32 in die vorderen Abschnitte 14e-1 der
Schlitze 14e eingetreten sind. Daher dreht sich der Nockenring 11 infolge
der Drehung des dritten Außentubus 15 nur
an einer axial festen Position.
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Eine
Drehung des Varioritzels 28 in Einfahrrichtung des Objektivtubus
durch den Variomotor 150 bewirkt einen Betrieb der vorstehend
beschriebenen beweglichen Hauptteile des Varioobjektivs 71 von dem
stationären
Tubus 22 zum Nockenring 11 in umgekehrter Richtung.
Bei diesem Umkehrbetrieb werden die oben beschriebenen Hauptteile
des Varioobjektivs 71 in ihre jeweilige in 10 gezeigte Einfahrstellung gebracht, indem sich
der Mehrfachgewindering 18 dreht, bis die Rollenmitnehmer 32 in
die hinteren Abschnitte 14e-2 der Schlitze 14e eintreten.
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Der
erste Linearführungsring 14 hat
am Innenumfang drei Paare erster Linearführungsnuten 14f an
unterschiedlichen Umfangspositionen parallel zur optischen Achse
Z1 und sechs zweite Linearführungsnuten 14g an
unterschiedlichen Umfangspositionen parallel zur optischen Achse
Z1. Jedes Paar erster Linearführungsnuten 14f ist
beiderseits einer zugeordneten zweiten Linearführungsnut 14g (jeder zweiten
Linearführungsnut 14g)
in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 angeordnet.
Das Varioobjektiv 71 hat in dem ersten Linearführungsring 14 einen
zweiten Linearführungsring 10.
Dieser hat an einer Außenkante
drei gegabelte Vorsprünge 10a, die
von dem Ringteil 10b radial nach außen abstehen. Jeder gegabelte
Vorsprung 10a hat an seinem radial äußeren Ende zwei radiale Vorsprünge, die
jeweils in einem zugeordneten Paar erster Linearführungsnuten 14f sitzen
(3 und 18).
Andererseits stehen sechs Radialvorsprünge 13a am Außenumfang
des zweiten Außentubus 13 an
dessen Rückseite
radial nach außen
(2) und sitzen in den sechs zweiten Linearführungsnuten 14g,
in denen sie geführt
werden. Der zweite Außentubus 13 und der
zweite Linearführungsring 10 werden
also in Richtung der optischen Achse über den ersten Linearführungsring 14 geführt.
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Das
Varioobjektiv 71 hat in dem Nockenring 11 einen
Antriebsrahmen 8 für
die zweite Linsengruppe LG2, der diese indirekt trägt und hält (3).
Der erste Außentubus 12 trägt indirekt
die erste Linsengruppe LG1 und ist in dem zweiten Außentubus 13 angeordnet
(2). Der zweite Linearführungsring 10 führt den
Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe linear ohne Drehung,
während
der zweite Außentubus 13 den
ersten Außentubus 12 linear
ohne Drehung führt.
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Der
zweite Linearführungsring 10 hat
auf dem Ringteil 10b drei Linearführungskeile 10c (zwei schmale
Führkeile 10c und
einen breiten Führkeil 10c-W),
die parallel zueinander nach vorn ragen (3 und 18).
Der Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2 hat entsprechend
drei Führungsnuten 8a (zwei
schmale Führungsnuten 8a und eine
breite Führungsnut 8a-W),
in denen die drei Linearführungskeile 10c geführt sind.
Wie 9 und 10 zeigen,
sitzt eine unterbrochene Außenkante des
Ringteils 10b in einer unterbrochenen Umfangsnut 11e am
hinteren Innenumfang des Nockenrings 11 und kann um die
Tubenachse Z0 relativ zum Nockenring 11 gedreht werden,
ist aber in Richtung der optischen Achse relativ zum Nockenring 11 unbeweglich.
Die drei Linearführungskeile 10c stehen
von dem Ringteil 10b nach vorn ab und sind in den Nockenring 11 eingesetzt.
Die einander abgewandten Kanten eines jeden Linearführungskeils 10c in
Umfangsrichtung des zweiten Linearführungsrings 10 dienen
als parallele Führungskanten,
die jeweils an einander gegenüberliegenden
Führungsflächen der zugeordneten
Führungsnut 8a des
Antriebsrahmens 8 der zweiten Linsengruppe anliegen, der
in dem Nockenring 11 gehalten ist, wodurch er in Richtung
der optischen Achse linear geführt
wird, ohne um die Tubenachse Z0 gedreht zu werden.
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Der
breite Linearführungskeil 10c-W hat
in Umfangsrichtung eine Breite, die größer als bei den beiden anderen
Linearführungskeilen 10c ist,
so dass er auch als Träger
für eine
flexible Leiterplatte 77 (84 bis 87)
dient, welcher die Belichtungssteuerung ermöglicht. Der breite Linearführungskeil 10c-W hat
eine radiale Bohrung 10d, durch die die flexible Leiterplatte 77 hindurchgeführt ist (18). Der Ringteil 10b, von dem der breite
Linearführungskeil 10c-W nach
vorn absteht, ist teilweise ausgeschnitten, so dass das hintere
Ende der radialen Bohrung 10d durch das hintere Ende des
Ringteils 10b verläuft.
Wie 9 und 125 zeigen, läuft die
flexible Leiterplatte 77 für die Belichtungssteuerung
durch die radiale Bohrung 10d von der Rückseite des Ringteils 10b sowie
nach vorn längs einer
Außenfläche des
breiten Linearführungskeils 10c-W,
wonach er im Bereich der Vorderseite des breiten Linearführungskeils 10c-W radial
nach innen gebogen ist und rückwärts längs seiner
Innenfläche verläuft. Die
breite Führungsnut 8a-W hat
in Umfangsrichtung eine Breite, die größer als diejenige der beiden
anderen Führungsnuten 8a ist,
so dass der breite Linearführungskeil 10c-W in
ihr verschoben werden kann. Wie aus 19 hervorgeht,
hat der Antriebsrahmen 8 in der breiten Führungsnut 8a-W eine
radiale Vertiefung 8a-Wa, in der die flexible Leiterplatte 77 liegen
kann, sowie zwei separate Böden 8a-Wb beiderseits
der radialen Vertiefung 8a-Wa, um den breiten Linearführungskeil 10c-W zu
führen.
Die beiden anderen Führungsnuten 8a sind
als einfache Nut auf dem Außenumfang
des Antriebsrahmens 8 der zweiten Linsengruppe ausgebildet.
Der Antriebsrahmen 8 und der zweite Linearführungsring 10 können miteinander
nur dann gekoppelt sein, wenn der breite Linearführungskeil 10c-W und
die breite Führungsnut 8a-W in
Richtung der Tubenachse Z0 miteinander fluchten.
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Der
Nockenring 11 hat am Innenumfang mehrere Innennuten 11a zum
Führen
der zweiten Linsengruppe LG2. Wie 17 zeigt,
bestehen diese Nuten 11a aus drei vorderen Innennuten 11a-1 an unterschiedlichen
Umfangsstellen und drei hinteren Innennuten 11a-2 an unterschiedlichen
Umfangsstellen hinter den vorderen Innennuten 11a-1. Jede
hintere Innennut 11a-2 ist an dem Nockenring 11 als eine
unterbrochene Nut (17) ausgebildet, die im Folgenden
noch beschrieben wird. Der Antriebsrahmen 8 der zweiten
Linsengruppe hat am Außenumfang
mehrere Mitnehmer 8b. Wie 19 zeigt,
sind dies drei vordere Mitnehmer 8b-1 an unterschiedlichen
Umfangsstellen, die in den drei vorderen Innennuten 11a-1 sitzen,
und drei hintere Mitnehmer 8b-2, die an unterschiedlichen
Umfangsstellen hinter den vorderen Mitnehmern 8b-1 in den
hinteren Innennuten 11a-2 sitzen.
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Eine
Drehung des Nockenrings 11 bewirkt eine Bewegung des Antriebsrahmens 8 in
Richtung der optischen Achse Z1 in vorbestimmter Weise entsprechend
den Konturen der Innennuten 11a, da er in Richtung der
optischen Achse Z1 über
den zweiten Linearführungsring 10 linear
geführt
wird, ohne dabei zu drehen.
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Das
Varioobjektiv 71 hat in dem Antriebsrahmen 8 eine
zweite Linsenfassung (radial rückziehbare
Linsenfassung) 6, die die zweite Linsengruppe LG2 trägt und hält. Sie
ist an einer Schwenkachse 33 schwenkbar, deren Enden an
einer vorderen und einer hinteren Lagerplatte 36 und 37 gelagert
sind (3 und 102 bis 105). Die Lagerplatten 36 und 37 sind
an dem Antriebsrahmen 8 mit einer Schraube 66 befestigt.
Die Schwenkachse 33 hat einen vorbestimmten Abstand zur
optischen Achse Z1 und liegt parallel zu dieser. Die zweite Linsenfassung 6 kann
um die Schwenkachse 33 zwischen einer in 9 gezeigten
Aufnahmestellung, in der die optische Achse der zweiten Linsengruppe
LG2 mit der optischen Achse Z1 zusammenfällt, und einer radial rückgezogenen
Stellung (aus der optischen Achse entfernt) gemäß 10 geschwenkt
werden, in der die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 exzentrisch
zur optischen Achse Z1 liegt. Ein die Drehung begrenzender Stift 35b,
der die Aufnahmestellung der zweiten Linsenfassung 6 bestimmt,
ist an dem Antriebsrahmen 8 befestigt. Die zweite Linsenfassung 6 ist
zum Drehen gegen die Schwenkanschlagstange 35 durch eine
vordere Torsionsfeder 39 beaufschlagt. Eine Druckfeder 38 ist
auf der Schwenkachse 33 angeordnet und entfernt ein Spiel der
zweiten Linsenfassung 6 in Richtung der optischen Achse
Z1.
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Die
zweite Linsenfassung 6 bewegt sich gemeinsam mit dem Antriebsrahmen 8 in
Richtung der optischen Achse. Der CCD-Halter 21 hat an
seiner Vorderseite eine Nockenschiene 21a zur Positionseinstellung,
die von ihm absteht und in die zweite Linsenfassung 6 ragt
(4). Bewegt sich der Antriebsrahmen 8 rückwärts in eine
Rückzugsstellung
und nähert
sich dem CCD-Halter 21, so kommt eine Nockenfläche 21c (103) am vorderen Ende der Nockenschiene 21a in
Kontakt mit einem bestimmten Teil der zweiten Linsenfassung 6,
wodurch diese in die radial rückgezogene
Position gedreht wird.
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Der
zweite Außentubus 13 hat
an seinem Innenumfang drei Linearführungsnuten 13b an
unterschiedlichen Umfangsstellen und parallel zueinander in Richtung
der optischen Achse. Der erste Außentubus 12 hat hinten
am Außenumfang
drei Führvorsprünge 12a,
die in die drei Linearführungsnuten 13b verschiebbar
eingesetzt sind (2, 20 und 21).
Der erste Außentubus 12 wird
also in Richtung der optischen Achse linear geführt, ohne um die Tubenachse
Z0 zu drehen. Hierzu dienen der erste Linearführungsring 14 und
der zweite Außentubus 13.
Dieser hat am Innenumfang nahe seinem hinteren Ende einen unterbrochenen
Innenflansch 13c in Umfangsrichtung. Der Nockenring 11 hat
am Außenumfang
eine unterbrochene Umfangsnut 11c, in der der unterbrochene
Innenflansch 13c geführt
ist, so dass der Nockenring 11 um die Tubenachse Z0 relativ
zum zweiten Außentubus 13 gedreht
werden kann und dieser in Richtung der optischen Achse relativ zum
Nockenring 11 unbeweglich ist. Andererseits hat der erste
Außentubus 12 am
Innenumfang drei Mitnehmer 31, die radial nach innen abstehen,
während der
Nockenring 11 am Außenumfang
drei Außennuten 11b (zum
Bewegen der ersten Linsengruppe LG1) hat, in denen die drei Mitnehmer 31 verschiebbar
sind.
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Das
Varioobjektiv 71 hat in dem ersten Außentubus 12 eine erste
Linsenfassung 1, die an dem ersten Außentubus 12 über einen
Einstellring 2 befestigt ist. Die erste Linsengruppe LG1
ist an der ersten Linsenfassung 1 befestigt. Diese hat
am Außenumfang
ein Außengewinde 1a,
und der erste Einstellring 2 hat am Innenumfang ein Innengewinde 2a,
das mit dem Außengewinde 1a verschraubt
ist. Die axiale Position der ersten Linsenfassung relativ zum Einstellring 2 kann
mit dem Außengewinde 1a und
dem Innengewinde 2a eingestellt werden. Die erste Linsenfassung 1 und
der damit kombinierte Einstellring 2 sind in dem ersten
Außentubus 12 angeordnet,
der sie trägt
und in dem sie in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt werden
können.
Das Varioobjektiv 71 hat vor dem ersten Außentubus 12 einen
Feststellring 3, der an dem ersten Außentubus 12 mit zwei
Schrauben 64 befestigt ist, damit der Einstellring 2 nicht
von dem ersten Außentubus 12 gelöst und vorwärts bewegt
werden kann.
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Das
Varioobjektiv 71 hat zwischen der ersten und der zweiten
Linsengruppe LG1 und LG2 eine Verschlusseinheit 76 mit
dem Verschluss S und der einstellbaren Blende A (1, 9 und 10). Die
Verschlusseinheit 76 ist in dem Antriebsrahmen 8 der
zweiten Linsengruppe LG2 angeordnet und wird von ihm getragen. Der
Zwischenraum zwischen dem Verschluss S und der zweiten Linsengruppe LG2
ist fest eingestellt. Ähnlich
ist der Zwischenraum zwischen der Blende A und der zweiten Linsengruppe
LG2 fest eingestellt. Das Varioobjektiv 71 hat vor der
Verschlusseinheit 76 einen Verschlussbetätiger 131 zum
Antrieb des Verschlusses S und hinter der Verschlusseinheit 76 einen
Blendenbetätiger 132 zum
Antrieb der Blende A (140).
Die flexible Leiterplatte 77 geht von der Verschlusseinheit 76 aus und
ist die elektrische Verbindung zwischen der Steuerschaltung 140 und
dem Verschlussbetätiger 131 sowie
dem Blendenbetätiger 132.
In 9 ist die flexible Leiterplatte 77 in
einem Längsschnitt
der unteren Hälfte
des Varioobjektivs 71 unter der optischen Achse Z1 (für die Weitwinkel-Grenzstellung)
dargestellt, um die relativen Positionen der flexiblen Leiterplatte 77 und
peripherer Elemente zu verdeutlichen. Die flexible Leiterplatte 77 ist
in dem Varioobjektiv 71 aber tatsächlich nur in dem Raum über der
optischen Achse Z1 angeordnet.
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Das
Varioobjektiv 71 hat am vorderen Ende des ersten Außentubus 12 eine
Linsenabdeckung, die in der Einfahrstellung automatisch die vordere Objektivöffnung verschließt, damit
die vorderste Linse des optischen Systems des Varioobjektivs 71,
d. h. die erste Linsengruppe LG1, gegen Verschmutzung und Kratzer
geschützt
ist, wenn die Digitalkamera 70 nicht in Betrieb ist. Wie 1, 9 und 10 zeigen,
hat die Linsenabdeckung zwei Abdecklamellen 104 und 105.
Diese können
um zwei Schwenkachsen gedreht werden, die nach hinten abstehen und
auf radial einander gegenüberliegenden Seiten
der optischen Achse Z1 liegen. Die Linsenabdeckung hat ferner zwei
Spannfedern 106, einen Antriebsring 103, eine
Spannfeder 107 und eine Trägerplatte 102. Die
beiden Abdecklamellen 104 und 105 sind in zueinander
entgegengesetzter Richtung mit den beiden Spannfedern 106 zur
Schließstellung
hin beaufschlagt. Der Antriebsring 103 kann um die Tubenachse
Z0 gedreht werden und greift in die Abdecklamellen 104 und 105 ein,
um sie zu öffnen, wenn
er in vorbestimmter Richtung gedreht wird. Er ist in Öffnungsrichtung
der Abdecklamellen 104 und 105 durch die Spannfeder 107 beaufschlagt.
Die Trägerplatte 102 ist
zwischen dem Antriebsring 103 und den Abdecklamellen 104 und 105 angeordnet.
Die Federkraft der Spannfeder 107 ist größer als
diejenige der Spannfedern 106 für die Abdecklamellen 104 und 105,
so dass der Antriebsring 103 durch die Kraft der Spannfeder 107 in
einer bestimmten Drehstellung gehalten wird und die Abdecklamellen 104 und 105 gegen
die Kraft der Spannfedern 106 öffnet und in den in 9 gezeigten
Zustand bringt, bei dem das Varioobjektiv 71 vorwärts bis
zu einer Stelle in einem Variobereich (Brennweitenänderung
möglich) ausgefahren
ist, in der die Brennweite eingestellt wird. Bei der Einfahrbewegung
des Varioobjektivs 71 aus einer Position im Variobereich
in die in 10 gezeigte Einfahrposition
wird der Antriebsring 103 zwangsweise in Schließstellung
entgegengesetzt der vorstehend beschriebenen Öffnungsrichtung gedreht, wozu
eine Kante 11d des Nockenrings 11 dient (3 und 16).
Diese Drehung des Antriebsrings 103 löst ihn von den Abdecklamellen 104 und 105,
so dass diese durch die Kraft der Spannfedern 106 geschlossen
werden. Das Varioobjektiv 71 ist unmittelbar vor der Abdeckung
mit einer runden Deckplatte (Zierplatte) 101 versehen,
die die Vorderseite der Linsenabdeckung einschließt.
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Im
Folgenden werden eine Tubenausfahroperation und eine Tubeneinfahroperation
des Varioobjektivs 71 der vorstehend beschriebenen Konstruktion
erläutert.
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Die
Betriebsstufe, bei der der Nockenring 11 angetrieben wird
und aus der Einfahrposition nach 10 in
die in 9 gezeigte Position gebracht wird,
in der er an einer axial festen Position dreht, ohne in Richtung
der optischen Achse verschoben zu werden, wurde oben beschrieben
und wird im Folgenden kurz erwähnt.
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In
dem in 10 gezeigten Zustand, in dem das
Varioobjektiv 71 eingefahren ist, befindet es sich vollständig im
Gehäuse 72,
so dass seine Vorderseite weitgehend mit der Vorderseite des Gehäuses 72 abschließt. Das
Drehen des Varioritzels 28 durch den Variomotor 150 in
Ausfahrrichtung bewirkt eine Vorwärtsbewegung des Mehrfachgewinderings 18 und des
dritten Außentubus 15 sowie
deren Drehung um die Tubenachse Z0 durch den Eingriff des Innen-Mehrfachgewindes 22a mit
dem Außen-Mehrfachgewinde 18a.
Außerdem
wird der erste Linearführungsring 14 zusammen
mit dem Mehrfachgewindering 18 und dem dritten Außentubus 15 vorwärts bewegt.
Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der Nockenring 11, der
sich durch Drehen des dritten Außentubus 15 dreht,
in Richtung der optischen Achse vorwärts um einen Betrag, der der
Summe der Vorwärtsbewegung
des ersten Linearführungsrings 14 und
der Vorwärtsbewegung
des Nockenrings 11 entspricht. Dies bewirkt die Führung zwischen
dem Nockenring 11 und dem ersten Linearführungsring 14,
d. h. der Eingriff der drei Rollenmitnehmer 32 mit den Verbindungsabschnitten 14e-3 der
drei Schlitze 14e. Bewegt sich die Kombination aus Mehrfachgewindering 18 und
drittem Außentubus 15 zu
einer vorbestimmten Stelle, so löst
sich der Mehrfachgewindering 18a von dem Mehrfachgewinde 22a,
während die
drei Rollenmitnehmer 32 von den Verbindungsabschnitten 14e-3 gelöst werden
und in die vorderen Abschnitte 14e-1 eintreten. Entsprechend
drehen sich der Mehrfachgewindering 18 und der dritte Außentubus 15 um
die Tubenachse Z0, ohne sich in Richtung der optischen Achse zu
bewegen.
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Das
Drehen des Nockenrings 11 bewirkt eine Bewegung des Antriebsrahmens 8 der
zweiten Linsengruppe LG2 in dem Nockenring 11 in Richtung der
optischen Achse relativ zum Nockenring 11 in vorbestimmter
Weise. Dies geschieht durch den Eingriff der drei vorderen Mitnehmer 8b-1 mit
den drei vorderen Innennuten 11a-1 und durch den Eingriff der
drei hinteren Mitnehmer 8a-2 mit den drei hinteren Innennuten 11a-2.
Bei dem in 10 gezeigten eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 hat sich die zweite Linsenfassung 6,
die in dem Antriebsrahmen 8 sitzt, um die Schwenkachse 33 gedreht und
wird durch die Nockenschiene 21a in der radialen Rückzugsstellung über der
optischen Achse Z1 gehalten, so dass die optische Achse der zweiten Linsengruppe
LG2 aus der optischen Achse Z1 in eine optische Achse Z2 bewegt
ist, die sich über
der optischen Achse Z1 befindet. Beim Bewegen des Antriebsrahmens 8 aus
der Rückzugsstellung
in eine in 9 gezeigte Stellung im Variobereich
ist die zweite Linsenfassung 6 von der Nockenschiene 21a getrennt
und durch die vordere Torsionsfeder 39 um die Schwenk achse 33 aus
der Rückzugsstellung
in die in 9 gezeigte Aufnahmestellung
gedreht, in der die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2
mit der optischen Achse Z1 zusammenfällt. Danach bleibt die zweite
Linsenfassung 6 in der Aufnahmeposition, bis das Varioobjektiv 71 in
das Gehäuse 72 eingefahren
wird.
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Zusätzlich bewirkt
eine Drehung des Nockenrings 11 eine Bewegung des ersten
Außentubus 12,
der den Nockenring 11 umgibt und in Richtung der optischen
Achse linear geführt
wird, ohne um die Tubenachse Z0 zu drehen, in Richtung der optischen Achse
relativ zu dem Nockenring 11 in vorbestimmter Weise durch
den Eingriff der drei Mitnehmer 31 mit den drei Außennuten 11b.
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Deshalb
ist die axiale Position der ersten Linsengruppe LG1 relativ zu einer
Bildebene (lichtempfindliche Oberfläche des CCD-Bildsensors 60)
beim Bewegen der ersten Linsengruppe LG1 aus der Ruhestellung nach
vorn durch die Summe der Bewegungsbeträge des Nockenrings 11 relativ
zum stationären
Tubus 22 und des ersten Außentubus 12 relativ
zum Nockenring 11 bestimmt, während die axiale Position der
zweiten Linsengruppe LG2 relativ zur Bildebene bei Vorwärtsbewegung
aus der Ruhestellung durch die Summe der Bewegungsbeträge des Nockenrings 11 relativ
zum stationären
Tubus 22 und des Antriebsrahmens 8 der zweiten
Linsengruppe LG2 relativ zum Nockenring 11 bestimmt ist.
Eine Brennweitenänderung
erfolgt durch Bewegen der ersten und der zweiten Linsengruppe LG1
und LG2 auf der optischen Achse Z1, wobei sich ihr gegenseitiger
Abstand ändert.
Wird das Varioobjektiv 71 aus der Einfahrposition in die
in 10 gezeigte Lage ausgefahren, so kommt es zunächst in
eine Lage unter der optischen Achse Z1 in 9, in
der es die Weitwinkel-Grenzstellung einnimmt. Dann kommt es in die
in 9 gezeigte Lage über der optischen Achse Z1,
in der es die Tele-Grenzstellung einnimmt, wobei es jeweils durch
den Variomotor 150 in Ausfahrrichtung angetrieben wird.
Wie 9 zeigt, ist der Abstand zwischen den beiden Linsengruppen
LG1 und LG2 bei der Weitwinkel-Grenzstellung größer als bei der Tele-Grenzstellung.
Ist das Varioobjektiv 71 in der Tele-Grenzstellung, die über der
in 9 gezeigten optischen Achse Z1 liegt, so haben
sich die beiden Linsengruppen LG1 und LG2 aufeinander zu bewegt,
und ihr gegenseitiger Abstand ist kleiner als bei der Weitwinkel-Grenzstellung.
Diese Variation des Abstandes zwischen der ersten und der zweiten
Linsengruppe LG1 und LG2 zur Brennweiteneinstellung wird durch die
Konturen der Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
und die drei Außennuten 11b erzeugt.
Im Variobereich zwischen der Weitwinkel-Grenzstellung und der Telegrenzstellung
drehen der Nockenring 11, der dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 an ihrer jeweils axial festen Position,
d. h. ohne Bewegung in Richtung der optischen Achse.
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Wenn
die erste bis dritte Linsengruppe LG1, LG und LG3 im Variobereich
sind, erfolgt die Fokussierung durch Bewegen der dritten Linsengruppe LG3
in Richtung der optischen Achse Z1 durch Drehen des AF-Motors 160 entsprechend
einer Objektentfernung.
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Das
Drehen des Variomotors 150 in Einfahrrichtung des Objektivs
bewirkt ein Arbeiten des Varioobjektivs 71 in zu dem oben
beschriebenen Ausfahren umgekehrter Richtung, so dass das Varioobjektiv 71 vollständig in
das Gehäuse 72 eingefahren
wird, wie 10 zeigt. Bei dieser Einfahrbewegung
des Varioobjektivs 71 dreht die zweite Linsenfassung 6 um
die Schwenkachse 33 in die radial rückgezogene Stellung durch die
Nockenschiene 21a, während
sie gemeinsam mit dem Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe
LG2 rückwärts bewegt
wird. Ist das Varioobjektiv 71 vollständig in das Gehäuse 72 eingefahren,
so ist die zweite Linsengruppe LG2 in den Raum radial außerhalb
des Raums zurückgezogen, in
dem die dritte Linsengruppe LG3, das Tiefpassfilter LG4 und der
CCD-Bildsensor 60 eingefahren
sind, wie es 10 zeigt, d. h. die zweite
Linsengruppe LG2 ist radial in einen axialen Raum zurückgezogen, der
weitgehend mit dem axialen Raum in Richtung der optischen Achse
Z1 übereinstimmt,
in dem sich die dritte Linsengruppe LG3, das Tiefpassfilter LG4 und
der CCD-Bildsensor 60 befinden. Diese Konstruktion der
Kamera 70 zum Rückziehen
der zweiten Linsengruppe LG2 verringert die Länge des Varioobjektivs 71,
wenn es vollständig
eingefahren ist, so dass dadurch die Dicke des Gehäuses 72 in
Richtung der optischen Achse Z1, d. h. in horizontaler Richtung in 10, reduziert werden kann.
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Wie
oben beschrieben, bewegen sich der Mehrfachgewindering 18,
der dritte Außentubus 15 und
der Nockenring 11 vorwärts,
während
sie in dem Zustand drehen, in dem das Varioobjektiv 71 von dem
rückgezogenen
Zustand nach 10 in einen Bereitzustand nach 9 verstellt
wird (in dem die erste bis dritte Linsengruppe LG1, LG2 und LG3
im Variobereich bleiben), während
der Mehrfachgewindering 18, der dritte Außentubus 15 und
der Nockenring 11 an der jeweils axial festen Position
drehen, ohne sich in Richtung der optischen Achse zu bewegen, wenn
das Varioobjektiv im Bereitzustand ist. Der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 sind miteinander gekoppelt und
drehen sich gemeinsam um die Tubenachse Z0 durch Eingreifen der
drei Paare Vorsprünge 15a in
die drei Vertiefungen 18d. In diesem Zustand sitzen die
drei Eingriffsvorsprünge 15b in
den drei Eingriffsvertiefungen 18e, die am Innenumfang
des Mehrfachgewinderings 18 in drei Drehführungsvorsprüngen 18b ausgebildet sind
(37 und 38).
Wenn der relative Drehwinkel um die Tubenachse Z0 zwischen dem dritten Außentubus 15 und
dem Mehrfachgewindering 18 dies ermöglicht, drücken die vorderen Enden der
drei Druckfedern 25, deren hintere Enden jeweils in die drei
Vertiefungen 18f an der Vorderseite des Mehrfachgewinderings 18 eingesetzt
sind, jeweils gegen die drei Vertiefungen 15c an der Hinterseite
des dritten Außentubus 15.
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Der
Mehrfachgewindering 18 und der dritte Außentubus 15 sind
mit dem ersten Linearführungsring 14 gekoppelt,
so dass eine relative Drehung zwischen dem dritten Außentubus 15 und
dem ersten Linearführungsring 14 sowie
zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und dem ersten Linearführungsring 14 möglich ist
durch Eingriff der Drehführungsvorsprünge 14b mit
der Umfangsnut 18g, den Eingriff der Drehführvorsprünge 14c mit
der Umfangsnut 15e und den Eingriff der Drehführungsvorsprünge 15d mit der
Umfangsnut 14d. Wie 33 bis 36 zeigen, stehen
die Drehführungsvorsprünge 14c und
die Umfangsnut 15e miteinander in Eingriff und können relativ
zueinander etwas in Richtung der optischen Achse Z1 verschoben werden,
die Drehführungsvorsprünge 15d stehen
in Eingriff mit der Umfangsnut 14d und können relativ
zueinander etwas in Richtung der optischen Achse Z1 verschoben werden,
und die Drehführungsvorsprünge 14b und
die Umfangsnut 18g stehen miteinander in Eingriff und können relativ
zueinander etwas in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt werden.
Entsprechend sind der Mehrfachgewindering 18 und der dritte
Außentubus 15 geringfügig relativ
zueinander in Richtung der optischen Achse Z1 bewegbar, wobei eine
vollständige
Trennung in Richtung der optischen Achse Z1 über den ersten Linearführungsring 14 verhindert
ist. Das Spiel (Abstand) zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und dem
ersten Linearführungsring 14 in
Richtung der optischen Achse Z1 ist größer als dasjenige zwischen dem
dritten Außentubus 15 und
dem ersten Linearführungsring 14.
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Wenn
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 miteinander gekoppelt sind und
relativ zu dem ersten Linearführungsring 14 gedreht
werden können,
sind die Abstände
zwischen den drei Vertiefungen 18f und den drei Vertiefungen 15c in
Richtung der optischen Achse kleiner als die freien Längen der
drei Druckfedern 25, so dass diese zusammengedrückt und
zwischen den einander gegenüberliegenden
Stirnflächen
des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18 gehalten werden. Die drei Druckfedern 25 drücken den
dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18 auseinander, d. h. sie drücken den
dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen Achse
vorwärts
bzw. rückwärts.
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Wie 27 bis 31 zeigen,
hat der stationäre
Tubus 22 in jeder der drei Schrägnuten 22c zwei einander
gegenüberstehende
geneigte Seiten 22c-A und 22c-B, die in Umfangsrichtung
des stationären
Tubus einen Abstand zueinander haben. Der Mehrfachgewindering 18 hat
an jedem Drehführungsvorsprung 18b in
Umfangsrichtung des Mehrfachgewinderings 18 zwei Seiten 18b-A und 18b-B, die
den beiden Seiten 22c-A und 22c-B der zugeordneten
Schrägnuten 22c jeweils
gegenüberstehen. Jede
Seite 22c-A und 22c-B in jeder Schrägnut 22c verläuft parallel
zu den Gewindegängen
des Mehrfachgewindes 22a. Die beiden Seiten 18b-A und 18b-B eines
jeden der drei Drehführungsvorsprünge 18b sind
parallel zu den beiden Seiten 22c-A und 22c-B der
zugeordneten Schrägnut 22c.
Die beiden Seiten 18b-A und 18b-B eines jeden
Drehführungsvorsprungs 18b sind
so ausgebildet, dass sie die beiden Seiten 22c-A und 22c-B der
zugeordneten Schrägnut 22c jeweils
nicht stören.
Wenn das Mehrfachgewinde 18a mit dem Mehrfachgewinde 22a in Eingriff
steht, halten die beiden Seiten 22c-A und 22c-B jeder
Schrägnut 22c den
zugeordneten Drehführungsvorsprung 18b nicht
zwischen sich, wie 31 zeigt. Mit anderen Worten,
die beiden einander gegenüberstehenden
Seiten 22c-A und 22c-B jeder Schrägnut 22c stehen
nicht in Eingriff mit den beiden Seiten 18b-A und 18b-B des
zugeordneten Drehführungsvorsprungs 18b,
wenn das Mehrfachgewinde 18a mit dem Mehrfachgewinde 22a in
Eingriff steht.
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Einer
der drei Drehführungsvorsprünge 18b ist
an seiner Seite 18b-A mit einer Anschlagfläche 18b-E (37, 38, 39, 42 und 43) versehen,
an die der Anschlagvorsprung 26b des Anschlags 26 anschlagen
kann. Die Anschlagfläche 18b-E ist
parallel zur Tubenachse Z0.
-
Der
stationäre
Tubus 22 hat in jeder Drehnut 22d zwei einander
gegenüberstehende
Flächen:
die vordere Führungsfläche 22d-A und
die hintere Führungsfläche 22d-B,
die in Richtung der optischen Achse einen Abstand zueinander haben
und parallel zueinander liegen. Jeder Drehführungsvorsprung 18b hat
eine vordere Gleitfläche 18b-C und
eine hintere Gleitfläche 18b-D,
die zueinander parallel sind und längs der vorderen Führungsfläche 22d-A und der
hinteren Führungsfläche 22d-B jeweils
verschoben werden können.
Wie 37 bis 39 zeigen, sind
die drei Eingriffsvertiefungen 18e jeweils an der vorderen
Gleitfläche 18b-C der
drei Drehführungsvorsprünge 18b des
Mehrfachgewinderings 18 ausgebildet und an der Vorderseite
des Mehrfachgewinderings 18 offen.
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Bei
dem in 23 und 27 gezeigten
eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71 sind die beiden
Seiten 18b-A und 18b-B eines jeden Drehführungsvorsprungs 18b nicht
in Kontakt mit den beiden gegenüberstehenden
Seiten 22c-A und 22c-B jeder Schrägnut 22c,
obwohl sie in den drei Schrägnuten 22c sitzen,
wie 31 zeigt. Bei dem eingefahrenen Zustand
des Varioobjektivs 71 steht das Mehrfachgewinde 18a mit
dem Innengewinde 22a in Eingriff, während die drei Drehführungsvorsprünge 18b in den
drei Schrägnuten 22c sitzen.
Wird der Mehrfachgewindering 18 in Vorschubrichtung des
Tubus (in 23 in Aufwärtsrichtung) durch Drehen des
Varioritzels 28 in Eingriff mit der Ringzahnung 18c des Mehrfachgewinderings 18 gedreht,
so bewegt sich dieser in Richtung der optischen Achse Z1 vorwärts (in 23 nach links), während er um die Tubenachse
Z0 durch Eingriff des Mehrfachgewindes 18a mit dem Mehrfachgewinde 22a gedreht
wird. Während dieser
Dreh-Vorschubbewegung des Mehrfachgewinderings 18 stören die
drei Drehführungsvorsprünge 18b den
stationären
Tubus 22 nicht, da sie sich in dessen drei Schrägnuten 22c bewegen.
-
Wenn
die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
den drei Schrägnuten 22c sitzen,
werden die Positionen der drei Eingriffsvorsprünge 15b in Richtung der
optischen Achse Z1 durch die drei Schrägnuten 22c nicht begrenzt,
und ferner werden die Position der vorderen Gleitfläche 18b-C und
die Position der hinteren Gleitfläche 18b-D eines jeden
Drehführungsvorsprungs 18b in
Richtung der optischen Achse Z1 durch die zugeordnete Schrägnut 22c nicht
begrenzt. Wie 35 und 36 zeigen,
haben der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18, die durch die drei Druckfedern 25 auseinandergedrückt werden,
in Richtung der optischen Achse Z1 einen geringen Abstand zueinander,
der dem jeweiligen Abstand zwischen den Drehführungsvorsprüngen 14b, 14c und 15d und
den Umfangsnuten 18g, 15e und 14d entspricht,
d. h. dieser Abstand entspricht der Summe des Spiels (Abstand) zwischen dem
Mehrfachgewindering 18 und dem ersten Linearführungsring 14 in
Richtung der optischen Achse Z1 und des Spiels (Abstand) zwischen
dem dritten Außentubus 15 und
dem ersten Linearführungsring 14 in
Richtung der optischen Achse Z1. In diesem Zustand ist die Kraft
der drei Druckfedern 25, mit denen der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 auseinandergedrückt werden,
gering, da die drei Druckfedern 25 nicht stark zusammengedrückt werden,
so dass der Abstand zwischen dem dritten Außentubus 15 und dem
Mehrfachgewindering 18 locker beibehalten wird. Dieser
Abstand ist aber kein ernsthaftes Problem, da während des Übergangs des Varioobjektivs 71 vom
eingefahrenen Zustand in den Bereitzustand, d. h. wenn die drei
Drehführungsvorsprünge 18b in
den drei Schrägnuten 22c sitzen, keine
Aufnahmen gemacht werden. In einfahrbaren Teleskop-Varioobjektiven
einschließlich
des vorliegenden Ausführungsbeispiels
in Form des Varioobjektivs 71 ist allgemein die Gesamtzeit,
während
der das Varioobjektiv eingefahren ist (einschließlich der Zeit der abgeschalteten Stromquelle),
länger
als die Arbeitszeit (Betriebszeit). Es ist deshalb wünschenswert,
keine schwere Belastung auf die Spannelemente wie die drei Druckfedern 25 auszuüben, um
deren Schwächung
mit der Zeit zu vermeiden, wenn das Varioobjektiv nicht im Bereitzustand
ist. Wenn die Federkraft der drei Druckfedern 25 gering
ist, wird außerdem
eine nur geringe Last auf die zugeordneten bewegten Teile des Varioobjektivs 71 während dessen Übergang
aus dem eingefahrenen in den Bereitzustand ausgeübt. Dies verringert die Belastung
des Variomotors 150,
-
Eine
Vorwärtsbewegung
des Mehrfachgewinderings 18 in Richtung der optischen Achse
Z1 bewirkt eine Bewegung des ersten Linearführungsrings 14 gemeinsam
mit dem Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen
Achse Z1 durch Eingriff der ersten Drehführungsvorsprünge 14b mit
der Umfangsnut 18g. Gleichzeitig wird die Drehung des Mehrfachgewinderings 18 über den
dritten Außentubus 15 auf
den Nockenring 11 übertragen,
so dass dieser in Richtung der optischen Achse Z1 vorwärts bewegt
und um die Tubenachse Z0 relativ zu dem ersten Linearführungsring 14 durch
den Eingriff der drei Rollenmitnehmer 32 mit den Verbindungsabschnitten 14e-3 der
drei Schlitze 14e gedreht wird. Dieses Drehen des Nockenrings 11 bewirkt
eine Bewegung der ersten Linsengruppe LG1 und der zweiten Linsengruppe
LG2 längs
der optischen Achse Z1 in vorbestimmter Weise entsprechend den Konturen der
drei Außennuten 11b zum
Bewegen der ersten Linsengruppe LG1 und der Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
zum Bewegen der zweiten Linsengruppe LG2.
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Beim
Bewegen über
die vorderen Enden der drei Schrägnuten 22c hinaus
treten die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
die drei Drehnuten 22d ein. Die Bereiche des Mehrfachgewindes 18a und
des Mehrfachgewindes 22a auf dem Mehrfachgewindering 18 und
dem stationären
Tubus 22 sind jeweils so bemessen, dass das Mehrfachgewinde 18a und
das Mehrfachgewinde 22a voneinander gelöst werden, wenn die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
die drei Drehnuten 22d eintreten. Der stationäre Tubus 22 hat
an seinem Innenumfang unmittelbar hinter den drei Drehnuten 22d den
genannten gewindelosen Bereich 22z, auf dem keine Gewindegänge des Mehrfachgewindes 22a ausgebildet
sind, und die Breite dieses Bereichs 22z in Richtung der
optischen Achse Z1 ist größer als
die entsprechende Breite dieses Bereichs am Außenumfang des Mehrfachgewinderings 18 mit
dem das Mehrfachgewinde 18a. Andererseits ist der Abstand
zwischen dem Mehrfachgewinde 18a und den drei Drehführungsvorsprüngen 18b in
Richtung der optischen Achse Z1 so bestimmt, dass das Mehrfachgewinde 18a und
die Drehführungsvorsprünge 18b in
dem gewindelosen Bereich 22z in Richtung der optischen
Achse Z1 positioniert sind, wenn die Drehführungsvorsprünge 18b in
den Drehnuten 22d sitzen. Wenn die drei Drehführungsvorsprünge 18b jeweils
in die Drehnuten 22d eintreten, sind das Mehrfachgewinde 18a und
das Mehrfachgewinde 22a voneinander gelöst, so dass der Mehrfachgewindering 18 nicht
in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt wird, auch wenn er um
die Tubenachse Z0 relativ zum stationären Tubus 22 dreht.
Danach dreht der Mehrfachgewindering 18 um die Tubenachse
Z0 ohne in Richtung der optischen Achse bewegt zu werden, entsprechend der
Drehung des Varioritzels 28 in Vorschubrichtung. Wie 24 zeigt, bleibt das Varioritzel 28 mit
der Ringzahnung 28c in Eingriff, auch wenn der Mehrfachgewindering 18 in
seine Fixposition gebracht ist, in der er um die Tubenachse Z0 dreht,
ohne in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt zu werden, durch
den Eingriff der drei Drehführungsvorsprünge 18b mit
den drei Drehnuten 22d. Dies ermöglicht eine weitere Drehübertragung
von dem Varioritzel 28 auf den Mehrfachgewindering 18.
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Der
in 24 und 28 gezeigte
Zustand des Varioobjektivs 71, bei dem der Mehrfachgewindering 18 an
der axial festen Position drehen kann, während die drei Drehführungsvorsprünge 18b geringfügig in den
drei Drehnuten 22d bewegt wurden, entspricht der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71. Wie 28 für die Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 zeigt, befindet sich jeder Drehführungsvorsprung 18b in
einer Drehnut 22d, wobei die vordere Gleitfläche 18b-C und
die hintere Gleitfläche 18b-D des
Drehführungsvorsprungs 18b der
vorderen Führungsfläche 22d-A und
der hinteren Führungsfläche 22d-B der
zugeordneten Drehnut 22d gegenüberstehen, so dass der Mehrfachgewindering 18 sich
in Richtung der optischen Achse Z1 relativ zum stationären Tubus 22 nicht
bewegen kann.
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Wenn
die drei Drehführungsvorsprünge 18b jeweils
in die drei Drehnuten 22d gelangen, wie es 33 zeigt, so bewegen sich gleichzeitig die drei Eingriffsvorsprünge 15b des
dritten Außentubus 15 in die
drei Drehnuten 22d, so dass sie jeweils durch die Kraft
der drei Druckfedern 25 gegen die vordere Führungsfläche 22d-A der
drei Drehnuten 22d gedrückt werden,
wodurch die Drehführungsvorsprünge 18b des
Mehrfachgewinderings 18 jeweils gegen die hintere Führungsfläche 22d-B der
drei Drehnuten 22d gedrückt
werden. Der Raum zwischen den vorderen Führungsflächen 22d-A und den
hinteren Führungsflächen 22d-B in
Richtung der optischen Achse Z1 ist so bemessen, dass die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die Eingriffsvorsprünge 15b in
Richtung der optischen Achse Z1 einander näher stehen als wenn die Drehführungsvorsprünge 18b und
die Eingriffsvorsprünge 15b jeweils
in den Schrägnuten 22c angeordnet
sind. Wenn sie zu diesem Zeitpunkt näher zueinander positioniert
werden, so werden die drei Druckfedern 25 stark zusammengedrückt, wodurch eine
stärkere
Federkraft auf die Vorsprünge 15b und 18b ausgeübt wird
als bei dem eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71.
Während
die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die drei Eingriffsvorsprünge 15b in
den drei Drehnuten 22d sitzen, werden jeweils ein Eingriffsvorsprung 15b und
ein Drehführungsvorsprung 18b durch
die Kraft einer Druckfeder 25 gegeneinandergedrückt. Dies
stabilisiert die axialen Positionen des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 relativ zu dem stationären Tubus 22 in
Richtung der optischen Achse Z1. Der dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 werden an dem stationären Tubus 22 ohne Spiel
zueinander in Richtung der optischen Achse Z1 gehalten.
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Eine
Drehung des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in Ausfahrrichtung des Objektivs
aus der jeweiligen Weitwinkel-Grenzstellung (aus der in 24 und 28 gezeigten
Position) bewirkt zunächst
eine Bewegung der drei Eingriffsvorsprünge 15b und der drei
Drehführungsvorsprünge 18b (ihrer
hinteren Gleitfläche 18b-D)
zunächst
an den Endpunkten der drei Drehnuten 22d (in 28 aufwärts),
während
sie an den vorderen Führungsflächen 22d-A und
den hinteren Führungsflächen 22d-B geführt werden,
und danach erreichen sie die Tele-Grenzstellung des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18 (die in 25 und 29 gezeigte
Stellung). Da die drei Eingriffsvorsprünge 15b und die drei
Drehführungsvorsprünge 18b in
den drei Drehnuten 22d bleiben, können sich der Mehrfachgewindering 18 und
der dritte Außentubus 15 nicht
in Richtung der optischen Achse Z1 relativ zum stationären Tubus 22 bewegen,
und entsprechend drehen sie nur relativ zum stationären Tubus 22 um
die Tubenachse Z0. In diesem Zustand ist der Mehrfachgewindering 18 hauptsächlich durch
die hinteren Gleitflächen 18b-D der
drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die hinteren Führungsflächen 22d-B des
stationären
Tubus 22 um die Tubenachse Z0 drehbar geführt, da
der Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen Achse
durch die drei Druckfedern 25 rückwärts gedrückt wird, d. h. in eine Richtung,
in der die hinteren Gleitflächen 18b-D in Druckberührung mit
den hinteren Führungsflächen 22d-B kommen
(32).
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Dreht
der Mehrfachgewindering 18 an der axialen Fixposition,
so dreht auch der Nockenring 11 an der axialen Fixposition,
ohne sich in Richtung der optischen Achse Z1 relativ zu dem ersten
Linearführungsring 14 zu
bewegen, da die drei Rollenmitnehmer 32 in den vorderen
Abschnitten 14e-1 der Schlitze 14e sitzen. Entsprechend
bewegen sich die erste und die zweite Linsengruppe LG1 und LG2 in
Richtung der optischen Achse Z1 relativ zueinander zur Brennweiteneinstellung
entsprechend den Konturen der Varioabschnitte der Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
und der drei Außennuten 11b.
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Ein
Weiterdrehen des Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in Ausfahrrichtung des Objektivs über ihre
jeweilige Tele-Grenzstellung hinaus bringt die drei Drehführungsvorsprünge 18b an die
Enden (Montage/Demontageabschnitte) der drei Drehnuten 22d,
wie es 26 und 30 zeigen.
In diesem Zustand können
die beweglichen Hauptelemente des Varioobjektivs 71, also
der erste bis dritte Außentubus 12, 13 und 15 von
dem vorderen Ende des stationären
Tubus 22 gelöst
werden. Ist aber der Anschlag 26 an dem stationären Tubus 22 fest,
wie es 41 zeigt, können diese Hauptelemente nicht von
ihm gelöst
werden, weil die Anschlagfläche 18b-E an
einem der drei Drehführungsvorsprünge 18b in
Kontakt mit dem Anschlagvorsprung 26b des Anschlags 26 steht,
um zu verhindern, dass die Drehführungsvorsprünge 18b die
Enden (Montage/Demontageabschnitte) der drei Drehnuten 22d erreichen.
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Ein
Drehen des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in Einfahrrichtung des Objektivs
(in 25 nach unten) aus der jeweiligen Tele-Grenzstellung bewirkt,
dass die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die drei Eingriffsvorsprünge 15b zu
den drei Schrägnuten 22c innerhalb
der Drehnuten 22d bewegt werden. Während dieser Bewegung drehen
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam ohne Spiel um die
Tubenachse Z0, da die drei Eingriffsvorsprünge 15b jeweils durch
eine Druckfeder 25 gegen die vordere Führungsfläche 22d-A einer Drehnute 22d gedrückt werden,
während
die drei Drehführungsvorsprünge 18b des
Mehrfachgewinderings 18 jeweils gegen die hintere Führungsfläche 22d-B einer
Drehnute 22d gedrückt
werden.
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Ein
Weiterdrehen des Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in Einfahrrichtung des Objektivs über die
jeweilige Weitwinkel-Grenzstellung (24 und 28)
hinaus bewirkt, dass die Seiten 18b-B der drei Drehführungsvorsprünge 18b in
Kontakt mit den Seiten 22c-B der drei Schrägnuten 22c kommen.
Danach erzeugt die Bewegung des Mehrfachgewinderings 18 in
Einfahrrichtung eine Kraftkomponente solcher Richtung, dass die
Seiten 18b-B der drei Drehführungsvorsprünge 18b in
Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts längs der Schrägnuten 22c bewegt
werden, da die beiden Seiten 18b-A und 18b-B der
drei Drehführungsvorsprünge 18b parallel
zu den beiden einander gegenüberliegenden
Seiten 22c-A und 22c-B der zugeordneten Schrägnut 22c liegen,
wie es 31 zeigt. Deshalb startet der
Mehrfachgewindering 18 seine Bewegung in Richtung der optischen
Achse Z1 rückwärts, während er
um die Tubenachse Z0 entgegengesetzt zur Vorwärtsbewegung dreht. Eine leichte Rückwärtsbewegung
des Mehrfachgewinderings 18 in Richtung der optischen Achse
Z1 durch Eingriff der Drehführungsvorsprünge 18b mit
den Schrägnuten 22c bewirkt
den erneuten Eingriff des Mehrfachgewindes 18a mit dem
Mehrfachgewinde 22a. Danach bewirkt ein Weiterdrehen des
Mehrfachgewinderings 18 in Einfahrrichtung des Objektivs
ein Weiterbewegen des Mehrfachgewinderings 18 rückwärts in Richtung
der optischen Achse Z1 durch Eingriff der Drehführungsvorsprünge 18b mit
den Schrägnuten 22c, bis
der Mehrfachgewindering 18 seine Einfahrstellung erreicht,
die in 23 und 27 gezeigt
ist, d. h. bis das Varioobjektiv 71 voll eingefahren ist.
Der dritte Außentubus 15 bewegt
sich rückwärts in Richtung
der optischen Achse Z1, während
er um die Tubenachse Z0 dreht, durch die Strukturen des Mehrfachgewinderings 18 und
des ersten Linearführungsrings 14.
Während
dieser Rückwärtsbewegung
des dritten Außentubus 15 bewegen
sich die Eingriffsvorsprünge 15b zusammen
mit den drei Drehführungsvorsprüngen 18b in
den drei Schrägnuten 22c.
Wenn der Mehrfachgewindering 18 und der dritte Außentubus 15 in
Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts bewegt werden, bewegt sich
auch der erste Linearführungsring 14 in
Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts, wodurch der Nockenring 11,
der an dem ersten Linearführungsring 14 gelagert
ist, in Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts bewegt wird. Wenn der Mehrfachgewindering 18 seine
Rückwärtsbewegung
startet und nach Drehen an der axialen Fixposition weiterdreht,
werden die drei Rollenmitnehmer 32 von den vorderen Abschnitten 14e-1 der Schlitze 14e getrennt
und treten in die Verbindungsabschnitte 14e-3 ein, während der
Nockenring 11 sich in Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts bewegt
und um die Tubenachse Z0 relativ zu dem ersten Linearführungsring 14 dreht.
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Wenn
die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
die drei Schrägnuten 22c aus
den drei Drehnuten 22d jeweils eingetreten sind, ändern der
dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 ihre gegenseitige Beziehung
von dem Bereitzustand nach 33 und 34,
in dem ihre relativen axialen Positionen auf der optischen Achse
Z1 genau bestimmt sind, zurück
zu der in 35 und 36 gezeigten
Beziehung, in der ihre axialen Positionen grob bestimmt sind durch
Eingriff des dritten Außentubus 15 mit
dem ersten Linearführungsring 14 mit
einem Spiel zwischen ihnen in Richtung der optischen Achse Z1 und
durch den Eingriff des Mehrfachgewinderings 18 mit dem
ersten Linearführungsring 14 mit
einem Spiel zwischen ihnen in Richtung der optischen Achse Z1, da
entweder die Positionen der drei Eingriffsvorsprünge 15b in Richtung
der optischen Achse Z1 oder die Positionen der drei Drehführungsvorsprünge 18b in
Richtung der optischen Achse nicht durch die drei Drehnuten 22d begrenzt
sind. In dem in 35 und 36 gezeigten
Zustand, in dem die drei Drehführungsvorsprünge 18b in
den drei Schrägnuten 22c sitzen,
muss die jeweilige Position des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in Richtung der optischen Achse
Z1 nicht genau festgelegt sein, da das Varioobjektiv 71 nicht
mehr im Bereitzustand ist.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs 71 ein einfacher Mechanismus mit dem
Mehrfachgewinde 18a und dem Mehrfachgewinde 22a (die
Gewindegänge
an radial einander gegenüberstehenden
Außen-
und Innenumfangsflächen
des Mehrfachgewinderings 18 und des stationären Tubus 22 haben),
den drei Drehführungsvorsprüngen 18b,
den drei Schrägnuten 22c und
den drei Drehnuten 22d vorgesehen, der den Mehrfachgewindering 18 in
einen Dreh-, Ausfahr-/Dreh-Einfahrbetrieb bringen kann, in dem er dreht
und sich in Richtung der optischen Achse Z1 vorwärts oder rückwärts bewegt, sowie in einen
Fixpositionsbetrieb, in dem er an einer vorbestimmten axialen Fixposition
relativ zum stationären
Tubus 22 dreht, ohne in Richtung der optischen Achse Z1
bewegt zu werden. Eine einfache Passung zwischen zwei Ringteilen
wie dem Mehrfachgewindering 18 und dem stationären Tubus 22 mit
hoher Genauigkeit beim Antrieb der beiden Ringteile relativ zueinander kann
allgemein mit einer Passstruktur erreicht werden, die Mehrfachgewinde
hat (Außen-
und Innen-Mehrfachgewindegänge). Ferner
können
die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die drei Drehnuten 22d, die den Mehrfachgewindering 18 an
der axialen Fixposition drehen lassen, eine einfache Ausfahr-Einfahrstruktur ähnlich der
oben beschriebenen Mehrfachgewindestruktur bilden, da ihre Aufgaben nicht
mit Mehrfachgewinde realisiert werden können. Ferner sind die Drehführungsvorsprünge 18b und
die Drehnuten 22d an der Außen- bzw. Innenumfangsfläche des
Mehrfachgewinderings 18 und des stationären Tubus 22 ausgebildet,
die auch das Mehrfachgewinde 18a und das Mehrfachgewinde 22a haben. Dies
erfordert keinen zusätzlichen
Raum für
die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
die Drehnuten 22d in dem Varioobjektiv 71. Entsprechend
werden der vorstehend genannte Dreh-Ausfahr/Dreh-Einfahrbetrieb
und der Fixpositionsbetrieb durch Drehen des Mehrfachgewinderings 18 mit
einer einfachen, kompakten und preiswerten Konstruktion erreicht.
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Das
Varioritzel 28 hat eine ausreichende Länge in Richtung der optischen
Achse, um mit der Ringzahnung 18c des Mehrfachgewinderings 18 unabhängig von
Positionsänderungen
in Richtung der optischen Achse in Eingriff zu bleiben. Deshalb
kann das Varioritzel 28 als einzelnes Teil seine Drehung auf
den Mehrfachgewindering 18 in jeder seiner Betriebsarten übertragen.
Eine einfache und kompakte Drehübertragungskonstruktion
für den
Mehrfachgewindering 18 ermöglicht passgenau Bewegungen, und
der Mehrfachgewindering 18 sowie die in ihm angeordneten
Komponenten können
entsprechend genau angetrieben werden.
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Wie 31 und 32 zeigen,
ist die Zahntiefe eines jeden Drehführungsvorsprungs 18b größer als
diejenige eines jeden Gewindegangs des Mehrfachgewindes 18a,
und entsprechend haben die drei Schrägnuten 22c und die
drei Drehnuten 22d eine größere Zahntiefe als die Gewindegänge des Mehrfachgewindes 22a.
Andererseits ist das Varioritzel 28 an dem stationären Tubus 22 so
gelagert, dass seine Zähne
vom Innenumfang des stationären
Tubus 22 (von einer Zahnflanke des Mehrfachgewindes 22a)
radial nach innen stehen und in die Ringzahnung 18c eingreifen,
die am Außenumfang
eines jeden Gewindegangs des Mehrfachgewindes 18a ausgebildet
ist. Deshalb sind die Drehführungsvorsprünge 18b und
die Zähne
des Varioritzels 28, von der Vorderseite des Varioobjektivs 71 her
gesehen, in demselben Ringbereich (Radialbereich) der Tubenachse
Z0 angeordnet. Das Varioritzel 28 überlappt jedoch nicht den Bewegungsbereich
der drei Drehführungsvorsprünge 18b,
da es zwischen zwei der drei Schrägnuten 22c in Umfangsrichtung
des stationären
Tubus 22 angeordnet ist und auf dem stationären Tubus 22 an
einer Stelle sitzt, die von der Position der drei Drehnuten 22d in
Richtung der optischen Achse unterschiedlich ist. Die drei Drehführungsvorsprünge 18b stören daher
das Varioritzel 28 nicht, auch wenn sie in den Schrägnuten 22c oder
den Drehnuten 22d geführt
sind.
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Eine
gegenseitige Störung
der Drehführungsvorsprünge 18b und
des Varioritzels 28 kann durch Verringern des Betrages
vermieden werden, um den die Zähne
des Varioritzels 28 von dem Innenumfang des stationären Tubus 22 (von
einer Zahn flanke des Mehrfachgewindes 22a) abstehen, so dass
die Zahntiefe des Varioritzels 28 kleiner als diejenige
des Mehrfachgewindes 18a ist. In diesem Zustand ist aber
der Eingriffsbetrag der Zähne
des Varioritzels 28 mit den Zähnen des Mehrfachgewindes 18a gering,
so dass ein stabiles Drehen des Mehrfachgewinderings 18 an
der axialen Fixposition schwierig ist. Wenn die Zahntiefe des Mehrfachgewindes 18a andererseits
vergrößert wird,
ohne den Betrag des Vorstehens eines jeden Drehführungsvorsprungs 18b zu ändern, nehmen
der Durchmesser des stationären
Tubus 22 und der radiale Abstand zwischen dem Varioritzel 28 und
der Tubenachse Z0 zu. Dies vergrößert den
Durchmesser des Varioobjektivs 71. Wenn entweder die Zahntiefe
des Mehrfachgewindes 18a oder der Betrag des Vorstehens der
drei Drehführungsvorsprünge 18b in
radialer Richtung des Mehrfachgewinderings 18 geändert wird,
um eine gegenseitige Störung
der Drehführungsvorsprünge 18b und
des Varioritzels 28 zu verhindern, kann der Mehrfachgewindering 18 möglicherweise
nicht stabil angetrieben werden; ferner kann eine ausreichende Verkleinerung
des Varioobjektivs 71 unmöglich sein. Im Gegensatz dazu
kann eine gegenseitige Störung
der Drehführungsvorsprünge 18b und
des Varioritzels 28 ohne derartige Probleme verhindert
werden, wenn die Konfigurationen des Varioritzels 28 und
der drei Drehführungsvorsprünge 18b gemäß 27 bis 30 angewendet
werden.
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Bei
dem vorstehenden Ausführungsbeispiel des
Varioobjektivs 71 ist der drehbare Teil, der zum einen
Zeitpunkt an einer axialen Fixposition dreht und zu einem anderen
Zeitpunkt bei der Vorwärts-
oder Rückwärtsbewegung
dreht, in zwei Teile unterteilt: den dritten Außentubus 15 und den
Mehrfachgewindering 18, die geringfügig relativ zueinander in Richtung
der optischen Achse Z1 bewegbar sind. Außerdem werden der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 durch die Druckfedern 25 in Richtung
der optischen Achse Z1 auseinandergedrückt, die die drei Eingriffsvorsprünge 15b des
dritten Außentubus 15 gegen
die vorderen Führungsflächen 22d-A der
drei Drehnuten 22d drücken
und die drei Drehführungsvorsprünge 18b des
Mehrfachgewinderings 18 gegen die hinteren Führungsflächen 22d-B der
Drehnuten 22d drücken,
um ein Spiel zwischen dem dritten Außentubus 15 und dem
stationären
Tubus 22 sowie zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und
dem stationären
Tubus 22 zu beseitigen. Wie oben beschrieben, sind die
drei Drehnuten 22d und die drei Drehführungsvorsprünge 18b Grundelemente
eines Antriebsmechanismus zum Drehen des Mehrfachgewinderings 18 an
der axialen Fixposition oder mit gleichzeitiger Bewegung in Richtung der
optischen Achse Z1 und dienen auch als Grundelemente zum Beseitigen
der vorstehend genannten Spiele. Dies verringert die Zahl der Elemente
des Varioobjektivs 71.
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Das
Varioobjektiv 71 muss keinen zusätzlichen Raum im Bereich des
stationären
Tubus 22 haben, in dem die drei Druckfedern 25 zur
Spielbeseitigung untergebracht sind, da sie zwischen einander gegenüberliegenden
Stirnflächen
des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18 gehalten sind, die als eine
Einheit um die Tubenachse Z0 drehen. Außerdem sitzen die drei Eingriffsvorsprünge 15b jeweils
in den drei Eingriffsvertiefungen 18e. Dies ermöglicht eine
raumsparende Verbindung des dritten Außentubus 15 mit dem
Mehrfachgewindering 18.
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Wie
oben beschrieben, werden die drei Druckfedern 25 stark
zusammengedrückt,
um eine entsprechend starke Federkraft auf die drei Eingriffsvorsprünge 15b und
die drei Drehführungsvorsprünge 18b nur
dann auszuüben,
wenn das Varioobjektiv 71 im Bereitzustand ist. Die Druckfedern 25 werden in
eingefahrenem Zustand des Varioobjektivs 71 nicht so stark
zusammengedrückt.
Dies verringert die Last der zugeordneten beweglichen Teile des
Varioobjektivs 71 während
des Übergangs
des Varioobjektivs 71 von dem eingefahrenen in den Bereitzustand, insbesondere
am Beginn des Antriebs des Varioobjektivs in Ausfahrrichtung, und
verlängert
auch die Lebensdauer der Druckfedern 25.
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Der
Mehrfachgewindering 18 und der dritte Außentubus 15 werden
erstmals beim Demontieren des Varioobjektivs 71 voneinander
getrennt. Ein Montagemechanismus, der den Zusammenbau und die Demontage
des Varioobjektivs erleichtert sowie wichtige Elemente des Montagemechanismus,
die dem Mehrfachgewindering 18 und dem dritten Außentubus 15 zugeordnet
sind, werden im Folgenden noch erläutert.
-
Wie
oben beschrieben, hat der stationäre Tubus 22 die Anschlag-Einsetzöffnung 22e,
die radial vom Außenumfang
zum Boden einer bestimmten Drehnut 22d vorgesehen ist.
Der stationäre
Tubus 22 hat an einer Fläche nahe der Einsetzöffnung 22e ein Schraubloch 22f und
einen Vorsprung 22g zum Positionieren des Anschlags 26.
Der Anschlag 26 ist an dem stationären Tubus 22 wie in 41 gezeigt befestigt und hat einen Arm 26a,
der sich in Umfangsrichtung des stationären Tubus 22 erstreckt
und von dem aus der Anschlagvorsprung 26b radial nach innen
absteht. Der Anschlag 26 hat an einem Ende eine Öffnung 26c,
in die die Schraube 67 eingesetzt ist, und am anderen Ende
einen Haken 26d. Der Anschlag 26 wird an dem stationären Tubus 22 durch Einschrauben
der Schraube 67 in das Schraubloch 22f durch die Öffnung 26c hindurch
befestigt, wobei der Haken 26d mit dem Vorsprung 22g in
Eingriff kommt, wie es in 41 gezeigt
ist. Wenn der Anschlag 26 in dieser Weise am stationären Tubus 22 befestigt
ist, befindet sich der Anschlagvorsprung 26b in der Einsetzöffnung 22e,
so dass seine Spitze in eine bestimmte Drehnut 22d hineinragt.
Dieser Zustand ist ohne den stationären Tubus 22 in 37 gezeigt.
-
Der
stationäre
Tubus 22 hat am vorderen Ende an den Vorderwänden der
drei Drehnuten 22d drei Einsetz-/Löseöffnungen 22h, durch
die die Vorderseite des stationären
Tubus 22 mit den drei Drehnuten 22d in Richtung
der optischen Achse Z1 jeweils verbunden ist. Jede dieser Öffnungen 22h hat eine
ausreichende Breite, die das Einsetzen eines der drei Eingriffsvorsprünge 15b in
Richtung der optischen Achse Z1 ermöglicht. 42 zeigt
eine dieser Öffnungen 22h und
zugeordnete Teile, wenn das Varioobjektiv 71 die in 25 und 29 gezeigte
Tele-Grenzstellung
hat. Wie 42 zeigt, können bei der Tele-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 die drei Eingriffsvorsprünge 15b nicht
zur Vorderseite des Varioobjektivs 71 hin aus den Drehnuten 22d durch
die Öffnungen 22h entfernt
werden, da sie mit den Öffnungen 22h nicht
in Richtung der optischen Achse Z1 fluchten (in 42 horizontale Richtung). Diese Positionsbeziehung
gilt auch für
die übrigen
beiden Öffnungen 22h,
obwohl nur eine in 42 gezeigt ist. Wenn das Varioobjektiv 71 andererseits
die in 24 und 28 gezeigten
Weitwinkel-Grenzstellung
hat, sind die drei Eingriffvorsprünge 15b jeweils weiter von
der ent sprechenden Öffnung 22h als
in der in 25 und 29 gezeigten
Tele-Grenzstellung entfernt. Dies bedeutet, dass die drei Eingriffsvorsprünge 15b nicht
aus den drei Drehnuten 22d durch die Öffnungen 22h hindurch
entfernt werden können, wenn
das Varioobjektiv 71 im Bereitzustand ist, d. h. wenn es
eine Brennweiteneinstellung zwischen der Weitwinkel- und der Tele-Grenzstellung
hat.
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Um
die drei Eingriffsvorsprünge 15b und
die drei Öffnungen 22h in
Richtung der optischen Achse ausgehend von der in 42 gezeigten Tele-Grenzstellung aufeinander auszurichten,
muss der dritte Außentubus 15 gemeinsam
mit dem Mehrfachgewindering 18 weiter von der Vorderseite
des Varioobjektivs 71 gesehen, im Gegenuhrzeigersinn, relativ zum
stationären
Tubus 22 (in 42 aufwärts) um einen Drehwinkel (Demontagedrehwinkel)
Rt1 (42) gedreht werden. Wenn der
Anschlagvorsprung 26b aber in die Einsetzöffnung 22e eingesetzt ist,
wie es 41 zeigt, und der dritte Außentubus 15 gemeinsam
mit dem Mehrfachgewindering 18 im Gegenuhrzeigersinn, von
der Vorderseite des Varioobjektivs 71 gesehen, ausgehend
von der in 42 gezeigten Tele-Grenzstellung des
Varioobjektivs 71, relativ zum stationären Tubus 22 um einen
Drehwinkel (zulässiger
Drehwinkel) Rt2 (42) gedreht wird, der kleiner
als der Demontagedrehwinkel Rt1 ist, kommt die Anschlagfläche 18b-E an
einem der drei Drehführungsvorsprünge 18b in
Kontakt mit dem Anschlagvorsprung 26b des Anschlags 26,
um ein Weiterdrehen des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 zu verhindern (37). Da der zulässige Drehwinkel Rt2 kleiner
als der Demontagedrehwinkel Rt1 ist, können die drei Eingriffsvorsprünge 15b und
die drei Einsetz-/Löseöffnungen 22h nicht
in Richtung der optischen Achse Z1 ausgerichtet werden, so dass
es unmöglich
ist, die drei Eingriffsvorsprünge 15b aus
den drei Drehnuten 22d über
die drei Öffnungen 22h zu
entfernen. Obwohl die Endabschnitte der drei Drehnuten 22d,
die jeweils mit der Vorderseite des stationären Tubus 22 über die drei Öffnungen 22h verbunden
sind, als Montage-Demontageabschnitte dienen, kann der dritte Außentubus 15 gemeinsam
mit dem Mehrfachgewindering 18 nicht an einer Stelle gedreht
werden, bei der die drei Eingriffsvorsprünge 15b in den Endabschnitten
der Drehnuten 22d angeordnet sind, solange der Anschlag 26 an
dem stationären
Tubus 22 mit dem Anschlagvorsprung 26b in der Öffnung 22e befestigt bleibt.
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Bei
der Demontage des Varioobjektivs 71 muss der Anschlag 26 zuerst
von dem stationären Tubus 22 entfernt
werden. Dann ist der Anschlagvorsprung 26b außerhalb
der Einführöffnung 22e.
Dadurch können
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam um den Demontagedrehwinkel
Rt1 gedreht werden. Das Drehen des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 um den Demontagedrehwinkel Rt1
in der Tele-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 bewirkt eine Positionierung des dritten
Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 in ihrer jeweiligen spezifischen
Drehposition relativ zum stationären
Tubus 22 (im Folgenden als Montage/Demontage-Winkelstellung
bezeichnet), wie es 26 und 63 zeigen. 26 und 30 zeigen
den Zustand des Varioobjektivs 71, bei dem der dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 gemeinsam um den Demontagedrehwinkel
Rt1 gedreht sind und die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition gegenüber der
Tele-Grenzstellung haben. Dieser Zustand des Varioobjektivs 71 wird
im Folgenden als Montage/Demontagezustand bezeichnet. 43 zeigt einen Teil des stationären Tubus 22,
an dem eine der drei Einsetz-/Löseöffnungen 22h zu
erkennen ist, und Teile peripherer Elemente in dem eine Montage
bzw. Demontage ermöglichenden
Zustand. Wie aus 43 hervorgeht, sind, wenn der
dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 um den Demontagedrehwinkel Rt1 gemäß 43 gedreht sind, die drei Öffnungen 22h und die
drei Eingriffsvertiefungen 18e an den drei Drehführungsvorsprüngen 18b in
Richtung der optischen Achse Z1 so ausgerichtet, dass die Eingriffsvorsprünge 15b aus
den drei Eingriffsvertiefungen 18e durch die Öffnungen 22h von
der Vorderseite des Varioobjektivs 71 her entfernt werden können. Der
dritte Außentubus 15 kann
von dem stationären
Tubus 22 von dessen Vorderseite her entfernt werden. Das
Entfernen der drei Eingriffsvorsprünge 15b von den Eingriffsvertiefungen 18e bewirkt,
dass die Eingriffsvorsprünge 15b des
dritten Außentubus 15 und
die Drehführungsvorsprünge 18b des
Mehrfachgewinderings 18 von den Druckfedern 25 gelöst sind,
die die Eingriffsvorsprünge 15b und
die Drehführungsvorsprünge 18b in
Richtung der optischen Achse Z1 auseinanderdrücken. Gleichzeitig wird die
Wirkung der drei Drehführungsvorsprünge 18b zum
Entfernen eines Spiels zwischen dem dritten Außentubus 15 und dem
stationären
Tubus 22 sowie zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und dem
stationären
Tubus 22 beseitigt. Die drei Eingriffsvorsprünge 15b und
die drei Öffnungen 22h fluchten
in Richtung der optischen Achse Z1, wenn die Eingriffsvorsprünge 15b in
Kontakt mit den Endabschnitten (obere Enden in 28) der Drehnuten 22d sind. Die drei
Eingriffsvorsprünge 15b und
die drei Öffnungen 22h werden
automatisch in Richtung der optischen Achse Z1 ausgerichtet, wenn
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 von der Vorderseite des Varioobjektivs 71 gesehen,
relativ zum stationären
Tubus 22 vollständig
im Gegenuhrzeigersinn, gedreht sind, d. h. wenn der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam in ihre jeweilige
Montage/Demontage-Winkelposition gedreht sind.
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Obwohl
der dritte Außentubus 15 aus
dem stationären
Tubus 22 entfernt werden kann, wenn er in die in 26 und 30 gezeigte
Montage/Demontage-Winkelposition gedreht ist, ist er doch noch mit
dem ersten Linearführungsring 14 über die
Drehführungsvorsprünge 15d und
die Umfangsnut 14d sowie über die Drehführungsvorsprünge 14c und
die Umfangsnut 15e gekoppelt. Wie 14 und 15 zeigen,
sind die Drehführungsvorsprünge 14c an dem
ersten Linearführungsring 14 mit
unregelmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung angeordnet. Einige der Drehführungsvorsprünge 14c haben
gegenüber
anderen unterschiedliche Umfangsbreite. Die Drehführungsvorsprünge 15d sind
an dem dritten Außentubus 15 mit
unregelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung
angeordnet, und einige haben gegenüber anderen unterschiedliche
Umfangsbreite. Der dritte Außentubus 15 hat
an seinem hinteren Ende mehrere Einsetz/Löseöffnungen 15g, durch
die hindurch die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c von
der Umfangsnut 15e in Richtung der optischen Achse Z1 jeweils
getrennt werden können.
Dies jedoch nur dann, wenn der erste Linearführungsring 14 in einer
bestimmten Drehposition relativ zum dritten Außentubus 15 steht. Ähnlich hat
der erste Linearführungsring 14 an
seinem vorderen Ende mehrere Einsetz/Löseöffnungen 14h, durch
die hindurch die Drehführungsvorsprünge 15d von
der Umfangsnut 14d in Richtung der optischen Achse Z1 jeweils
getrennt werden können.
Dies jedoch nur dann, wenn der dritte Außentubus 15 in einer
bestimmten Drehposition relativ zum ersten Linearführungsring 14 steht.
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44 bis 47 sind
Abwicklungen des dritten Außentubus 15 und
des ersten Linearführungsrings 14,
die die Beziehung der Kopplung zwischen ihnen in unterschiedlichen
Zuständen
zeigen. 44 zeigt einen Kopplungszustand
des dritten Außentubus 15 mit
dem ersten Linearführungsring 14, wenn
das Varioobjektiv 71 eingefahren ist (der in 23 und 27 gezeigte
Zustand), 45 zeigt die Kopplung, wenn
das Varioobjektiv 71 in der Weitwinkel-Grenzstellung ist
(der in 24 und 28 gezeigte
Zustand), 46 zeigt die Kopplung, wenn das
Varioobjektiv 71 in der Tele-Grenzstellung ist (der in 25 und 29 gezeigte
Zustand), und 47 zeigt die Kopplung, wenn
das Varioobjektiv 71 im Montage/Demontagezustand ist (der
in 26 und 30 gezeigte
Zustand). Wie 44 bis 47 zeigen,
können
alle Drehführungsvorsprünge 14c und 15d nicht
in die Umfangsnuten 15e und 14d in Richtung der
optischen Achse Z1 durch die Einsetz-/Löseöffnungen 15g und 14h gleichzeitig
eingesetzt werden, wenn das Varioobjektiv 71 zwischen der
Weitwinkel-Grenzstellung und der Tele-Grenzstellung oder zwischen
der Weitwinkel-Grenzstellung und
der Einfahrposition steht, da einige der Drehführungsvorsprünge 14c und 15d in
der Umfangsnut 15e bzw. in der Umfangsnut 14d sitzen.
Nur wenn der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition gedreht
sind, die in 26 und 63 mit
entferntem Anschlag 26 gezeigt ist, erreichen die zweiten
Drehführungsvorsprünge 14c jeweils
eine bestimmte Position in der Umfangsnut 15e, bei der
sie und die Öffnungen 15g in
Richtung der optischen Achse Z1 fluchten. Gleichzeitig erreichen
die Drehführungsvorsprünge 15d jeweils
eine bestimmte Position in der Umfangsnut 14d, bei der sie
und die Öffnungen 14h in
Richtung der optischen Achse Z1 fluchten. Dies ermöglicht das
Entfernen des dritten Außentubus 15 von
dem ersten Linearführungsring 14 von
der Vorderseite her, wie es in 41 und 56 gezeigt
ist. Der stationäre
Tubus 22 ist in 56 nicht
dargestellt. Ist der dritte Außentubus 15 entfernt,
so liegen die drei Druckfedern 25, die zwischen dem dritten
Außentubus 15 und
dem Mehrfachgewindering 18 gehalten werden sollen, zur Außenseite
des Varioobjektivs 71 hin frei und können entsprechend entfernt
werden (39 und 56).
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Wenn
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition
gebracht sind, die in 26 und 63 gezeigt
ist, nachdem der Anschlag 26 entfernt ist, kann der dritte
Außentubus 15 von
dem stationären
Tubus 22 und dem ersten Linearführungsring 14 gleichzeitig
entfernt werden. Der Anschlag 26 dient also als ein Drehanschlag
zum Begrenzen des Drehbereichs des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 um die Tubenachse Z0 relativ zum
stationären
Tubus 22, so dass der dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 bei normalem Betriebszustand des
Varioobjektivs 71 nicht gemeinsam in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition
gedreht werden können.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, ist die Führungskonstruktion
mit den drei Drehführungsvorsprüngen 18b,
den drei Drehnuten 22d und den drei Schrägnuten 22c einfach
und kompakt; wenn nur der Anschlag 26 hinzugefügt wird,
kann der Drehbereich des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18 um die Tubenachse Z0 relativ zum
stationären
Tubus 22 sicher begrenzt werden, so dass der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 bei normalem Betriebszustand
des Varioobjektivs 71 nicht in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition gebracht
werden können.
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Das
Entfernen des dritten Außentubus 15 von
dem Varioobjektiv 71 ermöglicht eine weitere Demontage
in folgender Weise. Wie 9 und 10 zeigen,
hat der dritte Außentubus 15 an
seiner Vorderseite einen vordersten Innenflansch 15h, der
radial nach innen steht und die vorderen Enden der sechs zweiten
Linearführungsnuten 14g verschließt. Der
zweite Außentubus 13,
die sechs radialen Vorsprünge 13a,
welche in den sechs Linearführungsnuten 14g sitzen,
können
von der Vorderseite des Varioobjektivs 71 bei gekoppeltem
Zustand des dritten Außentubus 15 und
des ersten Linearführungsrings 14 nicht
von dem vorderen Ende des Varioobjektivs 71 entfernt werden,
da der vorderste Innenflansch 15h ein Entfernen der sechs
radialen Vorsprünge 13a aus
den Linearführungsnuten 14g verhindert.
Der zweite Außentubus 13 kann
von dem ersten Linearführungs ring 14 entfernt
werden, wenn der dritte Außentubus 15 entfernt
ist. Der zweite Außentubus 13 kann
aber nicht von dem Nockenring 11 in Richtung der optischen
Achse getrennt werden, wenn der unterbrochene Innenflansch 13c mit
der unterbrochenen Umfangsnut 11c des Nockenrings 11 in
Eingriff bleibt. Wie 20 zeigt, ist der unterbrochene
Innenflansch 13c als unterbrochene Nut ausgebildet, die
in unregelmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung des zweiten Außentubus 13 unterbrochen
ist. Andererseits hat der Nockenring 11, wie 16 zeigt, an seinem Außenumfang drei äußere Vorsprünge 11g,
die radial abstehen, während
die unterbrochene Umfangsnut 11c nur an jeweiligen Außenflächen der
drei externen Vorsprünge 11g unterbrochen
ist. Die unterbrochene Umfangsnut 11c hat an jedem der
drei Vorsprünge 11g eine
Einsetz/Löseöffnung 11r,
die zur Vorderseite des äußeren Vorsprungs 11g offen
ist. Die Einsetz/Löseöffnungen 11r sind
in unregelmäßigen Abständen in
Umfangsrichtung des Nockenrings 11 angeordnet.
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52 bis 55 sind
Abwicklungen des Nockenrings 11, des ersten Außentubus 12 und
des zweiten Außentubus 13,
sie zeigen die Kopplungsbeziehung des ersten Außentubus 12 mit dem
zweiten Außentubus 13 und
dem Nockenring 11 in unterschiedlichen Zuständen. 52 zeigt die Kopplung des ersten Außentubus 12 und
des zweiten Außentubus 13 mit
dem Nockenring 11, wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren
ist (der in 23 und 27 gezeigte
Zustand), 53 zeigt die Kopplung in der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs (der in 24 und 28 gezeigte
Zustand), 54 zeigt die Kopplung bei der
Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs 71 (der in 25 und 29 gezeigte
Zustand) und 55 zeigt die Kopplung bei dem
Montage/Demontagezustand des Varioobjektivs 71 (der in 26 und 30 gezeigte
Zustand). Wie aus 52 bis 54 hervorgeht,
kann der zweite Außentubus 13 nicht
von dem Nockenring 11 in Richtung der optischen Achse Z1
entfernt werden, wenn das Varioobjektiv 71 zwischen der
Weitwinkel-Grenzstellung und der Tele-Grenzstellung oder auch zwischen
der Weitwinkel-Grenzstellung und der Einfahrposition steht, da einige
Teile des unterbrochenen Innenflansches 13c zumindest teilweise
mit der unterbrochenen Umfangsnut 11c gekoppelt sind. Nur wenn
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition
gebracht sind, die in 26 und 63 gezeigt
ist, bewirkt das Drehen des dritten Außentubus 15 ein Drehen
des Nockenrings 11 in eine bestimmte Drehposition, bei
der alle Teile des unterbrochenen Innenflansches 13c des zweiten
Außentubus 13 genau
auf die drei Öffnungen 11r oder
die drei Umfangsabstände
zwischen den drei äußeren Vorsprüngen 11g ausgerichtet
sind. Dies ermöglicht
das Entfernen des zweiten Außentubus 13 von
dem Nockenring 11 von der Vorderseite her, wie in 55 und 57 gezeigt.
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In
dem in 55 gezeigten Zustand, bei dem
das Varioobjektiv 71 im Montage/Demontagezustand ist, sind
die drei Mitnehmer 31 an dem ersten Außentubus 12 nahe den
vorderen offenen Enden der drei Außennuten 11b angeordnet,
so dass der erste Außentubus 12 von
der Vorderseite des Varioobjektivs 71 entfernt werden kann,
wie es 58 zeigt. Zusätzlich kann
auch der Einstellring 2 der ersten Linsengruppe LG1 aus
dem zweiten Außentubus 12 entfernt
werden, nachdem die beiden Schrauben 64 abgeschraubt sind,
um den Feststellring 3 zu entfernen, wie 2 zeigt.
Danach kann auch die erste Linsenfassung 1, die an dem
Einstellring 2 gehalten ist, gleichfalls von diesem von
vorn entfernt werden.
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Obwohl
der erste Linearführungsring 14,
der Mehrfachgewindering 18, der Nockenring 11 und
einige andere Elemente im Nockenring 11 wie der Antriebsrahmen 8 der
zweiten Linsengruppe LG2 noch in dem stationären Tubus 22 in dem
in 58 gezeigten Zustand bleiben, kann das Varioobjektiv 71 je nach
Erfordernis weiter demontiert werden.
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Wie
aus 57 und 58 hervorgeht,
wird jede Schraube 32a zugänglich, wenn der dritte Außentubus 15 bei
voll ausgefahrenem Varioobjektiv 71 von dem stationären Tubus 22 entfernt
wird. Wenn danach die drei Rollenmitnehmer 32 zusammen
mit den drei Schrauben 32a gemäß 59 entfernt
werden, kann die Kombination des Nockenrings 11 mit dem
zweiten Linearführungsring 10 von
dem ersten Linearführungsring 14 von
hinten her abgenommen werden, da keine Elemente des Varioobjektivs 71 eine
Bewegung des Nockenrings 11 in Richtung der optischen Achse
Z1 rückwärts relativ
zu dem ersten Linearführungsring 14 behindern.
Wie 15 und 59 zeigen,
sind die vorderen Enden eines jeden Paars erster Linearführungsnuten 14f,
in denen die radialen Vorsprünge
des gegabelten Vor sprungs 10a sitzen, als geschlossenes
Ende ausgebildet, während
die hinteren Enden jeweils als offenes Ende an der Rückseite
des ersten Linearführungsrings 14 ausgebildet
sind. Die Kombination des Nockenrings 11 und des zweiten
Linearführungsrings 10 kann
von dem ersten Linearführungsring 14 nur
von hinten her entfernt werden. Obwohl der zweite Linearführungsring 10 und
der Nockenring 11 miteinander gekoppelt sind, wobei die
unterbrochene Außenkante
des Ringteils 10b in die unterbrochene Umfangsnut 11e eingreift,
so dass sie relativ zueinander um die Tubenachse Z0 drehbar sind,
können
der zweite Linearführungsring 10 und
der Nockenring 11 gemäß 3 voneinander
getrennt werden, wenn eines dieser Teile relativ zum anderen in
einer bestimmten Drehposition steht.
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Werden
der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 gemeinsam in die jeweilige Montage/Demontage-Winkelposition
gebracht, wie in 26 und 63 gezeigt,
werden die drei vorderen Mitnehmer 8b-1 von den drei vorderen
Innennuten 11a-1 in Richtung der optischen Achse Z1 von
der Vorderseite des Nockenrings 11 getrennt, während die
drei hinteren Mitnehmer 8b-2 in den vorderen offenen Endabschnitten 11a-2x der
drei hinteren Innennuten 11a-2 sitzen. Deshalb kann der
Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2 von dem Nockenring 11 von
vorn her getrennt werden, wie 3 zeigt.
Da die vorderen offenen Endabschnitte 11a-2x der drei hinteren
Innennuten 11a-2 als lineare Nuten in Richtung der optischen
Achse Z1 verlaufen, kann der Antriebsrahmen 8 von dem Nockenring 11 von
vorn unabhängig
davon entfernt werden, ob der Antriebsrahmen 8 durch den
zweiten Linearführungsring 10 linear
in Richtung der optischen Achse Z1 geführt wird, d. h. ob die drei
vorderen Mitnehmer 8b-1 und die hinteren Mitnehmer 8b-2 in
den drei vorderen Innennuten 11a-1 bzw. in den drei hinteren
Innennuten 11a-2 sitzen. Bei dem in 58 gezeigten
Zustand, in dem der Nockenring 11 und der zweite Linearführungsring 10 in
dem ersten Linearführungsring 14 bleiben,
kann nur der Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe
entfernt werden.
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Die
Schwenkachse 33 und die zweite Linsenfassung 6 können von
dem Antriebsrahmen 8 entfernt werden, nachdem die Schrauben 66 gelöst sind,
um die beiden Lagerplatten 36 und 37 (3) der
zweiten Linsenfassung 6 zu entfernen.
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Neben
den in dem Nockenring 11 angeordneten Elementen kann der
Mehrfachgewindering 18 von dem stationären Tubus 22 entfernt
werden. In diesem Fall wird der Mehrfachgewindering 18 nach Entfernen
des CCD-Halters 21 von dem stationären Tubus 22 in Einfahrrichtung
des Objektivs aus der Montage/Demontage-Winkelposition gedreht und von
dem stationären
Tubus 22 entfernt. Diese Drehung des Mehrfachgewinderings 18 in
Einfahrrichtung des Objektivs bewegt die drei Drehführungsvorsprünge 18b aus
den drei Drehnuten 22d zurück in die drei Schrägnuten 22c,
so dass das Mehrfachgewinde 18a mit dem Mehrfachgewinde 22a in
Eingriff kommt und der Mehrfachgewindering 18 bei gleichzeitigem
Drehen um die Tubenachse Z0 rückwärts bewegt
wird. Bewegt er sich über
die in 23 und 27 gezeigte
Position hinaus, werden die drei Drehführungsvorsprünge 18b jeweils
aus den drei Schrägnuten 22c von
den hinteren offenen Endabschnitten 22c-x her entfernt,
während
das Mehrfachgewinde 18a von dem Mehrfachgewinde 22a getrennt
wird. Der Mehrfachgewindering 18 wird also zusammen mit
dem Linearführungsring 14 von
hinten her aus dem stationären
Tubus 22 entfernt.
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Der
Mehrfachgewindering 18 und der Linearführungsring 14 sind
miteinander durch Eingriff der ersten Drehführungsvorsprünge 14b mit
der Umfangsnut 18g gekoppelt. Ähnlich den zweiten Drehführungsvorsprüngen 14c sind
die ersten Drehführungsvorsprünge 14b an
dem ersten Linearführungsring 14 mit
unregelmäßigen Zwischenräumen in
Umfangsrichtung vorgesehen, und einige erste Drehführungsvorsprünge 14b haben
andere Umfangsbreiten als andere. Der Mehrfachgewindering 18 ist
am Innenumfang mit mehreren Einführ-/Ausführnuten 18h versehen, über die
die ersten Drehführungsvorsprünge 14b in
den Mehrfachgewindering 18 (die Umfangsnut 18g)
in Richtung der optischen Achse Z1 eintreten können. Dies jedoch nur dann,
wenn der erste Linearführungsring 14 in
einer bestimmten Rotationsposition relativ zu dem Mehrfachgewindering 18 steht.
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48 bis 51 zeigen
Abwicklungen des ersten Linearführungsrings 14 und
des Mehrfachgewinderings 18 zur Darstellung ihrer gegenseitigen Kopplung
in unter schiedlichen Zuständen.
Speziell zeigt 48 eine Kopplung zwischen dem
ersten Linearführungsring 14 und
dem Mehrfachgewindering 18, wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren
ist (der in 23 und 27 gezeigte
Zustand), 49 die Kopplung bei der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 (der in 24 und 28 gezeigte
Zustand), 50 die Kopplung bei der Tele-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 (der in 25 und 29 gezeigte
Zustand) und 51 die Kopplung in der Montage/Demontagestellung
des Varioobjektivs 71 (der in 26 und 30 gezeigte
Zustand). Wie 48 bis 51 zeigen,
können
alle ersten Drehführungsvorsprünge 18b nicht
in die Einführ-/Ausführnuten 18h gleichzeitig
eingesetzt oder aus ihnen entfernt werden, wenn das Varioobjektiv 71 zwischen der
eingefahrenen Stellung und der Montage/Demontagestellung ist, in
der der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 in der jeweiligen Montage/Demontage-Winkelposition
gemäß 26 und 63 sind.
Dadurch ist es unmöglich,
den Mehrfachgewindering 18 von dem ersten Linearführungsring 14 in
Richtung der optischen Achse Z1 zu trennen. Alle ersten Drehführungsvorsprünge 14b können in
die Nuten 18h nur dann gleichzeitig eingesetzt oder aus
ihnen entnommen werden, wenn der Mehrfachgewindering 18 in
Einfahrrichtung (in 48 abwärts) zu einer bestimmten Drehposition über die
Einfahrposition des Mehrfachgewinderings 18 hinaus gemäß 48 weitergedreht wird. Nachdem der Mehrfachgewindering 18 in
diese bestimmte Drehposition gebracht ist, wobei er relativ zu dem ersten
Linearführungsring 14 vorwärts (in 48 bis 51 nach
links) bewegt wird, werden die ersten Drehführungsvorsprünge 14b aus
den Nuten 18h zur Rückseite
der Umfangsnut 18g hin entfernt. Alternativ ist es möglich, die
Kopplungskonstruktion zwischen dem ersten Linearführungsring 14 und
dem Mehrfachgewindering 18 so abzuändern, dass alle ersten Drehführungsvorsprünge 14b den
Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen Achse durch
die Nuten 18h dann passieren können, wenn der Mehrfachgewindering 18 und
der Linearführungsring 14 in
der vorstehend genannten jeweiligen Drehposition sind, in der sie
von dem stationären
Tubus 22 getrennt werden können.
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Die
zweiten Drehführungsvorsprünge 14c, die
in der Umfangsnut 15e des dritten Außentubus 15 sitzen,
sind in Richtung der optischen Achse Z1 vor den ersten Drehführungsvorsprüngen 14b des
ersten Linearführungsrings 14 angeordnet.
Wie oben beschrieben, sind die ersten Drehführungsvorsprünge 14b in
Umfangsrichtung länglich
an unterschiedlichen Umfangspositionen auf dem ersten Linearführungsring 14 und
die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c in
Umfangsrichtung länglich
an unterschiedlichen Umfangspositionen des ersten Linearführungsrings 14 vorgesehen.
Obwohl die jeweilige Position der ersten Drehführungsvorsprünge 14b nicht
mit der entsprechenden Position der zweiten Drehführungsvorsprünge 14c in
Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 übereinstimmt,
sind die ersten Drehführungsvorsprünge 14b und
die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c einander
entsprechend hinsichtlich ihrer Zahl, ihrer Abstände und der Umfangsbreiten,
die in 15 gezeigt sind. Es gibt eine
bestimmte relative Drehposition der zweiten Drehführungsvorsprünge 14c zu
den Nuten 18h, bei der die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c und
die Nuten 18h in Richtung der optischen Achse Z1 voneinander trennbar
sind. Wird der Mehrfachgewindering 18 von dem ersten Linearführungsring 14 aus
vorwärts
bewegt, wenn die zweiten Drehführungsvorsprünge 14c und
die Nuten 18h eine solche bestimmte relative Drehposition
haben, kann jeder Drehführungsvorsprung 14c in
die entsprechende Nut 18h am vorderen Ende eingesetzt und
danach aus derselben Nut 18h hinten entfernt werden, so
dass der Mehrfachgewindering 18 von dem ersten Linearführungsring 14 von
vorn her trennbar ist. Entsprechend sind die vorderen und die hinteren
Enden der Nuten 18h jeweils offen, so dass der zugeordnete
Drehführungsvorsprung 14c den
Mehrfachgewindering 18 in Richtung der optischen Achse
Z1 durch die Nuten 18h hindurch passieren kann.
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Der
Mehrfachgewindering 18 und der erste Linearführungsring 14 können nicht
voneinander getrennt werden, bevor sie von dem stationären Tubus 22 entfernt
sind und um einen vorbestimmten Betrag gedreht wurden. Bei der Demontage
des dritten Außentubus 15 stehen
der Mehrfachgewindering 18 und der erste Linearführungsring 14 in
gegenseitigem Eingriff, während
sie in dem stationären
Tubus 22 gehalten sind. Der Montageprozess wird dadurch erleichtert,
dass der erste Linearführungsring 14 nicht
gelöst
werden kann.
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Wie
die vorstehende Beschreibung zeigt, kann der dritte Außentubus 15,
der die Dreh-Ausfahr-/Dreh-Einfahroperation und die Drehoperation
in fester Position ausführt,
leicht von dem Varioobjektiv 71 getrennt werden, indem
er zusammen mit dem Mehrfachgewindering 18 in die jeweilige
Montage/Demontage-Winkelposition
gemäß 26 und 63 gebracht
wird. Diese Positionen sind unterschiedlich gegenüber jeder
anderen Position im Variobereich und im Einfahrbereich. Diese Demontage erfolgt
nach Entfernen des Anschlags 26 von dem stationären Tubus 22.
Ferner kann die Funktion der drei Drehführungsvorsprünge 18b zum
Beseitigen des Spiels zwischen dem dritten Außentubus 15 und dem
stationären
Tubus 22 und des Spiels zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und
dem stationären Tubus 22 beseitigt
werden, indem der dritte Außentubus 15 von
dem Varioobjektiv 71 entfernt wird. Ist das Varioobjektiv 71 im
Montage/Demontagezustand, in dem der dritte Außentubus 15 in das
Varioobjektiv 71 eingesetzt oder aus ihm entfernt werden
kann, befinden sich der erste Außentubus 12, der Nockenring 11,
der Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2 und andere
Elemente gleichfalls in ihrer jeweiligen Montage/Demontageposition
und können
nacheinander aus dem Varioobjektiv 71 entnommen werden,
nachdem der dritte Außentubus 15 bereits
entfernt wurde. Dies führt
zu einer Verbesserung der Handhabung bei der Demontage des Varioobjektivs 71.
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Vorstehend
wurde nur ein Demontageprozess des Varioobjektivs 71 beschrieben,
der umgekehrte Vorgang ist die Montage des Varioobjektivs 71.
Dies führt
gleichfalls zu einer Verbesserung der Handhabung beim Montieren
des Varioobjektivs 71.
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Ein
weiteres Merkmal des Varioobjektivs 71 betrifft den dritten
Außentubus 15 (und
auch den Mehrfachgewindering 18) und wird im Folgenden
unter Bezugnahme hauptsächlich
auf 60 bis 72 beschrieben.
In den 60 bis 63 wären einige
Teile des Linearführungsrings 14 und
des dritten Außentubus 15 sowie
der Mitnehmer-Andruckfeder (Ringfeder 17) für die drei
Rollenmitnehmer 32 normalerweise nicht sichtbar (d. h.
müssten
gestrichelt dargestellt sein), sind jedoch durchgezogen dargestellt,
um die Konstruktion zu verdeutlichen. 64 bis 66 zeigen
Hauptteile des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18, von der Innenseite her gesehen,
und entsprechend ist die Schrägrichtung
z. B. des schrägen
Schlitz-Verbindungsabschnitts 14e-3 in 64 und 65 entgegengesetzt
derjenigen in den anderen Figuren.
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Wie
aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, ist bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs 71 ein drehbarer Tubus unmittelbar in
dem stationären
Tubus 22 angeordnet (der erste drehbare Tubus von der Seite
des stationären
Tubus 22 her gesehen) und in zwei Teile unterteilt: den
dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18. In der folgenden Beschreibung
werden der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 in einigen Fällen der besseren Übersicht
halber als Drehtubus KZ bezeichnet (siehe z. B. 23 bis 26 und 60 bis 62).
Die Grundfunktion des Drehtubus KZ besteht darin, die drei Rollenmitnehmer 32 zu
bewegen und sie um die Tubenachse Z0 zu drehen. Der Nockenring 11 wird
dazu um die Tubenachse Z0 gedreht und über die drei Rollenmitnehmer 32 in
Richtung der optischen Achse Z1 bewegt, um die erste und die zweite
Linsengruppe LG1 und LG2 in vorbestimmter Weise längs der
optischen Achse Z1 zu bewegen. Eingriffsteile des Drehtubus KZ,
die mit den drei Rollenmitnehmern 32 in Eingriff stehen,
d. h. die drei Drehübertragungsnuten 15f,
erfüllen
einige im Folgenden zu beschreibende Bedingungen.
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Zunächst müssen die
drei Drehübertragungsnuten 15f,
in denen die drei Rollenmitnehmer 32 geführt sind,
in Richtung der optischen Achse Z1 eine Länge entsprechend dem Bewegungsbereich der
Rollenmitnehmer 32 haben. Dies liegt daran, dass jeder
Rollenmitnehmer 32 nicht nur um die Tubenachse Z0 zwischen
einer Einfahrstellung gemäß 60 und einer Tele-Grenzstellung gemäß 62 über
eine in 61 gezeigte Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 hinaus gedreht wird, sondern auch
in Richtung der optischen Achse Z1 relativ zu dem Drehtubus KZ durch
den zugeordneten schrägen
Schlitz-Verbindungsabschnitt 14e-3 des ersten Linearführungsrings 14 bewegt
wird. Der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 arbeiten im Wesentlichen als
ein einheitlicher Drehtubus KZ. Dies liegt daran, dass der dritte
Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 durch den Eingriff der drei
Paare Vorsprünge 15a mit den
drei Vertiefungen 18d gegen eine gegenseitige Relativdrehung
gesperrt sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs 71 besteht
jedoch ein geringer Abstand zwischen jedem Paar Vorsprünge 15a und
der zugeordneten Vertiefung 18d in Drehrichtung (in 66 vertikal), da der dritte Außentubus 15 und der
Mehrfachgewindering 18 als separate Teile zur Montage und
Demontage des Varioobjektivs 71 vorgesehen sind. Wie 66 zeigt, sind die drei Paare Vorsprünge 15a und
die drei Vertiefungen 18d so geformt, dass ein Umfangsraum
WD1 zwischen in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden Stirnflächen 18d-S jeder
Vertiefung 18d vorliegt, die zueinander parallel verlaufen.
Dieser Abstand wird etwas größer als
ein Umfangsraum WD2 zwischen einander gegenüberstehenden Stirnflächen 15a-S des
zugeordneten Paars Vorsprünge 15a,
die gleichfalls parallel zueinander liegen. Durch diesen Abstand
drehen der dritte Außentubus 15 und
der Mehrfachgewindering 18 geringfügig relativ zueinander um die
Tubenachse Z0, wenn eines dieser Teile relativ zum anderen gedreht
wird. Wenn beispielsweise in dem Zustand gemäß 64 der
Mehrfachgewindering 18 relativ zu dem dritten Außentubus 15 in Ausfahrrichtung
des Objektivs gedreht wird, was in 65 durch
einen Pfeil AR1 gezeigt ist (in 64 und 65 abwärts), so
dreht der Mehrfachgewindering 18 um einen Betrag NR in
derselben Richtung relativ zu dem dritten Außentubus 15, so dass
eine der in Umfangsrichtung einander gegenüberstehenden beiden Stirnflächen 18d-S jeder
Vertiefung 18d in Kontakt mit der entsprechenden der einander
gegenüberliegenden
Stirnflächen 15a-S eines
Vorsprungs 15a kommt, wie 65 zeigt.
Daher müssen
die drei Drehübertragungsnuten 15f auf
dem dritten Außentubus 15 so
ausgebildet sein, dass sie die drei Rollenmitnehmer 32 jederzeit
weich in Richtung der optischen Achse Z1 führen, unabhängig von einer Variation der
relativen Drehposition des dritten Außentubus 15 und des
Mehrfachgewinderings 18, die durch den Abstand zwischen
jedem Paar Vorsprünge 15a und
der zugeordneten Vertiefung 18d verursacht wird. Dieser
Abstand ist in den Zeichnungen zur bessern Klarheit vergrößert dargestellt.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des
Varioobjektivs 71 sind die drei in Richtung der optischen
Achse Z1 rückwärts verlaufenden
Vorsprünge 15a auf
dem dritten Außentubus 15 als
Eingriffsteile zum Koppeln des dritten Außentubus 15 mit dem Mehrfachgewindering 18 ausgebildet.
Diese Konstruktion der drei Paare Vorsprünge 15a wurde voll ausgenutzt
für die
Bildung der drei Drehübertragungsnuten 15f an
dem dritten Außentubus 15.
Der größere Teil
einer jeden Drehübertragungsnut 15f befindet
sich am Innenumfang des dritten Außentubus 15, so dass
die Umfangspositionen der drei Drehübertragungsnuten 15f derjenigen
der drei Paare Vorsprünge 15a entspricht.
Zusätzlich
ist der restliche hintere Abschnitt einer jeden Drehübertragungsnut 15f in
Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts länglich ausgebildet und liegt
zwischen den einander gegenüberstehenden
Führungsflächen 15f-S (66) des zugeordneten Paars Vorsprünge 15a.
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Zwischenräume oder
Stufen fehlen in jeder Drehübertragungsnut 15f,
da sie jeweils nur auf dem dritten Außentubus 15 gebildet
ist und sich nicht über den
dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18 erstreckt. Auch wenn die relative
Drehposition des dritten Außentubus 15 und
des Mehrfachgewinderings 18 durch den Abstand zwischen
jedem Paar Vorsprünge 15a und
der zugeordneten Drehübertragungsnut 18d variiert,
bleiben die einander gegenüberstehenden
Führungsflächen 15f-S einer
jeden Drehübertragungsnut 15f unverändert. Deshalb
können
die drei Drehübertragungsnuten 15f die
drei Rollenmitnehmer 32 jederzeit in Richtung der optischen
Achse Z1 weich führen.
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Die
drei Drehübertragungsnuten 15f können eine
ausreichende Länge
in Richtung der optischen Achse Z1 haben, indem die meisten der
drei Paare Vorsprünge 15a in
Richtung der optischen Achse Z1 stehen. Wie 60 bis 62 zeigen,
ist der Bewegungsbereich D1 der drei Rollenmitnehmer 32 in Richtung
der optischen Achse Z1 (60)
größer als die
axiale Länge
D2 eines Bereichs am Innenumfang des dritten Außentubus 15 (mit Ausnahme
der drei Paare Vorsprünge 15a)
in Richtung der optischen Achse Z1, in dem entsprechend verlaufenden
Nuten gebildet werden können.
Insbesondere in dem in 60 und 64 gezeigten
Zustand, in dem das Varioobjektiv 71 gemäß 10 eingefahren ist, hat sich jeder Rollenmitnehmer 32 rückwärts zu einem Punkt
(Einfahrpunkt) zwischen dem vorderen und hinteren Ende des Mehrfachgewinderings 18 in
Richtung der optischen Achse Z1 bewegt. Da sich aber jedes Paar
Vorsprünge 15a rückwärts bis
zu einem Punkt entsprechend dem Einfahrpunkt zwischen dem vorderen
und hinteren Ende des Mehrfachgewinderings 18 in Richtung
der optischen Achse Z1 erstreckt, weil die drei Paare Vorsprünge 15a mit
den drei Drehübertragungsnuten 18d in
Eingriff bleiben müssen,
wird der Eingriff der drei Rollenmitnehmer 32 mit den drei
Drehübertragungsnuten 15f beibehalten,
auch wenn die drei Rollenmitnehmer 32 rückwärts zum jeweiligen Einfahrpunkt
bewegt werden. Entsprechend können
die drei Rollenmitnehmer 32 in Richtung der optischen Achse
Z1 in einem Bereich geführt
werden, der sich über
den dritten Außentubus 15 und
den Mehrfachgewindering 18 erstreckt, auch wenn Führungsabschnitte
(die drei Drehübertragungsnuten 15f),
die mit den drei Rollenmitnehmern 32 in Eingriff stehen
(um diese zu führen),
nur auf dem dritten Außentubus 15 des
Drehtubus KZ ausgebildet sind.
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Obwohl
die Umfangsnut 15e jede Drehübertragungsnut 15f am
Innenumfang des dritten Außentubus 15 schneidet,
verschlechtert dies die Führungsfunktion
der drei Drehübertragungsnuten 15f nicht,
da die Tiefe der Umfangsnut 15e geringer als diejenige
einer jeden Drehübertragungsnut 15f ist.
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67 und 68 zeigen
ein Vergleichsbeispiel, das mit der oben beschriebenen Konstruktion zu
vergleichen ist, die in 64 bis 66 gezeigt ist.
In diesem Vergleichsbeispiel ist ein Frontring 15' (der dem dritten
Außentubus 15 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
des Varioobjektivs entspricht) mit drei Drehübertragungsnuten 15f' (von denen
nur eine in 67 und 68 gezeigt
ist) versehen, die in Richtung der optischen Achse Z1 linear verlaufen, während ein
hinterer Ring 18' (der
dem Mehrfachgewindering 18 des vorliegenden Ausführungsbeispiels des
Varioobjektivs entspricht) mit drei linear in Richtung der optischen
Achse Z1 verlaufenden Verlängerungsnuten 18x versehen
ist. Ein Satz aus drei Rollenmitnehmern 32' (die den Rollenmitnehmern 32 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
des Varioobjektivs 71 entsprechen) steht in Eingriff mit
den drei Drehübertragungsnuten 15f' oder den drei
Verlängerungsnuten 18x,
so dass jeder Rollenmitnehmer 32' in der zugeordneten Drehübertragungsnut 15f' und der zugeordneten
Verlängerungsnut 18x in
Richtung der optischen Achse Z1 bewegbar ist. Die drei Rollenmitnehmer 32' sind jeweils
in einer von drei Nuten bewegbar, die sich über den Frontring 15' und den hinteren
Ring 18' erstrecken.
Der Frontring 15' und der
hintere Ring 18' stehen
miteinander über
mehrere Vorsprünge 15a' des Frontrings 15' und mehrere Vertiefungen 18d' des hinteren
Rings 18' in
Verbindung, in denen die Vorsprünge 15a' geführt sind.
Diese sind auf der Rückseite
des Frontrings 15' ausgebildet,
die der Vorderseite des hinteren Rings 18' gegenübersteht, während die Vertiefungen 18d' an der Vorderseite
des hinteren Rings 18' vorgesehen
sind. Es besteht ein geringer Abstand zwischen den Vorsprüngen 15a' und den Vertiefungen 18d' in Drehrichtung
(in 68 vertikal). 67 zeigt den Zustand, in dem die drei Drehübertragungsnuten 15f' und die drei
Verlängerungsnuten 18x genau
in Richtung der optischen Achse Z1 fluchten.
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In
dem Vergleichsbeispiel der vorstehend beschriebenen Konstruktion
wird der Frontring 18' in dem
in 67 gezeigten Zustand in der in 68 gezeigten Pfeilrichtung AR1' (in 67 und 68 abwärts) relativ
zu dem hinteren Ring 18' gedreht,
so dass dieser in derselben Richtung durch den vorstehend genannten
Abstand zwischen den Vorsprüngen 15a' und den Vertiefungen 18d' geringfügig gedreht wird.
Dies bewirkt eine Fehlausrichtung zwischen den drei Drehübertragungsnuten 15f' und den drei Verlängerungsnuten 18x.
Deshalb wird in dem in 68 gezeigten
Zustand ein Spalt zwischen der Führungsfläche einer
jeden Drehübertragungsnut 15f' und einer entsprechenden
Führungsfläche der zugeordneten
Verlängerungsnut 18x gebildet.
Dieser Spalt kann die Bewegung eines jeden Rollenmitnehmers 32' in der zugeordneten
Drehübertragungsnut 15f' und Verlängerungsnut 18x in
Richtung der optischen Achse Z1 stören, so dass eine weiche Bewegung
eines jeden Rollenmitnehmers 32' nicht gewährleistet ist. Wird der Spalt
groß,
so kann jeder Rollenmitnehmer 32' sich nicht zwischen der zugeordneten
Drehübertragungsnut 15f' und der entsprechenden
Verlängerungsnut 18x über diesen
Abstand hinweg bewegen.
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Nimmt
man an, dass entweder die Drehübertragungsnuten 15f' oder die Verlängerungsnuten 18x weggelassen
sind, um einen solchen unerwünschten Spalt
zwischen einer Führungsfläche einer
jeden Drehübertragungsnut 15f' und einer entsprechenden Führungsfläche der
zugeordneten Verlängerungsnut 18x zu verhindern,
so kann der andere Satz Drehübertragungsnuten 15f' oder Verlängerungsnuten 18x eine
Verlängerung
in Richtung der optischen Achse Z1 benötigen. Entsprechend wird dann
die Länge
des Frontrings 15' oder
des hinteren Rings 18' in
Richtung der optischen Achse Z1 zunehmen. Sollen beispielsweise
die Verlängerungsnuten 18x entfallen,
so muss jede Drehübertragungsnut 15f' nach vorn um einen
Betrag verlängert
sein, der der Länge
einer jeden Verlängerungsnut 18x entspricht.
Dies vergrößert die
Abmessungen des Varioobjektivs, insbesondere dessen Länge.
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Im
Gegensatz zu diesem Vergleichsbeispiel hat das vorliegende Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs 71, bei dem die drei Paare Vorsprünge 15a in
Richtung der optischen Achse Z1 auf dem dritten Außentubus 15 als
Eingriffteile mit dem Mehrfachgewindering 18 ausgebildet
sind, den Vorteil, dass die drei Drehübertragungsnuten 15f jeweils
die drei Rollenmitnehmer 32 weich in Richtung der optischen Achse
Z1 führen
können,
ohne einen Spalt in dem Satz der drei Drehübertragungsnuten 15f zu
bilden. Ferner hat das vorliegende Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs 71 den
Vorteil, dass jede Drehübertragungsnut 15f eine
ausreichende effektive Länge ohne
Verlängerung
des Außentubus 15 nach
vorn in Richtung der optischen Achse Z1 haben kann.
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Wird
eine Kraft auf die drei Rollenmitnehmer 32 so ausgeübt, dass
sie um die Tubenachse Z0 über die
drei Drehübertragungsnuten 15f gedreht
werden, so dreht der Nockenring 11 um die Tubenachse Z0, während er
sich in Richtung der optischen Achse Z1 durch Eingriff der Rollenmitnehmer 32 mit
den Verbindungsabschnitten 14e-3 der Schlitze 14e bewegt, wenn
das Varioobjektiv 71 zwischen der Weitwinkel-Grenzstellung
und der Einfahrposition eingestellt wird. Ist das Varioobjektiv 71 im
Variobereich, so dreht der Nockenring 11 an der axialen
Fixposition, ohne in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt zu werden,
durch Eingriff der drei Rollenmitnehmer 32 mit den vorderen
Abschnitten 14e-1 der Schlitze 14e. Da der Nockenring 11 an
der axialen Fixposition im Bereitzustand des Varioobjektivs 71 dreht,
muss er genau an einer vorbestimmten Stelle in Richtung der optischen
Achse Z1 positioniert werden, um eine optische Genauigkeit der beweglichen
Linsengruppen des Varioobjektivs 71, also der ersten und der
zweiten Linsengruppe LG1 und LG2 zu sichern. Obwohl die Position
des Nockenrings 11 in Richtung der optischen Achse Z1 bei
seiner Drehung an der axialen Fixposition durch den Eingriff der
drei Rollenmitnehmer 32 mit den vorderen Abschnitten 14e-1 der
drei Schlitze 14e dreht, besteht ein Abstand zwischen den drei
Rollenmitnehmern 32 und den vorderen Abschnitten 14e-1,
so dass die drei Rollenmitnehmer 32 welch in den vorderen
Abschnitten 14e-1 der drei Schlitze 14e bewegt
werden. Entsprechend muss das Spiel zwischen den drei Rollenmitnehmern 32 und
den drei Schlitzen 14e, verursacht durch den Abstand zwischen
den Rollenmitnehmern 32 in den vorderen Abschnitten 14e-1 der
drei Schlitze 14e jeweils beseitigt werden.
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Die
Mitnehmer-Andruckfeder (Ringfeder 17) zum Beseitigen des
Spiels befindet sich in dem dritten Außentubus 15, und eine
Konstruktion zum Halten dieser Ringfeder 17 ist in
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33, 35, 63 und 69 bis 72 dargestellt.
Der vorderste Innenflansch 15h steht an dem dritten Außentubus 15 vorn
radial nach innen. Wie 63 zeigt,
ist die Ringfeder 17 eine nicht flache Ringfeder mit mehreren
Biegungen in Richtung der optischen Achse Z1, die elastisch verformbar
sind. Die Ringfeder 17 ist so angeordnet, dass die drei
Vorsprünge 17a in
Richtung der optischen Achse Z1 angeordnet sind. Die Ringfeder 17 hat
drei in Richtung der optischen Achse Z1 nach vorn stehende Bogenteile 17b.
Diese und die drei Vorsprünge 17a sind
abwechselnd angeordnet und bilden die Ringfeder 17, wie
sie in 4, 14 und 63 dargestellt
ist. Die Ringfeder 17 ist zwischen dem vordersten Innenflansch 15h und
den Drehführungsvorsprüngen 15d in
leicht zusammengedrücktem
Zustand angeordnet, so dass sie sich von der Innenseite des dritten
Außentubus 15 nicht
lösen kann. Wenn
sich die drei nach vorn stehenden Bogenteile 17b zwischen
dem vordersten Innenflansch 15h und den Drehführungsvorsprüngen 15d befinden,
wobei die Vorsprünge 17a und
die Drehübertragungsnuten 15f in
Richtung der optischen Achse Z1 fluchten, so wirken die drei Vorsprünge 17a auf
entsprechende vordere Teile der Drehübertragungsnuten 15f ein
und werden so gehalten. Wenn der erste Linearführungsring 14 nicht
an dem dritten Außentubus 15 befestigt ist,
hat jeder Vorsprung 17a einen ausreichenden Abstand von
dem vordersten Innenflansch 15h des dritten Außentubus 15 in
Richtung der optischen Achse Z1, wie es 72 zeigt,
so dass er zu einem bestimmten Grad in der zugeordneten Drehübertragungsnut 15f bewegt
werden kann.
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Wenn
der erste Linearführungsring 14 an dem
dritten Außentubus 15 befestigt
ist, werden die drei Bogenteile 17b der Ringfeder 17 durch
Vorwärtsdruck
zu dem vordersten Innenflansch 15h hin durch die Vorderseite
des Linearführungsrings 14 deformiert,
so dass sie sich mehr einer flachen Form annähern. Wenn die Ringfeder 17 in
dieser Weise deformiert ist, wird der erste Linearführungsring 14 durch
die Elastizität
rückwärts beaufschlagt,
so dass dadurch seine Position gegenüber dem dritten Außentubus 15 in
Richtung der optischen Achse Z1 festgelegt ist. Hierbei wird eine
vordere Führungsfläche der
Umfangsnut 14d des ersten Linearführungsrings 14 gegen
die entsprechenden vorderen Flächen
mehrerer Drehführungsvorsprünge 15d gedrückt, während entsprechende
Rückflächen der zweiten
Gruppe Drehführungsvorsprünge 14c gegen die
hintere Führungsfläche der
Umfangsnut 15e des dritten Außentubus 15 in Richtung
der optischen Achse Z1 beaufschlagt werden, wie es 69 zeigt. Gleichzeitig ist das vordere Ende des
ersten Linearführungsrings 14 zwischen
dem vordersten Innenflansch 15h und den Drehführungsvorsprüngen 15d in
Richtung der optischen Achse Z1 positioniert, während die Frontflächen der
Bogenteile 17b der Ringfeder 17 nicht völlig in
Druckberührung
mit dem vordersten Innenflansch 15h stehen. Deshalb wird
im eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71 ein kleiner
Zwischenraum zwischen den Vorsprüngen 17a und
dem vordersten Innenflansch 15h gesichert, so dass jeder
Vorsprung 17a sich zu einem gewissen Grad in der zugeordneten
Drehübertragungsnut 15f in
Richtung der optischen Achse Z1 bewegen kann. Wie 35 und 69 zeigen,
steht außerdem
jeder Vorsprung 17a rückwärts, so
dass seine Spitze (sein in Richtung der optischen Achse Z1 hinteres Ende)
innerhalb des vorderen Abschnitts 14e-1 des zugeordneten
Radialschlitzes 14 sitzt.
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In
dem in 60 und 64 gezeigten
Einfahrzustand des Varioobjektivs 71 berührt die
Ringfeder 17 außer
dem ersten Linearführungsring 14 keine weiteren
Teile. Obwohl die drei Rollenmitnehmer 32 in den drei Drehübertragungsnuten 15f sitzen,
bleiben sie von den drei Vorsprüngen 17a jeweils
getrennt, da jeder Rol lenmitnehmer 32 in dem jeweils hinteren
Abschnitt 14e-2 eines Schlitzes 14e sitzt, um in
der Nähe
des hinteren Endes positioniert zu werden.
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Ein
Drehen des dritten Außentubus 15 in Ausfahrrichtung
(in 60 und 69 aufwärts) veranlasst
die drei Drehübertragungsnuten 15f,
die drei Rollenmitnehmer 32 aufwärts zu drücken, wie in 60 und 69 zu
erkennen ist, so dass jeder Rollenmitnehmer 32 in den zugeordneten
Schlitz 14e vom hinteren Abschnitt 14e-2 zu dem
schrägen
Verbindungsabschnitt 14e-3 bewegt wird. Da dieser für jeden
Schlitz 14e so verläuft,
dass er eine Komponente in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 und
eine Komponente in Richtung der optischen Achse Z1 hat, bewegt sich
jeder Rollenmitnehmer 32 allmählich in Richtung der optischen
Achse Z1 vorwärts,
wenn er in den schrägen
Verbindungsabschnitt 14-3 des jeweiligen Schlitzes 14e zum
vorderen Abschnitt 14e-1 bewegt wird. So lange der Rollenmitnehmer 32 in
dem schrägen
Verbindungsabschnitt 14e-3 des zugeordneten Schlitzes 14e sitzt,
bleibt er aber noch von dem zugeordneten Vorsprung 17a der
Ringfeder 17 getrennt. Dies bedeutet, dass die drei Rollenmitnehmer 32 nicht
insgesamt durch die drei Vorsprünge 17a beaufschlagt werden.
Trotzdem entsteht kein wesentliches Problem, auch wenn ein Spiel
zwischen den drei Rollenmitnehmern 32 und den drei Schlitzen 14e sorgfältig beseitigt
wird, da das Varioobjektiv 71 im eingefahrenen Zustand
oder von dort aus in den Bereitzustand gestellt wird, wenn jeder
Rollenmitnehmer 32 in dem hinteren Abschnitt 14e-2 oder
in dem Verbindungsabschnitt 14e-3 des zugeordneten Schlitzes 14e sitzt.
Allenfalls nimmt die Belastung des Variomotors 150 mit
abnehmender Reibung an jedem Rollenmitnehmer 32 ab.
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Wenn
die drei Rollenmitnehmer 32 sich von dem schrägen Verbindungsabschnitt 14e-3 des
jeweiligen Schlitzes 14e zum vorderen Abschnitt 14e-1 bewegen,
weil der dritte Außentubus 15 in
Ausfahrrichtung weitergedreht wird, haben der erste Linearführungsring 14,
der dritte Außentubus 15 und
die drei Rollenmitnehmer 32 die in 61 und 70 gezeigten
Positionen, so dass das Varioobjektiv 71 die Weitwinkel-Grenzstellung
hat. Da die Spitze eines jeden Vorsprungs 17a in dem vorderen
Abschnitt 14e-1 des zugeordneten Schlitzes 14 in
beschriebener Weise angeordnet ist, kommt jeder Rollenmitnehmer 32 in
Kontakt mit dem zugeordneten Vorsprung 17a beim Eintritt
in den jeweiligen vorderen Abschnitt 14e-1 (33, 61 und 70).
Dies bewirkt ein Vorwärtsdrücken eines
jeden Vorsprungs 17a in Richtung der optischen Achse Z1
durch den zugeordneten Rollenmitnehmer 32, wodurch die
Ringfeder 17 weiter deformiert wird und die drei Bogenteile 17b sich
mehr der flachen Form annähern.
Jeder Rollenmitnehmer 32 wird dabei gegen eine hintere
Führungsfläche des
zugeordneten vorderen Abschnitts 14e-1 in Richtung der
optischen Achse durch die Elastizität der Ringfeder 17 angedrückt, wodurch
das Spiel zwischen den Rollenmitnehmern 32 und den drei
Schlitzen 14e beseitigt wird.
-
Danach
bleibt jeder Rollenmitnehmer 32 in Kontakt mit dem zugeordneten
Vorsprung 17a, auch wenn sich die Rollenmitnehmer 32 während einer Brennweiteneinstellung
in den vorderen Abschnitt 14e-1 der Schlitze 14e zwischen
den in 61 und 70 gezeigten
Positionen bewegen, wenn das Varioobjektiv 71 in die Weitwinkel-Grenzstellung
und die in 62 und 71 gezeigte
Tele-Grenzstellung gebracht wird. Dies liegt daran, dass jeder Rollenmitnehmer 32 sich
in der zugeordneten Drehübertragungsnut 15f nicht
in Richtung der optischen Achse Z1 bewegt, wenn er sich in dem zugeordneten
vorderen Abschnitt 14e-1 eines Schlitzes 14e bewegt,
der nur in Umfangsrichtung des ersten Linearführungsrings 14 verläuft. Deshalb
werden im Variobereich des Varioobjektivs 71, in dem eine
Aufnahme möglich ist,
die drei Rollenmitnehmer 32 mit der Ringfeder 17 immer
in Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts beaufschlagt, wodurch eine
stabile Positionierung der Rollenmitnehmer 32 gegenüber dem
ersten Linearführungsring 14 erreicht
wird.
-
Ein
Drehen des dritten Außentubus 15 in
Einfahrrichtung bewirkt eine umgekehrte Arbeitsweise des ersten
Linearführungsrings 14 und
der drei Rollenmitnehmer 32. Hierbei wird jeder Rollenmitnehmer 32 von
dem zugeordneten Vorsprung 17a getrennt, wenn er einen
Punkt (Weitwinkel-Grenzpunkt) in dem zugeordneten Schlitz 14e passiert,
der der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs 71 entspricht
(die Position eines jeden Rollenmitnehmers 32 in dem zugeordneten
Schlitz 14e in 61).
Von dem Weitwinkel-Grenzpunkt bis zu einem Punkt (Einfahrpunkt)
in dem zugeordneten Schlitz 14e, der der Einfahrposition
des Varioob jektivs 71 entspricht (die Position eines jeden
Rollenmitnehmers 32 im zugeordneten Schlitz 14e in 60), nehmen die drei Rollenmitnehmer 32 keinen
Druck von den drei Vorsprüngen 17a auf.
Wenn die Vorsprünge 17a keinen Druck
auf die Rollenmitnehmer 32 ausüben, wird der Reibungswiderstand
für jeden
Rollenmitnehmer 32 gering, wenn er sich in dem zugeordneten
Schlitz 14e bewegt. Entsprechend nimmt die Belastung des
Variomotors 150 mit abnehmender Reibung an jedem Rollenmitnehmer 32 ab.
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Wie
die vorstehende Beschreibung ergibt, beaufschlagen die drei Vorsprünge 17a,
die jeweils an den Stellen der drei Rollenmitnehmer 32 in
Richtung der optischen Achse in den drei Drehübertragungsnuten 15f fest
positioniert sind, wenn das Varioobjektiv 71 im Bereitzustand
ist, automatisch die drei Rollenmitnehmer 32 in Rückwärtsrichtung,
so dass sie gegen die hinteren Führungsflächen der
vorderen Abschnitte 14e-1 der drei Schlitze 14e gedrückt werden,
unmittelbar nachdem sie durch die schrägen Verbindungsabschnitte 14e-3 der
Schlitze 14e bewegt wurden, so dass sie in Richtung der
optischen Achse Z1 vorwärts
bewegt werden und jeweils ihre Aufnahmeposition in einem Drehbereich
an einer axialen Fixposition (d. h. in den vorderen Schlitzabschnitten 14e-1)
erreichen. Mit dieser Konstruktion wird das Spiel zwischen den drei
Rollenmitnehmern 32 und den Schlitzen 14e durch
eine einfache Maßnahme
mit einem einzigen Druckelement in Form der Ringfeder 17 beseitigt.
Außerdem
beansprucht die Ringfeder 17 nur geringen Raum in dem Varioobjektiv 71,
da sie als ein einfaches Ringelement längs einer Innenumfangsfläche angeordnet
ist und da ihre drei Vorsprünge 17a in
den drei Drehübertragungsnuten 15f sitzen.
Trotz dieser kleinen und einfachen Konstruktion kann die Ringfeder 17 den Nockenring 11 genau
an einer vorbestimmten Fixposition in Richtung der optischen Achse
bei gleichzeitiger Stabilität
des Aufnahmezustandes des Varioobjektivs 71 positionieren.
Dies gewährleistet
optische Genauigkeit des optischen Systems, also der ersten und
der zweiten Linsengruppe LG1 und LG2. Ferner kann die Ringfeder 17 leicht
entfernt werden, da die drei nach vorn vorstehenden Bogenteile 17b in
einfacher Weise zwischen dem vordersten Innenflansch 15h und
den Drehführungsvorsprüngen 15d gehalten
werden.
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Die
Ringfeder 17 hat nicht nur die Funktion des Andrückens der
drei Rollenmitnehmer 32 in Richtung der optischen Achse
Z1 rückwärts zum
genauen Positionieren des Nockenrings 11 gegenüber dem ersten
Linearführungsring 14,
sondern auch die Funktion des Andrückens des ersten Linearführungsrings 14 in
Richtung der optischen Achse Z1 rückwärts, um diesen genau gegenüber dem
dritten Außentubus 15 in
Richtung der optischen Achse Z1 zu positionieren. Obwohl die zweiten
Drehführungsvorsprünge 14c und
die Umfangsnut 15e in Eingriff miteinander stehen und geringfügig relativ
zueinander in Richtung der optischen Achse Z1 bewegbar sind, während die
Drehführungsvorsprünge 15d und
die Umfangsnut 14d miteinander in Eingriff stehen und geringfügig relativ
zueinander in Richtung der optischen Achse drehbar sind, wie 69 bis 72 zeigen,
wird das Spiel zwischen den zweiten Drehführungsvorsprüngen 14c und
der Umfangsnut 15e und zwischen den Drehführungsvorsprüngen 15d und
der Umfangsnut 14d entfernt, da die Vorderseite des ersten
Linearführungsrings 14 die
Ringfeder 17 berührt
und in Richtung der optischen Achse Z1 durch diese rückwärts gedrückt wird.
Betrachtet man den Nockenring 11, den ersten Linearführungsring 14 und
den dritten Außentubus 15 als
eine Dreh-Ausfahr/Dreh-Einfahreinheit, so werden alle verschiedenen
Spiele in diesem als eine Einheit sich bewegenden System durch ein
einziges Element in Form der Ringfeder 17 beseitigt. Dies
ergibt eine sehr einfache Spielaufnahmekonstruktion.
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73 bis 75 zeigen
die Hauptelemente einer Linearführungsstruktur
in Schnittdarstellung, die den ersten Außentubus 12 (der die
erste Linsengruppe LG1 enthält)
und den Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2 (der
die zweite Linsengruppe LG2 enthält)
linear in Richtung der optischen Achse Z1 bewegen, ohne sie um die
Tubenachse Z0 zu drehen. 76 bis 78 zeigen
die Grundelemente der Linearführungsstruktur
schräg
perspektivisch. 73, 74 und 75 zeigen
die Linearführungsstruktur,
wenn das Varioobjektiv 71 die Weitwinkel-Grenzstellung hat,
wenn es die Tele-Grenzstellung hat und wenn es eingefahren ist.
In jeder in 73 bis 75 gezeigten
Schnittdarstellung sind die Grundelemente der Linearführungsstruktur
zur besseren Übersicht
schraffiert. Zusätzlich
ist in jeder Schnittdarstellung von allen drehbaren Elementen nur
der Nockenring 11 gestrichelt schraffiert.
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Der
Nockenring 11 ist ein doppelseitig genuteter Ring, der
an seinem Außenumfang
die drei Außennuten 11b zum
Bewegen des ersten Außentubus 12 hat
und an seinem Innenumfang die Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
zum Bewegen des Antriebsrahmens 8 der zweiten Linsengruppe
LG2 hat. Entsprechend befindet sich der erste Außentubus 12 radial
außerhalb
des Nockenrings 11, während
der Antriebsrahmen 8 radial in dem Nockenring 11 angeordnet
ist. Andererseits ist der erste Linearführungsring 14 radial
außerhalb
des Nockenrings 11 angeordnet und zum Führen des ersten Außentubus 12 und
des Antriebsrahmens 8 linear ohne Drehung um die Tubenachse
Z0 bestimmt.
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In
dieser Linearführungskonstruktion
mit den vorstehend beschriebenen Positionsbeziehungen zwischen dem
ersten Linearführungsring 14,
dem ersten Außentubus 12 und
dem Antriebsrahmen 8 führt
der erste Linearführungsring 14 direkt
den zweiten Außentubus 13 (der
als Linearführungsteil
zum Führen
des ersten Außentubus 12 geradlinig
in Richtung der optischen Achse Z1 dient, ohne ihn um die Tubenachse
Z0 zu drehen) und den zweiten Linearführungsring 10 (der
als Linearführungsteil
zum Führen
des Antriebsrahmens 8 geradlinig in Richtung der optischen
Achse dient, ohne ihn um die Tubenachse Z0 zu drehen) geradlinig
in Richtung der optischen Achse Z1, ohne sie um die Tubenachse Z0
zu drehen. Der zweite Außentubus 13 ist
radial zwischen dem Nockenring 11 und dem ersten Linearführungsring 14 angeordnet
und linear in Richtung der optischen Achse Z1 ohne Drehung um die
Tubenachse Z0 geführt
durch Eingriff der sechs radialen Vorsprünge 13a am Außenumfang
des zweiten Außentubus 13 mit
den sechs zweiten Linearführungsnuten 14g.
Ferner führt
der zweite Außentubus 13 den
ersten Außentubus 12 linear
in Richtung der optischen Achse Z1, ohne ihn um die Tubenachse Z0
zu drehen, durch Eingriff der drei Linearführungsnuten 13b am
Innenumfang des zweiten Außentubus 13 mit
den drei Führvorsprüngen 12a des
ersten Außentubus 12.
Andererseits ist bei dem zweiten Linearführungsring 10 zum
Führen
des Antriebsrahmens 8 der zweiten Linsengruppe LG2 in dem
Nockenring 11 der Ringteil 10b hinter dem Nockenring 11 angeordnet, die
drei gegabelten Vorsprünge 10a stehen
radial von dem Ringteil 10b ab und sitzen jeweils in einem
der drei Paare erster Linear führungsnuten 14f,
und die drei Linearführungskeil
Linearführungskeile 10c stehen
von dem Ringteil 10b in Richtung der optischen Achse Z1
ab und mit den drei Führungsnuten 8a in Eingriff.
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Bei
einer Linearführungsstruktur
mit Bedingungen ähnlich
denjenigen der Linearführungsstruktur
nach 73 bis 75,
bei der zwei linear geführte
Außen-
bzw. Innenelemente (der erste Außentubus 12 und der
Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2) jeweils
außerhalb
und innerhalb eines doppelseitig genuteten Nockenrings (Nockenring 11)
angeordnet sind und ein primäres
Linearführungsteil
(der erste Linearführungsring 14)
der Linearführungsstruktur
außerhalb
des Nockenrings angeordnet ist, ist ein zweites Linearführungsteil
als äußeres bewegliches
Element (das dem zweiten Außentubus 13 entspricht)
außerhalb
des Nockenrings angeordnet, während
ein geradlinig geführtes
bewegliches Teil (das dem ersten Außentubus 12 entspricht) linear
in Richtung der optischen Achse Z1 geführt ist, ohne durch das zweite
Linearführungsteil
gedreht zu werden. Diese Konstruktion hat einen Satz Linearführungsteile
zum Führen
eines beweglichen Teils, welches als inneres bewegliches Element
dient (das dem Antriebsrahmen 8 der zweiten Linsengruppe LG2
entspricht) und in dem Nockenring in Richtung der optischen Achse
Z1 linear bewegbar ist, ohne zu drehen wie bei einem konventionellen
Varioobjektiv. Mit anderen Worten: in der linearen Führungsstruktur eines
solchen konventionellen Varioobjektivs steht jedes der vorstehend
genannten Linearführungsteile des äußeren beweglichen
Teils radial zur Innenseite des Nockenrings, damit es mit dem inneren
beweglichen Element über
einen einzigen Weg in Eingriff stehen kann. Entsprechend dieser
Art einer konventionellen Linearführungsstruktur nimmt der durch
die linearen Führungsoperationen
des äußeren und
des inneren beweglichen Elements erzeugte Widerstand zu, wenn die
Relativgeschwindigkeit in Richtung der optischen Achse zwischen
den beiden linear geführten
beweglichen Elementen, die außerhalb
bzw. innerhalb des Nockenrings angeordnet sind, hoch ist. Außerdem ist
eine lineare Führung
besonders des inneren beweglichen Elements in Richtung der optischen
Achse ohne Drehung mit hoher Führungsgenauigkeit
schwierig, da das innere bewegliche Element indirekt linear in Richtung
der optischen Achse geführt
ist, ohne über
das äußere bewegliche
Element gedreht zu werden.
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Im
Gegensatz zu einer solchen konventionellen Linearführungsstruktur
kann das vorstehend genannte Widerstandsproblem bei einer Linearführungsstruktur
des Varioobjektivs 71, wie sie in 73 bis 75 gezeigt
ist, dadurch verhindert werden, dass der zweite Außentubus 13,
der als Linearführungsteil
zur linearen Führung
des ersten Außentubus 12 (außerhalb
des Nockenrings 11) in Richtung der optischen Achse Z1
dient, ohne ihn um die Tubenachse Z0 zu drehen, mit den sechs zweiten
Linearführungsnuten 14g in
Eingriff steht, während
der zweite Linearführungsring 10 der
als Linearführungsteil
zum linearen Führen
des Antriebsrahmens 8 der zweiten Linsengruppe LG2 (innerhalb
des Nockenrings 11) in Richtung der optischen Achse Z1
ohne Drehen um die Tubenachse Z0 dient, mit den drei Paaren erster
Linearführungsnuten 14f in
Eingriff steht, so dass der zweite Außentubus 13 und der zweite
Linearführungsring 10 direkt
durch den ersten Linearführungsring 14 über zwei
Wege geführt
werden: einen ersten Weg (innerer Weg) von den drei Paaren erster
Linearführungsnuten 14f zu
den drei gegabelten Vorsprüngen 10a und
einen zweiten Weg (äußerer Weg)
von den sechs zweiten Linearführungsnuten 14g zu
den sechs radialen Vorsprüngen 13a.
Ferner ist der erste Linearführungsring 14,
der den zweiten Linearführungsring 10 und
den zweiten Außentubus 13 direkt
linear führt,
durch den zweiten Linearführungsring 10 und
den zweiten Außentubus 13 verstärkt. Dies
macht die Linearführungsstruktur ausreichend
stabil.
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Ferner
ist jedes Paar erster Linearführungsnuten 14f,
die den zweiten Linearführungsring 10 linear
in Richtung der optischen Achse Z1 ohne Drehung um die Tubenachse
Z0 führen,
durch zwei einander gegenüberliegende
Seitenwände
gebildet, zwischen denen die jeweilige zweite Linearführungsnut 14g ausgebildet
ist. Diese Konstruktion ist durch einfachen Aufbau vorteilhaft und
beeinträchtigt
die Stabilität
des ersten Linearführungsrings 14 praktisch nicht.
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Die
Beziehung zwischen dem Nockenring 11 und dem Antriebsrahmen 8 wird
im Folgenden im Detail erläutert.
Wie oben beschrieben, bestehen die an der Innenumfangsfläche des
Nockenrings 11 ausgebildeten Innennuten 11a aus
dem Satz der drei vorderen Innennuten 11a-1, die an verschiedenen
Umfangsstellen ausge bildet sind, und dem Satz der drei hinteren
Innennuten 11a-2, die an verschiedenen Umfangsstellen in
Richtung der optischen Achse hinter den drei vorderen Innennuten 11a-1 ausgebildet sind.
Die hinteren Innennuten 11a-2 sind jeweils als unterbrochene
Nockennut ausgebildet, wie in 17 gezeigt
ist. Die sechs Nockennuten des Nockenrings 11, nämlich die
drei vorderen Innennuten 11a-1 und die drei hinteren Innennuten 11a-2 folgen
sechs in Form und Größe gleichen
Referenzkurvenbahnen VT. Jede dieser Referenzkurvenbahnen VT gibt
die Form der ihr zugeordneten Nockennut an und hat einen Linsentubus-Betriebsabschnitt
und einen Linsentubus-Montage/Demontageabschnitt. Der Betriebsabschnitt
besteht aus einem Varioabschnitt und einem Einfahrabschnitt. Der
Betriebsabschnitt dient als Steuerabschnitt, der die Bewegung des
Antriebsrahmens 8 bezüglich
des Nockenrings 11 steuert. Der Betriebsabschnitt ist von
dem Montage/Demontageabschnitt zu unterscheiden, der nur dann genutzt wird,
wenn das Varioobjektiv 71 montiert oder demontiert wird.
Der Varioabschnitt dient als Steuerabschnitt, der die Bewegung des
Antriebsrahmens 8 bezüglich
des Nockenrings 11 steuert, insbesondere aus einer der
Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs 71 entsprechenden
Position des Antriebsrahmens 8 in eine der Tele-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 entsprechende Position des Antriebsrahmens 8.
Der Varioabschnitt ist von dem Einfahrabschnitt zu unterscheiden.
Fasst man die jeweils in Richtung der optischen Achse hintereinanderliegenden
Innennuten 11a-1 und 11a-2 als Nutenpaar auf, so
kann man auch sagen, dass der Nockenring 11 in regelmäßigen Abständen in
seiner Umfangsrichtung drei Paare Innennuten 11a hat, durch
die die zweite Linsengruppe LG2 geführt ist.
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Wie
aus 17 hervorgeht, ist die Länge der axialen
Ausdehnung W1 der Referenzkurvenbahnen VT der drei vorderen Innennuten 11a-1 in
Richtung der optischen Achse (horizontale Richtung in 17), die äquivalent
der axialen Ausdehnung der Referenzkurvenbahnen VT der drei hinteren
Innennuten 11a-2 in Richtung der optischen Achse ist, größer als
die Länge
W2 des Nockenrings 11 in Richtung der optischen Achse.
Die Länge
des Varioabschnitts, der in der axialen Ausdehnung W1 der Referenzkurvenbahnen
VT der drei vorderen Innennuten 11a-1 (oder der hinteren
Innennuten 11a-2) enthalten ist, ist in 17 als Länge
W3 bezeichnet, die für
sich genommen im Wesentlichen äquivalent
mit der Länge W2
des Nockenrings 11 ist. Dies bedeutet, dass mit dem Nockenring 11 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
ein Satz von Nockennuten mit jeweils ausreichender Länge nicht
realisiert werden könnte, wenn
die Nockennuten in herkömmlicher
Weise ausgebildet werden würden,
nämlich
in der Weise, dass auf einer Umfangsfläche des Nockenrings ein Satz langer
Nockennuten ausgebildet wird, die in ihrer Gesamtheit ihnen zugeordneten,
langen Kurvenbahnen folgen. In dem vorgestellten Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs kommt ein Nockenmechanismus zum Einsatz, der
einen ausreichenden Bewegungsbereich des für die zweite Linsengruppe LG2
vorgesehenen Antriebsrahmens 8 in Richtung der optischen Achse
gewährleistet,
ohne die Länge
des Nockenrings 11 in Richtung der optischen Achse zu vergrößern. Dieser
Nockenmechanismus wird später
im Detail beschrieben.
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Jede
vordere Innennut 11a-1 deckt nicht die ihr zugeordnete
Referenzkurvenbahn VT in ihrer gesamten Ausdehnung ab. Entsprechend
deckt jede hintere Innennut 11a-2 nicht die ihr zugeordnete
Referenzkurvenbahn VT in ihrer Gesamtheit ab. Der Bereich jeder
vorderen Innennut 11a-1, der in der dieser zugeordneten
Referenzkurvenbahn VT enthalten ist, ist teilweise verschieden von
dem Bereich jeder hinteren Innennut 11a-2, der in der dieser
zugeordneten Referenzkurvenbahn VT enthalten ist. Jede Referenzkurvenbahn
VT kann grob in vier Abschnitte unterteilt werden, nämlich einen
ersten Abschnitt VT1, einen zweiten Abschnitt VT2, einen dritten
Abschnitt VT3 und einen vierten Abschnitt VT4. Der erste Abschnitt
VT1 erstreckt sich in Richtung der optischen Achse. Der zweite Abschnitt
VT2 erstreckt sich von einem ersten Wendepunkt VTh, der sich am
hinteren Ende des ersten Abschnitts VT1 befindet, zu einem zweiten
Wendepunkt VTm, der sich in Richtung der optischen Achse hinter
dem ersten Wendepunkt VTh befindet. Der dritte Abschnitt VT3 erstreckt
sich von dem zweiten Wendepunkt VTm zu einem dritten Wendepunkt
VTn, der sich in Richtung der optischen Achse vor dem zweiten Wendepunkt
VTm befindet. Der vierte Abschnitt VT4 schließt an den dritten Wendepunkt
VTn an. Der vierte Abschnitt VT4 wird nur zur Montage oder Demontage
des Varioobjektivs 71 genutzt und ist sowohl in jeder vorderen
Innennut 11a-1 als auch in jeder hinteren Innennut 11a-2 enthalten.
Jede vordere Innennut 11a-1 ist in der Nähe des vorderen
Endes des Nockenrings 11 so ausgebildet, dass sie den ersten
Abschnitt VT1 in seiner Gesamtheit und den zweiten Abschnitt VT2
zum Teil nicht enthält
und dass sie an einem Zwischenpunkt des zweiten Abschnitts VT2 eine
vordere Endöffnung R1
enthält.
Diese vordere Endöffnung
R1 öffnet
sich also an der vorderen Stirnfläche des Nockenrings 11. Dagegen
ist jede hintere Innennut 11a-2 in der Nähe des hinteren
Endes des Nockenrings 11 so ausgebildet, dass sie benachbarte
Teile des zweiten Abschnitts VT2 und des dritten Abschnitts VT3
beiderseits des zweiten Wendepunkts VTm nicht enthält. Außerdem ist
jede hintere Innennut 11a-2 so ausgebildet, dass sie am
vorderen Ende des ersten Abschnitts VT1 eine vordere Endöffnung R4
enthält,
die dem oben erwähnten
vorderen offenen Endabschnitt 11a-2x entspricht. Die vordere
Endöffnung
R4 ist also an der vorderen Stirnfläche des Nockenrings 11 offen.
Der fehlende Teil jeder vorderen Innennut 11a-1, der auf
der zugeordneten Referenzkurvenbahn VT liegt, ist in der zugeordneten
hinteren Innennut 11a-2 enthalten, die in Richtung der
optischen Achse hinter der vorderen Innennut 11a-1 angeordnet
ist, während der
fehlende Teil jeder hinteren Innennut 11a-2, die auf der
zugeordneten Referenzkurvenbahn VT liegt, in der zugeordneten vorderen
Innennut 11a-1 enthalten ist, die in Richtung der optischen
Achse vor der hinteren Innennut 11a-2 angeordnet ist. Würden jede vordere
Innennut 11a-1 und die ihr zugeordnete hintere Innennut 11a-2 zu
einer einzigen Nockennut kombiniert, so würde letztere die zugeordnete
Referenzkurvenbahn VT in ihrer Gesamtheit enthalten. Dies bedeutet,
dass jede vordere Innennut 11a-1 und die ihr zugeordnete
hintere Innennut 11a-2 komplementär zueinander sind. Die vorderen
Innennuten 11a-1 und die hinteren Innennuten 11a-2 sind
gleich breit.
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Wie
in 19 gezeigt, bestehen die Mitnehmer 8b,
die in die ihnen zugeordneten Innennuten 11a greifen, aus
einem Satz von drei vorderen Mitnehmern 8b-1, die an verschiedenen
Umfangsstellen angeordnet sind, und einem Satz von drei hinteren Mitnehmern 8b-2,
die in Richtung der optischen Achse hinter den drei vorderen Mitnehmern 8b-1 angeordnet
sind. Dabei bildet jeder vordere Mitnehmer 8b-1 und der
in Richtung der optischen Achse dahinter angeordnete hintere Mitnehmer 8b-2 ein
Mitnehmerpaar entsprechend dem Paar Innennuten 11a. Der
Raum zwischen den drei vorderen Mitnehmern 8b-1 und den
drei hinteren Mit nehmern 8b-2 in Richtung der optischen
Achse ist so festgelegt, dass die drei vorderen Mitnehmer 8b-1 in
die ihnen zugeordneten drei vorderen Innennuten 11a-1 und
die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 in die drei hinteren Innennuten 11a-2 greifen.
Der Durchmesser der vorderen Mitnehmer 8b-1 ist gleich
den Durchmessern der hinteren Mitnehmer 8b-2.
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79 zeigt die Positionsbeziehung zwischen den Innennuten 11a und
den Mitnehmern 8b, wenn sich das Varioobjektiv 71 in
dem in 10 gezeigten eingefahrenen
Zustand befindet. Ist das Varioobjektiv 71 eingefahren,
so ist jeder vordere Mitnehmer 8b-1 in der ihm zugeordneten
vorderen Innennut 11a-1 nahe deren drittem Wendepunkt VTn
angeordnet, während
jeder hintere Mitnehmer 8b-2 in der ihm zugeordneten hinteren
Innennut 11a-2 nahe deren drittem Wendepunkt VTn angeordnet
ist. Da jede vordere Innennut 11a-1 einen Teil hat, der
nahe dem dritten Wendepunkt VTn vorhanden ist, und auch jede hintere
Innennut 11a-2 einen Teil hat, der nahe dem dritten Wendepunkt
VTn vorhanden ist, greift jeder vordere Mitnehmer 8b-1 in
die ihm zugeordnete vordere Innennut 11a-1 und jeder hintere
Mitnehmer 8b-2 in die ihm zugeordnete hintere Innennut 11a-2.
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Durch
Drehen des Nockenrings 11 in Tubusausfahrrichtung (in 79 nach oben) in dem in 79 gezeigten
eingefahrenen Zustand werden jeder vordere Mitnehmer 8b-1 und
jeder hintere Mitnehmer 8b-2 durch die jeweils zugeordnete
vordere Innennut 11a-1 bzw. hintere Innennut 11a-2 längs der optischen
Achse rückwärts geführt, um
sich auf dem dritten Abschnitt VT3 auf den jeweiligen zweiten Wendepunkt
VTm zuzubewegen. Mitten in dieser Bewegung löst sich jeder hintere Mitnehmer 8b-2 aus der
zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 durch deren erste
hintere Endöffnung
R3, die an der hinteren Stirnfläche
des Nockenrings 11 offen ist, da die jeweilige Innennut 11a-2 nicht
die benachbarten Teile des zweiten Abschnitts VT2 und des dritten
Abschnitts VT3 beiderseits des Wendepunkts VTm enthält. Zugleich
bleibt der entsprechende vordere Mitnehmer 8b-1 in Eingriff
mit der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1, da diese
einen in Richtung der optischen Achse hinteren Teil hat, der dem
fehlenden hinteren Teil der entsprechenden hinteren Innennut 11a-2 entspricht.
Ab dem Zeitpunkt, zu dem sich der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 aus
der ihm zugeordneten Innennut 11a-2 durch deren erste hintere Endöffnung R3
löst, bewegt
sich der Antriebsrahmen 8 nur infolge des Ineinandergreifens
des jeweiligen vorderen Mitnehmers 8b-1 und der ihm zugeordneten
vorderen Innennut 11a-1 mit Drehen des Nockenrings 11 längs der
optischen Achse.
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80 zeigt die Positionsbeziehung zwischen den Innennuten 11a und
den Mitnehmern 8b, wenn sich das Varioobjektiv 71 in
der Weitwinkel-Grenzstellung befindet, die in 9 unterhalb
der optischen Achse Z1 dargestellt ist. In dem Zustand, der in 9 unterhalb
der optischen Achse Z1 dargestellt ist, befindet sich jeder Mitnehmer 8b in
dem zweiten Abschnitt VT2 etwas jenseits des zweiten Wendepunkts
VTm. Wie oben beschrieben, ist zwar in diesem Moment jeder hintere
Mitnehmer 8b-2 über die
erste hintere Endöffnung
R3 aus der ihm zugeordneten Innennut 11a-2 außer Eingriff
gebracht. Jedoch bleibt dabei der Mitnehmer 8b-2 auf der
ihm zugeordneten Referenzkurvenbahn VT, weil der entsprechende vordere
Mitnehmer 8b-1, der sich vor dem Mitnehmer 8b-2 befindet,
in Eingriff mit der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1 bleibt.
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Durch
Drehen des Nockenrings 11 in Tubusausfahrrichtung (in 80 nach oben) in dem in 80 gezeigten
Zustand, in dem sich das Varioobjektiv 71 in der Weitwinkel-Grenzstellung
befindet, wird jeder vordere Mitnehmer 8b-1 durch die ihm
zugeordnete vordere Innennut 11a-1 längs der optischen Achse vorwärts geführt, um
sich auf dem zweiten Abschnitt VT2 zum ersten Abschnitt VT1 hin
zu bewegen. Durch diese Vorwärtsbewegung
jedes vorderen Mitnehmers 8b-1 bewegt sich jeder hintere
Mitnehmer 8b-2, der gerade aus der ihm zugeordneten Innennut 11a-2 gelöst ist,
auf dem zweiten Abschnitt VT2 zum ersten Abschnitt VT1 hin und tritt
kurz darauf in eine zweite hintere Endöffnung R2 ein, die an der hinteren
Stirnfläche
des Nockenrings 11 ausgebildet ist, um so wieder in Eingriff
mit der ihm zugeordneten hinteren Nockennut 11a-2 zu gelangen.
Ab dem Zeitpunkt, zu dem jeder hintere Mitnehmer 8b-2 wieder
in Eingriff mit der ihm zugeordneten Innennut 11a-2 kommt,
ist jeder Mitnehmer 8b-1 durch die ihm zugeordnete vordere
Innennut 11a-1 und jeder hintere Mitnehmer 8b-2 durch
die ihm zugeordnete hintere Innennut 11a-2 geführt. Kurz
nachdem der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 wieder in
Eingriff mit der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 gelangt
ist, kommt jedoch der jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1 über die
vordere Endöffnung
R1 außer
Eingriff mit der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1,
da der vordere Endabschnitt der jeweiligen vorderen Innennut 11a-1,
die auf der zugeordneten Referenzkurvenbahn VT liegt, fehlt. Dabei
bleibt der jeweilige Mitnehmer 8b-2 in Eingriff mit der
ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2, da letztere einen
in Richtung der optische Achse vorderen Endabschnitt enthält, der dem
fehlenden vorderen Endabschnitt der zugehörigen vorderen Innennut 11a-1 entspricht.
Ab dem Zeitpunkt, zu dem sich der jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1 über die
vordere Endöffnung
R1 aus der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1 löst, bewegt sich
der Antriebsrahmen 8 allein infolge des Ineinandergreifens
des jeweiligen hinteren Mitnehmers 8b-2 und der diesem
zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 mit Drehen des Nockenrings 11 längs der
optischen Achse.
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81 zeigt die Positionsbeziehung zwischen den Innennuten 11a und
den Mitnehmern 8b, wenn sich das Varioobjektiv 71 in
der Tele-Grenzstellung befindet, die in 9 oberhalb
der optischen Achse Z1 dargestellt ist. In diesem in 9 oberhalb der
optischen Achse Z1 dargestellten Zustand ist der jeweilige vordere
Mitnehmer 8b-1 in dem zweiten Abschnitt VT2 nahe dem ersten
Wendepunkt VTh angeordnet. Obgleich der jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1,
wie oben erläutert, über die
vordere Endöffnung
R1 gerade aus der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1 gelöst ist,
bleibt er auf der ihm zugeordneten Referenzkurvenbahn VT, da der
zugehörige,
hinter ihm angeordnete Mitnehmer 8b-2 in Eingriff mit der
ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 bleibt.
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Wird
der Nockenring 11 in dem in 81 gezeigten
Zustand, in dem sich das Varioobjektiv 71 in der Tele-Grenzstellung
befindet, weiter gedreht, so tritt der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 über den ersten
Wendepunkt VTh in den ersten Abschnitt VT1 ein, wie in 82 gezeigt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der jeweilige
vordere Mitnehmer 8b-1 außer Eingriff mit der ihm zugeordneten
vorderen Innennut 11a-1 gekommen, und nur der jeweilige
hintere Mitnehmer 8b-2 befindet sich in Eingriff mit dem
vorderen Endabschnitt (erster Abschnitt VT1) der ihm zugeord neten
hinteren Innennut 11a-2, der sich längs der optischen Achse erstreckt,
so dass der Antriebsrahmen 8 längs der optischen Achse von
vorn von dem Nockenring 11 abgenommen werden kann, um den
jeweiligen hinteren Mitnehmer 8b-2 über die vordere Endöffnung R4
aus der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 zu entfernen. 82 zeigt demnach einen Zustand, in dem der Nockenring 11 und
der für die
zweite Linsengruppe LG2 bestimmte Antriebsrahmen 8 zusammengesetzt
oder voneinander getrennt werden.
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Wie
oben beschrieben, haben in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die jeweils
ein Paar bildenden Nuten die gleiche Referenzkurvenbahn VT. Dies
bedeutet, dass jede vordere Innennut 11a-1 und die ihr
zugeordnete hintere Innennut 11a-2 auf dem Nockenring 11 längs der
optischen Achse an verschiedenen Punkten ausgebildet sind. Außerdem sind
jede vordere Innennut 11a-1 und die ihr zugeordnete hintere
Innennut 11a-2 so ausgebildet, dass ein Ende der vorderen
Innennut 11a-1 zur vorderen Stirnfläche des Nockenrings 11 offen
ist, wobei die vordere Innennut 11a-1 die ihr zugeordnete
Referenzkurvenbahn VT nicht in ihrer Gesamtheit enthält, dass
ein Ende der hinteren Innennut 11a-2 zur hinteren Stirnfläche des
Nockenrings 11 offen ist, wobei die hintere Innennut 11a-2 die
ihr zugeordnete Referenzkurvenbahn VT nicht in ihrer Gesamtheit
enthält, und
dass ferner die vordere Innennut 11a-1 und die hintere
Innennut 11a-2 derart komplementär zueinander sind, dass sie
eine Referenzkurvenbahn VT in ihrer Gesamtheit enthalten. Außerdem befindet
sich nur der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 in Eingriff mit
der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2, wenn der
Antriebsrahmen 8 hinsichtlich seiner axialen Bewegung bezüglich des
Nockenrings 11 in der vorderen Grenzstellung angeordnet
ist, was dem in 9 oberhalb der optischen Achse
Z1 dargestellten Zustand entspricht, in dem sich das Varioobjektiv 71 in
der Tele-Grenzstellung befindet. Dagegen befindet sich nur der jeweilige
vordere Mitnehmer 8b-1 in der ihm zugeordneten vorderen
Innennut 11a-1, wenn der Antriebsrahmen 8 hinsichtlich
seiner axialen Bewegung bezüglich
des Nockenrings 11 in der hinteren Grenzstellung angeordnet
ist, was dem in 9 unterhalb der optischen Achse
Z1 dargestellten Zustand entspricht, in dem sich das Varioobjektiv 71 in der
Weitwinkel-Grenzstellung befindet. Durch diese Konstruktion erhält man einen
ausreichenden Bewegungsbereich des Antriebsrahmens 8 längs der
optischen Achse, der größer als
der Bewegungsbereich des Nockenrings 11 längs der
optischen Achse ist. So kann die Länge des Nockenrings 11 längs der
optischen Achse reduziert werden, ohne den Bewegungsbereich des
Antriebsrahmens 8, der die zweite Linsengruppe LG2 über die
zweite Linsenfassung 6 hält, längs der optischen Achse einschränken zu müssen.
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In
einem Nockenmechanismus mit einem drehbaren Nockenring, an dem Nockennuten
ausgebildet sind, und einem angetriebenen Element, das in die Nockennuten
greifende Mitnehmer hat, nimmt typischerweise die Bewegungsstrecke
jedes Mitnehmers pro Einheitsdrehung des Nockenrings ab, je kleiner
die Neigung der jeweiligen Nockennut an dem Nockenring relativ zu
dessen Drehrichtung wird, d. h. je mehr sich die Verlaufsrichtung
der Nockennut der Umfangsrichtung des Nockenrings annähert. Dadurch
ist es möglich,
das angetriebene Element mit einer höheren Positioniergenauigkeit
zu bewegen. Außerdem
nehmen der Widerstand gegenüber
einer Drehung des Nockenrings und damit das zum Drehen des Nockenrings
benötigte
Antriebsmoment ab, wenn die Neigung einer jeden Nockennut an dem
Nockenring relativ zu dessen Drehrichtung verringert wird. Die Verringerung
des Antriebsmoments führt
zu einer höheren
Haltbarkeit der in dem Nockenmechanismus verwendeten Elemente sowie
zu einer Abnahme des Energieverbrauchs des den Nockenring antreibenden
Motors. Zum Antreiben des Nockenrings kann deshalb ein kleiner Motor
verwendet werden, wodurch der Linsentubus verkleinert werden kann.
Bekanntlich werden zwar die tatsächlichen Bahnen
der Nockennuten unter Berücksichtigung
unterschiedlicher Faktoren wie der Wirkfläche des Außen- oder des Innenumfangs
des Nockenrings sowie des maximalen Drehwinkels des Nockenrings
festgelegt. Im allgemeinen zeigen jedoch die Nockennuten die oben
beschriebene Tendenz.
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Wie
oben beschrieben, ist der Nockenring 11 in regelmäßigen Abständen in
seiner Umfangsrichtung mit drei Paaren (Gruppen) Innennuten 11a zum Führen der
zweiten Linsengruppe LG2 versehen, wenn man jede vordere Innennut 11a-1 und
die längs der
optischen Achse dahinter angeordnete hintere Innennut 11a-2 als
ein solches Nutenpaar auffasst. Entsprechend hat der Antriebsrahmen 8 in
regelmäßigen Abständen in
seiner Umfangsrichtung drei Paare (Gruppen) Mitnehmer 8b,
wenn man jeden vorderen Mitnehmer 8b-1 und den längs der
optischen Achse dahinter angeordneten Mitnehmer 8b-2 als
ein solches Mitnehmerpaar auffasst. Was die Referenzkurvenbahnen
VT der Innennuten 11a betrifft, ist folgendes zu beachten.
Sollen nur drei der Referenzkurvenbahnen VT an der Innenumfangsfläche des
Nockenrings 11 längs
einer sich in dessen Umfangsrichtung erstreckenden Linie angeordnet
werden, so werden sich diese drei Referenzkurvenbahnen VT an der
Innenfläche
des Nockenrings 11 trotz ihrer gewellten Form nicht stören. Um
jedoch den Nockenring 11 in Richtung der optischen Achse
zu verkürzen
und dadurch die Länge
des Varioobjektivs 71 zu minimieren, müssen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
insgesamt sechs Referenzkurvenbahnen VT an der Innenumfangsfläche des
Nockenrings 11 angeordnet werden, da der aus den drei vorderen Innennuten 11a-1 bestehende
Nutensatz und der diesem zugeordnete, aus den drei hintern Innennuten
(drei unterbrochene Innennuten) 11a-2 bestehende Nutensatz,
also insgesamt sechs Innennuten, getrennt voneinander an dem, bezogen
auf die optische Achse, vorderen und dem hinteren Teil der Innenfläche des
Nockenrings 11 ausgebildet werden müssen. Obgleich jede der sechs
Innennuten 11a-1 und 11a-2 kürzer als die ihr zugeordnete
Referenzkurvenbahn VT ist, wird mit zunehmender Zahl an Nuten der für die Innennuten 11a-1 und 11a-2 auf
dem Nockenring 11 zur Verfügung stehende Raum zunehmend begrenzt.
Wird die Zahl an Nockennuten groß, so können diese nur schwer an dem
Nockenring ausgebildet werden, ohne sich gegenseitig zu stören. Um dieses
Problem zu vermeiden, ist es gängige
Praxis, die Neigung jeder Nockennut relativ zur Drehrichtung des
Nockenrings zu vergrößern, d.
h. die Erstreckungsrichtung der Nockennut der Umfangsrichtung des
Nockenrings anzunähern,
oder den Durchmesser des Nockenrings zu vergrößern, um die Wirkfläche des
Nockenringumfangs zu vergrößern, auf
der die Nockennuten ausgebildet sind. Die Neigung jeder Nockennut
zu erhöhen,
ist jedoch unvorteilhaft, wenn man eine höhere Positioniergenauigkeit
im Antrieb des durch den Nockenring angetriebenen Elementes erreichen
und das zum Drehen des Nockenrings benötigte Antriebsmoment verringern
möchte.
Den Durchmesser des Nockenrings zu vergrößern, ist ebenfalls unvorteilhaft,
da das Varioobjektiv entsprechend größer wird.
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In
Abkehr dieser gängigen
Praxis hat der Erfinder für
das vorgestellte Ausführungsbeispiel
des Varioobjektivs folgendes herausgefunden. Die Leistungsfähigkeit
des Nockenmechanismus kann auch dann auf einem hohen Niveau gehalten
werden, wenn jede vordere Innennut 11a-1 eine der drei
hinteren Innennuten 11a-2 schneidet, sofern die Referenzkurvenbahnen
VT der sechs Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
gleich sind, während
ein Mitnehmer jedes Mitnehmerpaars (jeder vordere Mitnehmer 8b-1 und
der diesem zugeordnete hintere Mitnehmer 8b-2) zu dem Zeitpunkt
in der zugeordneten Innennut 11a-1 oder 11a-2 bleibt,
zu dem der andere Mitnehmer 8b-1 oder 8b-2 durch
den Schnittpunkt zwischen der vorderen Innennut 11a-1 und
der hinteren Innennut 11a-2 geht. Unter Berücksichtigung
dieses Umstandes sind jede vordere Innennut 11a-1 und eine benachbarte
der drei hinteren Innennuten 11a-2, die in Umfangsrichtung
des Nockenrings 11 einander benachbart sind, so ausgebildet,
dass sie sich mit Bedacht schneiden, ohne die Form der jeweiligen
Referenzkurvenbahn VT zu ändern
und den Durchmesser des Nockenrings 11 zu vergrößern. Fasst
man die drei Paare Innennuten 11a als erstes Nutenpaar
G1, als zweites Nutenpaar G2 und als drittes Nutenpaar G3 auf, wie
in 17 gezeigt ist, so schneiden einander, jeweils
in Umfangsrichtung des Nockenrings 11 einander benachbart,
die vordere Innennut 11a-1 des ersten Nutenpaars G1 und
die hintere Innennut 11a-2 des zweiten Nutenpaars G2, die
vordere Innennut 11a-1 des zweiten Nutenpaars G2 und die hintere
Innennut 11a-2 des dritten Nutenpaars G3 sowie die vordere
Innennut 11a-1 des dritten Nutenpaars G3 und die hintere
Innennut 11a-2 des ersten Nutenpaars G1.
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Damit
ein Mitnehmer jedes Mitnehmerpaars (vorderer Mitnehmer 8b-1 und
diesem zugeordneter hinterer Mitnehmer 8b-2) zu dem Zeitpunkt
in stabilem Eingriff mit der ihm zugeordneten Innennut 11a-1 oder 11a-2 bleibt,
zu dem der andere Mitnehmer 8b-1 oder 8b-2 durch
den Schnittpunkt zwischen der vorderen Innennut 11a-1 und
der hinteren Innennut 11a-2 läuft, sind die vordere Innennut 11a-1 und
die hintere Innennut 11a-2 jedes der drei Nutenpaare G1, G2
und G3 nicht nur in verschiedenen axialen Positionen längs der
optischen Achse, sondern auch in verschiedenen Umfangspositionen
bezogen auf die Umfangsrichtung des Nockenrings 11 ausgebildet. Der
Positionsunterschied in Umfangsrichtung des Nockenrings 11 zwischen
der vorderen Innennut 11a-1 und der hinteren Innennut 11a-2 jedes
der drei Nutenpaare G1, G2 und G3 ist in 17 mit
HJ bezeichnet. Dieser Positionsunterschied HJ ändert den Schnittpunkt der
vorderen Innennut 11a-1 und der hinteren Innennut 11a-2 in
Umfangsrichtung des Nockenrings 11. In jedem der drei Nutenpaare
G1, G2 und G3 ist also der Schnittpunkt in der Nähe des auf den dritten Abschnitt
VT3 der vorderen Innennut 11a-1 liegenden Wendepunkts VTm
und zudem in der Nähe
des auf dem vorderen Ende des ersten Abschnitts VT1 an der vorderen
Endöffnung
R4 (offener Endabschnitt 11a-2x) liegenden ersten Wendepunkts VTh
angeordnet.
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Indem
der Satz der drei vorderen Innennuten 11a-1 und der entsprechende
Satz der drei hinteren Innennuten 11a-2 wie oben beschrieben
ausgebildet sind, bleiben zu dem Zeitpunkt, zu dem die drei vorderen
Innennuten 8b-1 durch die in den drei vorderen Innennuten 11a-1 vorhandenen
Schnittpunkte treten, die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 in
Eingriff mit den drei hinteren Innennuten 11a-2, so dass
die drei vorderen Mitnehmer 8b-1 durch die Schnittpunkte
laufen können,
ohne sich aus den drei vorderen Innennuten 11a-1 zu lösen (vgl. 83). Obgleich in jeder der vorderen Innennuten 11a-1 ein
Schnittpunkt zwischen dem Varioabschnitt und dem Einfahrabschnitt, d.
h. ein Schnittpunkt in dem Betriebsabschnitt vorhanden ist, kann
der Linsentubus 71 trotz des Vorhandenseins eines einen
Schnittpunkt enthaltenden Abschnitts der jeweiligen vorderen Innennut 11a-1 sicher
mit dem Nockenring 11 aus- und eingefahren werden.
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Der
jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1 ist zwar schon aus der
ihm zugeordneten Innennut 11a-1 gelöst, wenn der entsprechende
hintere Mitnehmer 8b-2 den Schnittpunkt in der hinteren
Innennut 11a-2 erreicht, wie in 82 gezeigt
ist. Jedoch ist dieser Schnittpunkt in dem Montage/Demontageabschnitt,
d. h. außerhalb
des Betriebsabschnitts angeordnet, so dass sich der jeweilige hintere
Mitnehmer 8b-2 nicht in einem Zustand befindet, in dem
er Antriebsmoment von dem Nockenring 11 empfängt. Wie
für den
Satz der drei hinteren Innennuten 11a-2 muss deshalb nicht
die Möglichkeit
in Betracht gezogen werden, dass sich der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 am
Schnittpunkt aus der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 löst, wenn
das Varioobjektiv 71 aufnahmebereit ist.
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Der
in der jeweiligen vorderen Innennut 11a-1 vorhandene Schnittpunkt
befindet sich in einem Abschnitt, durch den der zugeordnete vordere Mitnehmer 8b-1 zwischen
dem in 79 gezeigten Zustand, in dem
das Varioobjektiv 71 eingefahren ist, und dem in 80 gezeigten Zustand, in dem sich das Varioobjektiv 71 in
der Weitwinkel-Grenzstellung befindet, läuft, während sich der in der jeweiligen
hinteren Innennut 11a-2 vorhandene Schnittpunkt in dem
Montage/Demontageabschnitt befindet, wie oben beschrieben wurde.
So ist dafür
gesorgt, dass entweder die jeweilige vordere Innennut 11a-1 oder die
jeweilige hintere Innennut 11a-2 ihren Schnittpunkt nicht
in dem Variobereich zwischen der Weitwinkel-Grenzstellung und der
Tele-Grenzstellung hat. Dadurch wird ungeachtet des Schnittpunkts
zwischen den Nockennuten ein hohes Maß an Positioniergenauigkeit
im Antrieb der zweiten Linsengruppe LG2 während der Brennweitenänderung
des Varioobjektivs 71 erreicht.
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Der
zeitliche Ablauf, gemäß dem der
jeweilige Mitnehmer in die ihm zugeordnet Nockennut greift oder
aus dieser gelöst
wird, kann durch Einstellen der oben genannten Positionsdifferenz
b variiert werden. Außerdem
kann durch Einstellen der Positionsdifferenz b der Schnittpunkt
zwischen zwei Nockennuten (11a-1 und 11a-2) in
einem geeigneten Abschnitt angeordnet werden, der die Brennweitenänderung
nicht nachteilig beeinflusst.
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In
dem vorgestellten Ausführungsbeispiel sind
also die jeweilige vordere Innennut 11a-1 und die jeweilige
hintere Innennut 11a-2 platzsparend an der Innenumfangsfläche des
Nockenrings 11 nacheinander angeordnet, ohne die Positioniergenauigkeit im
Antrieb der zweiten Linsengruppe LG2 zu verschlechtern, indem dafür gesorgt
ist, dass die jeweilige vordere Innennut 11a-1 und eine
der drei hinteren Innennuten 11a-2, die dieser vorderen
Innennut 11a-1 in Umfangsrichtung benachbart ist, einander mit
Bedacht schneiden, und indem dafür
gesorgt ist, dass die jeweilige vordere Innennut 11a-1 und
die ihr zugeordnete hintere Innennut 11a-2 nicht nur längs der
optischen Achse in verschiedenen axialen Positionen, sondern auch
in Umfangsrichtung des Nockenrings 11 in verschiedenen
Umfangspositionen angeordnet sind. So kann nicht nur die Länge des
Nockenrings 11 längs
der optischen Achse, sondern auch dessen Durchmesser verringert
werden.
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Der
Antriebsrahmen 8 ist infolge der oben beschriebenen Konstruktion
des Nockenrings 11 in Relation zur Länge des Varioobjektivs um eine
vergleichsweise große
Strecke längs
der optischen Achse bewegbar. Üblicherweise
ist es jedoch schwierig, ein solches Element, das längs der
optischen Achse in einem großen
Verstellbereich linear bewegt wird, ohne um die optische Achse gedreht
zu werden, durch eine kleine Linearführungsstruktur zu führen. In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
kann der Antriebsrahmen 8, ohne seine Abmessungen zu vergrößern, zuverlässig linear
längs der
optischen Achse geführt
werden, ohne dass er sich um die Tubenachse Z0 dreht.
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Wie
aus den 73 bis 75 und 79 bis 82 hervorgeht,
bewegt sich der zweite Linearführungsring 10 nicht
längs der
optischen Achse relativ zu dem Nockenring 11. Dies liegt
daran, dass die unterbrochene Außenkante des Ringteils 10b des zweiten
Linearführungsrings 10 so
in der unterbrochenen Umfangsnut 11e des Nockenrings 11 sitzt, dass
sie um die Tubenachse Z0 relativ zu dem Nockenring 11 drehbar,
jedoch längs
der optischen Achse relativ zu diesem unbeweglich ist. Andererseits
ist im Betriebsbereich des Varioobjektivs 71, der von der eingefahrenen
Stellung über
die Weitwinkel-Grenzstellung bis zur Tele-Grenzstellung reicht,
der Antriebsrahmen 8 hinsichtlich seiner axialen Bewegung bezüglich des
Nockenrings 11 in der hinteren Endstellung angeordnet,
wenn das Varioobjektiv 71 auf eine Brennweite eingestellt
ist, die der Weitwinkel-Grenzstellung nahekommt, während der
Antriebsrahmen 8 hinsichtlich seiner axialen Bewegung bezüglich des
Nockenrings 11 in der vorderen Endstellung angeordnet ist,
wenn sich das Varioobjektiv 71 in der Tele-Grenzstellung
befindet. Insbesondere ist der Antriebsrahmen 8 in der
vorstehend genannten hinteren Endstellung angeordnet, wenn sich
der jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1 am zweiten Wendepunkt
VTm der ihm zugeordneten vorderen Innennut 11a-1 und der
jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 an dem zweiten Wendepunkt
VTm der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 befindet,
d. h. wenn sich die beiden Mitnehmer 8b-1 und 8b-2 jeweils dicht
an ihrer Weitwinkel-Position befinden.
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Die
drei Linearführungskeile 10c des
zweiten Linearführungsrings 10 ragen
von dem Ringteil 10b längs
der optischen Achse nach vorn, während
das hintere Ende des Antriebsrahmens 8 über den Ringteil 10b hinaus
nach hinten ragt, wenn sich das Varioobjektiv 71 in der
Weitwinkel-Grenzstellung befindet, wie in 73 und 80 gezeigt
ist. Um dem Antriebsrahmen 8 eine solche Bewegung längs der optischen
Achse bezüglich
des zweiten Linearführungsrings 10 zu
ermöglichen,
hat der Ringteil 10b des zweiten Linearführungsrings 10 eine
zentrale Öffnung 10b-T (vgl. 88), deren Durchmesser so groß bemessen ist, dass der Antriebsrahmen 8 durch die Öffnung 10b-T treten
kann. Die drei Linearführungskeile 10c sind
so angeordnet, dass sie durch die zentrale Öffnung 10b-T nach
vorn ragen. Die drei Linearführungskeile 10c sind
also an dem zweiten Linearführungsring 10 radial
so angeordnet, dass sie den Ringteil 10b nicht stören. Das
vordere und das hintere Ende jeder an dem Antriebsrahmen 8 ausgebildeten
Führungsnut 8a ist
zur vorderen bzw. hinteren Stirnfläche des Antriebsrahmens 8 offen,
so dass der zugeordnete Linearführungskeil 10c vom
vorderen Ende des Antriebsrahmens 8 nach vorn und von dessen
hinterem Ende nach hinten überstehen
kann.
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So
wird eine gegenseitige Störung
des Antriebsrahmens 8 und des Ringteils 10b des
zweiten Linearführungsrings 10 vermieden,
unabhängig
davon, wo der Antriebsrahmen 8 längs der optischen Achse relativ
zu dem zweiten Linearführungsring 10 angeordnet
ist. Dadurch ist es möglich,
die Linearführungskeile 10c und
die ihnen zugeordneten Führungsnuten 8a in
ihrer Gesamtheit als Gleitteile zu nutzen, durch die der Antriebsrahmen 8 linear
geführt ist,
ohne sich um die Tubenachse Z0 zu drehen. Beispielsweise ist in
den 84 und 85 die
Positionsbeziehung zwischen dem Antriebsrahmen 8 und dem
zweiten Linearführungsring 10 in
einem Zustand gezeigt, in dem sich das Varioobjektiv 71 in
der Weitwinkel-Grenzstellung befindet, d. h. der Antriebsrahmen 8 hinsichtlich
seiner axialen Bewegung bezüglich
des zweiten Linearführungsrings 10 in
seiner hinteren Endstellung angeordnet ist. In diesem Zustand ragt
etwa die hintere Hälfte
des Antriebsrahmens 8 längs
der optischen Achse durch die zentrale Öffnung 10b-T aus dem
Ringteil 10b nach hinten, wobei jeder Linearführungskeil 10c mit
einem hinteren Teil, der sich seinem hinteren Ende anschließt, mit
einem vorderen Teil der zugeordneten Führungsnut 8a, der sich
deren vorderem Ende anschließt,
in Eingriff befindet. Jeder Linearführungskeil 10c ragt
mit seinem vorderen Ende aus der ihm zugeordneten Führungsnut 8a nach
vorn. Würden
die Linearführungskeile 10c entgegen
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
nicht radial in das Innere des Ringteils 10b hinein versetzt
sein, sondern direkt von der Vorderseite des Ringteils 10b nach
vorn ragen, so wäre
der Antriebsrahmen 8 nicht in der Lage, sich über die
in den 84 und 85 gezeigte
Stellung hinaus nach hinten zu bewegen, da eine solche nach hinten
gerichtete Bewegung durch den Kontakt mit dem Ringteil 10b verhindert
werden würde.
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Ändert das
Varioobjektiv 71 seine Brennweite ausgehend von der Weitwinkel-Grenzstellung zur Tele-Grenzstellung,
so wird der hintere Teil des Antriebsrahmens 8, der in
der Weitwinkel-Grenzstellung in Richtung der optischen Achse hinter
dem Ringteil 10b angeordnet ist, durch die zentrale Öffnung 10b-T von
dem Ringteil 10b längs
der optischen Achse nach vorn bewegt, so dass der Antriebsrahmen 8 insgesamt
vor dem Ringteil 10b angeordnet ist (vgl. 86 und 87).
Das hintere Ende des jeweiligen Linearführungskeils 10c ragt
dabei aus der dem Linearführkeil 10c zugeordneten
Führungsnut 8a nach hinten,
so dass sich nur der vordere Teil des Linearführkeils 10c und der
hintere Teil der zugeordneten Führungsnut 8a längs der
optischen Achse miteinander in Eingriff befinden. Während sich
der Antriebsrahmen 8 zur Änderung der Brennweite des
Varioobjektivs 71 ausgehend von der Weitwinkel-Grenzstellung
in die Tele-Grenzstellung
längs der
optischen Achse bewegt, bleiben die drei Linearführkeile 10c in den
drei ihnen zugeordneten Führungsnuten 8a,
so dass der Antriebsrahmen 8 sicher linear längs der
optischen Achse geführt
ist, ohne sich um die Tubenachse Z0 zu drehen.
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Betrachtet
man nun die Linearführungsfunktion
zwischen dem zweiten Linearführungsring 10 und
dem Antriebsrahmen 8, so können die Linearführkeile 10c und
die ihnen zugeordneten Führungsnuten 8a theoretisch
fast in ihrer Gesamtheit als wirksame Führungsabschnitte genutzt werden,
die unmittelbar bis zu dem Zeitpunkt miteinander in Eingriff bleiben,
bevor sie sich voneinander lösen.
Jedoch ist bei den vorstehend genannten wirksamen Führungsabschnitten
jeweils ein nicht genutzter Rand vorgesehen, der das Ineinandergreifen
der drei Linearführkeile 10c und
der drei Führungsnuten 8a stabilisiert. Beispielsweise
entspricht die in den 84 und 85 gezeigte
Relativanordnung zwischen den drei Linearführkeilen 10c und den
drei Führungsnuten 8a der
Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs 71, um sicherzustellen,
dass die drei Linearführkeile 10c und
die drei Führungsnuten 8a in
ausreichendem Maße
ineinandergreifen. Die Führungsnuten 8a stellen
jedoch in diesem Zustand immer noch Raum bereit, um die ihnen zugeordneten
Linearführkeile 10c längs der
optischen Achse weit nach hinten zu bewegen. Obgleich der Antriebsrahmen 8 hinsichtlich
seiner axialen Bewegung bezüglich
des Nockenrings 11 in seiner hinteren Endstellung angeordnet
ist, wenn sich der jeweilige vordere Mitnehmer 8b-1 am
zweiten Wendepunkt VTm der ihm zugeordneten Innennut 11a-1 und
der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 am zweiten Wendepunkt
VTm der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 befindet,
also die Mitnehmer 8b-1 und 8b-2 jeweils in enger
räumlicher
Nähe ihrer
Weitwinkelposition (zwischen der Weitwinkelposition und der Einfahrposition)
angeordnet sind, greifen die drei Linearführkeile 10c und die ihnen
zugeordneten drei Führungsnuten 8a in
ausreichendem Maße
ineinander. Aus dem in den 86 und 87 gezeigten
Zustand, in dem sich das Varioobjektiv 71 in der Tele-Grenzstellung
befindet, kann der Antriebsrahmen 8 weiter nach vorn zu
dem zweiten Linearführungsring 10 bewegt
werden, um das Varioobjektiv 71 in den Montage/Demontagezustand zu
bringen, wobei jeder Linearführkeil 10c in
diesem Montage/Demontagezustand in Eingriff mit der ihm zugeordneten
Führungsnut 8a bleibt
(vgl. 82).
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Um
den maximalen Bewegungsbetrag des Antriebsrahmens 8 relativ
zu dem Nockenring 11 zu vergrößern, hat der Antriebsrahmen 8 die
drei vorderen Mitnehmer 8b-1, die an verschiedenen Umfangspositionen
ausgebildet sind und in die drei ihnen zugeordneten vorderen Innennuten 11a-1 greifen,
sowie die drei hinteren Mitnehmer 8b-2, die hinter den drei
vorderen Mitnehmern 8b-1 in verschiedenen Umfangspositionen
angeordnet sind und in die drei ihnen zugeordneten hinteren Innennuten 11a-2 greifen.
Die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 bewegen sich von dem Ringteil 10b nach
hinten, wenn das Varioobjektiv 71 aus der Ein fahrstellung
in die Weitwinkel-Grenzstellung angetrieben wird, und sie bewegen sich
von dem Ringteil 10b nach vorn, wenn das Varioobjektiv 71 aus
der Weitwinkel-Grenzstellung in die Tele-Grenzstellung angetrieben
wird. Die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 befinden sich hinter
dem Ringteil 10b, wenn sie über die erste hintere Endöffnung R3 oder
die zweite hintere Endöffnung
R2 aus den drei hinteren Innennuten 11a-2 gelöst sind.
Der Ringteil 10b hat an seiner Innenkante in verschiedenen
Umfangspositionen drei radiale Vertiefungen 10e, durch die
die diesen zugeordneten drei hinteren Mitnehmer 8b-2 den
Ringteil 10b längs
der optischen Achse passieren können
(vgl. 88 und 89).
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Die
drei radialen Vertiefungen 10e sind so an dem Ringteil 10b ausgebildet,
dass sie auf die drei hinteren Mitnehmern 8b-2 in Richtung
der optischen Achse ausgerichtet sind, wenn sie sich mit diesen
in Eingriff befinden. Zu dem Zeitpunkt, zu dem der jeweilige hintere
Mitnehmer 8b-2 die erste hintere Endöffnung R3 der ihm zugeordneten
hinteren Innennut 11a-2 in seiner Rückwärtsbewegung bezüglich des zweiten
Linearführungsrings 10 aus
der in 79 gezeigten Einfahrposition
in die in 80 gezeigte, der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 entsprechende Position erreicht,
sind deshalb die drei radialen Vertiefungen 10e auch auf
die drei hinteren Endöffnungen
R3 ausgerichtet, so dass sich die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 durch
die drei Vertiefungen 10e und die drei hinteren Endöffnungen
R3 über
den Ringteil 10b hinaus bewegen können. Anschließend ändert der
jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 seine Bewegungsrichtung
am zweiten Wendepunkt VTm der zugeordneten Referenzkurvenbahn VT,
um sich dann längs
der optischen Achse vorwärts
zu bewegen, und bleibt hinter dem Ringteil 10b, bis er
die zweite hintere Endöffnung
R2 der zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 erreicht, wie
in den 80 und 85 gezeigt
ist. Wenn der jeweilige hintere Mitnehmer 8b-2 die zweite
hintere Endöffnung
R2 der ihm zugeordneten hinteren Innennut 11a-2 in seiner weiteren
Bewegung aus der in 80 gezeigten, der Weitwinkel-Grenzstellung
des Varioobjektivs 71 entsprechenden Position erreicht,
sind die drei radialen Vorsprünge 10e auf
die drei zweiten hinteren Endöffnungen
R2 in Richtung der optischen Achse ausgerichtet, so dass die drei
hinteren Mitnehmer 8b-2 durch die drei Vertiefungen 10e und
die drei hinteren Endöffnungen
R2 in die drei hinteren Innennuten 11a-2 eintreten können. Der
Ringteil 10b des zweiten Linearführungsrings 10 stört die Bewegung
der drei hinteren Mitnehmer 8b-2 nicht, da er mit den radialen Vertiefungen 10e versehen
ist, durch die die drei hinteren Mitnehmer 8b-2 den Ringteil 10b in
Richtung der optischen Achse passieren können.
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In
der oben beschriebenen Linearführungsstruktur
ist der Antriebsrahmen 8, dessen Bewegungsbereich längs der
optischen Achse vergleichsweise groß ist, durch den zweiten Linearführungsring 10 linear
sicher geführt,
ohne dass er sich um die Tubenachse Z0 dreht. Dabei ist sichergestellt,
dass der Ringteil 10b den Antriebsrahmen 8 nicht
stört.
Wie aus den 79 bis 82 hervorgeht,
kann die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendete Linearführungsstruktur
nicht größer als
eine herkömmliche
Linearführungsstruktur
sein, da die Linearführkeile 10c jeweils
kürzer
als der Nockenring 11 in Richtung der optischen Achse sind.
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Die
Haltekonstruktion zwischen dem zweiten Linearführungsring 10 und
dem Antriebsrahmen 8, die innerhalb des Nockenrings 11 angeordnet
sind, wurde schon oben beschrieben. Die Haltekonstruktion zwischen
dem ersten Außentubus 12 und
dem zweiten Außentubus 13,
die außerhalb
des Nockenrings 11 angeordnet sind, wird im Folgenden beschrieben.
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Der
Nockenring 11 und der erste Außentubus 12 sind konzentrisch
um die Tubenachse Z0 angeordnet. Der erste Außentubus 12 bewegt
sich durch das Ineinandergreifen der drei Mitnehmer 31, die
von dem ersten Außentubus 12 radial
nach innen ragen, und der drei Außennuten 11b, die
an der Außenumfangsfläche des
Nockenrings 11 ausgebildet sind, in vorbestimmter Weise
längs der
optischen Achse. Die 90 bis 100 zeigen
die Positionsbeziehung zwischen den drei Mitnehmern 31 und
den drei Außennuten 11b.
In den 90 bis 100 ist der
erste Außentubus 12 durch
die einfach gepunktete Strichpunktlinie und der zweite Außentubus 13 durch
die zweifach gepunktete Strichpunktlinie dargestellt.
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Wie
in 16 gezeigt, hat jede an der Außenumfangsfläche des
Nockenrings 11 ausgebildete Außennut 11b an ihrem
vorderen Ende einen vorderen, offenen Endabschnitt 11b-X,
der zur vorderen Stirnfläche
des Nockenrings 11 offen ist, und an ihrem anderen, d.
h. hinteren Ende einen hinteren, offenen Endabschnitt 11b-Y,
der zur hinteren Stirnfläche
des Nockenrings 11 offen ist. Die Außennuten 11b sind
also jeweils an ihren entgegengesetzten Enden offen. Jede Außennut 11b hat
zwischen ihrem vorderen offenen Endabschnitt 11b-X und
ihrem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y einen schrägen Führungsabschnitt 11b-L,
der sich von dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y in
Richtung der optischen Achse linear schräg nach vorn erstreckt, sowie einen
gekrümmten
Abschnitt 11b-Z, der zwischen dem schrägen Führungsabschnitt 11b-L und
dem vorderen offenen Endabschnitt 11b-X angeordnet und
in Richtung der optischen Achse nach hinten, d. h. in 16 nach unten gekrümmt ist. In dem gekrümmten Abschnitt 11b-Z der
jeweiligen Außennut 11b ist
ein Varioabschnitt ausgebildet, der dazu dient, die Brennweite des
Varioobjektivs 71 vor der Bildaufnahme zu ändern. Wie
in den 94 bis 100 gezeigt,
können
die drei Mitnehmer 31 über
die vorderen offenen Endabschnitte 11b-X in die ihnen zugeordneten
drei Außennuten 11b eingeführt und
aus diesen entfernt werden. Befindet sich das Varioobjektiv 71 in
der Tele-Grenzeinstellung,
so ist der jeweilige Mitnehmer 31 in dem ihm zugeordneten
gekrümmten
Abschnitt 11b-Z nahe dem vorderen offenen Endabschnitt 11b-X angeordnet,
wie in den 93 und 99 gezeigt.
Befindet sich das Varioobjektiv 71 in der Weitwinkel-Grenzstellung,
so ist der jeweilige Mitnehmer 31 in dem ihm zugeordneten
gekrümmten
Abschnitt 11b-Z nahe dem schrägen Führungsabschnitt 11b-L angeordnet,
wie in den 92 und 98 gezeigt.
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In
dem in den 90 und 95 gezeigten Zustand,
in dem das Varioobjektiv 71 eingefahren ist, befindet sich
der jeweilige Mitnehmer 31 in dem ihm zugeordneten hinteren
offenen Endabschnitt 11b-Y. Der hintere offene Endabschnitt 11b-Y der
jeweiligen Außennut 11b ist
in Umfangsrichtung des Nockenrings 11 breiter als der schräge Führungsabschnitt 11b-L und
der schräge
Abschnitt 11b-Z, so dass er in dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y einen
gewissen Bewegungsspielraum in Umfangsrichtung des Nockenrings 11 hat.
Obgleich der hintere offene Endabschnitt 11b-Y der jeweiligen
Außennut 11b zur Rückseite
des Nockenrings 11 offen ist, lösen sich die drei Mitnehmer 31 nicht über die
Endabschnitte 11-Y aus den ihnen zugeordneten Außennuten 11b, da der
Nockenring 1 mindestens einen Anschlag hat, der die hintere
Grenze oder Endposition für
die axiale Bewegung des Außentubus 12 gegenüber dem
Nockenring 11 festlegt.
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Der
Nockenring 11 hat an seinem vorderen Ende in verschiedenen
Umfangspositionen drei vordere Vorsprünge 11f, die längs der
optischen Achse nach vorn ragen, wie in 16 gezeigt
ist. Die schon oben genannten drei äußeren Vorsprünge 11g,
die an dem Nockenring 11 radial abstehen, sind in Richtung
der optischen Achse hinter den drei vorderen Vorsprüngen 11f ausgebildet.
Jeder der äußeren Vorsprünge 11g ist
mit einem entsprechenden Abschnitt der unterbrochenen Umfangsnut 11c versehen.
Die drei Rollenmitnehmer 32 sind über drei Schrauben 32a auf
den ihnen zugeordneten drei Vorsprüngen 11g befestigt.
Die drei vorderen Vorsprünge 11f bilden
an ihren vorderen Enden drei vordere Anschlagflächen 11s-1, die in
einer Ebene senkrecht zur optischen Achse Z1 liegen. Die drei äußeren Vorsprünge 11g bilden
an ihren vorderen Enden drei hintere Anschlagflächen 11s-2, die in
einer Ebene senkrecht zur optischen Achse Z1 liegen. Andererseits
hat der erste Außentubus 12,
wie in 21 gezeigt ist, an seiner Innenumfangsfläche drei
Vorsprünge
sowie drei vordere Anschlagflächen 12s-1,
die an den hinteren Stirnflächen
der Vorsprünge
vorgesehen sind und den drei vorderen Anschlagflächen 11s-1 entsprechen
(gegenüberliegen),
so dass die drei vorderen Anschlagflächen 12s-1 in Kontakt
mit den drei vorderen Anschlagflächen 11s-1 kommen
können. Der
erste Außentubus 12 hat
an seinem hinteren Ende drei hintere Anschlagflächen 12s-2, die den drei
hinteren Anschlagflächen 11s-2 entsprechen. Die
drei hinteren Anschlagflächen 12s-2 können mit den
ihnen jeweils zugeordneten drei hinteren Anschlagflächen 11s-2 in
Kontakt kommen. Die jeweilige vordere Anschlagfläche 12s-1 und die
ihr zugeordnete vordere Anschlagfläche 11s-1 sowie die
jeweilige hintere Anschlagfläche 12s-2 und
die ihr zugeordnete hintere Anschlagfläche 11s-2 sind parallel zueinander.
Der Abstand zwischen den drei vorderen Anschlagflächen 11s-1 und
den drei hinteren Anschlagflächen 11s-2 ist
gleich dem Abstand zwischen den drei vorderen Anschlagflächen 12s-1 und
den drei hinteren Anschlagflächen 12s-2.
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Ist
das Varioobjektiv 71 eingefahren, so kommt die jeweilige
vordere Anschlagfläche 12s-1 der
ihr zugeordneten vorderen Anschlagfläche 11s-1 sehr nahe,
während
die jeweilige hintere Anschlagfläche 12s-2 der
ihr zugeordneten hinteren Anschlagfläche 11s-2 sehr nahe
kommt. Dadurch bewegt sich der erste Außentubus nicht weiter nach
hinten über seine
in den 90 und 95 gezeigte
Position hinaus. Beim Einfahren des Objektivtubus stoppt der erste
Außentubus 12 seine
Rückwärtsbewegung,
unmittelbar bevor die jeweilige vordere Anschlagfläche 12s-1 mit
der ihr zugeordneten vorderen Anschlagfläche 11s-1 und die
jeweilige hintere Anschlagfläche 12s-2 mit
der ihr zugeordneten hinteren Anschlagfläche 11s-2 in Kontakt
kommt, da der Antrieb des ersten Außentubus 12 in Richtung
der optischen Achse durch den Nockenring 11 über die
drei Mitnehmer 31 zu dem Zeitpunkt gestoppt wird, zu dem
die drei Mitnehmer 31 in die hinteren offenen Endabschnitte 11b-Y der
ihnen zugeordneten drei Außennuten 11b eintreten,
was dadurch erleichtert wird, dass die Endabschnitte 11b-Y in
Umfangsrichtung aufgeweitet sind. Der Raum zwischen den drei vorderen
Anschlagflächen 11s-1 und
den drei vorderen Anschlagflächen 12s-1 im
eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71 ist auf etwa
0,1 mm vorbestimmt. Entsprechend ist der Raum zwischen den drei
hinteren Anschlagflächen 11s-2 und
den drei hinteren Anschlagflächen 12s-2 im
eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71 auf etwa 0,1
mm vorbestimmt. Alternativ kann dem ersten Außentubus 12 auch ein trägheitsmäßiger (beharrungsmäßiger) Rückzug gestattet
sein, so dass die vorderen Anschlagflächen 11s-1 und 12s-1 in
Kontakt mit den ihnen zugeordneten hinteren Anschlagflächen 11s-2 bzw. 12s-2 kommen.
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Der
erste Außentubus 12 hat
an seiner Innenumfangsfläche
einen radial nach innen abstehenden Innenflansch 12c. Die
drei vorderen Anschlagflächen 12s-1 sind
in Richtung der optischen Achse vor dem Innenflansch 12c angeordnet.
Der Innenflansch 12c des ersten Außentubus 12 hat drei
radiale Vertiefungen 12d, durch die die diesen zugeordneten
vorderen Vorsprünge 11f in
Richtung der optischen Achse den Innenflansch 12c passieren
können.
Nähern sich
die drei vorderen Anschlagflächen 11s-1 den drei
vorderen Anschlagflächen 12s-1 an,
so passieren die drei vorderen Vorsprünge 11f den Innenflansch 12c durch
die drei radialen Vertiefungen 12d.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
der Nockenring 11 und der erste Außentubus 12 jeweils
an ihrem vorderen und ihrem hinteren Abschnitt mit einem Satz vorderer
Anschlagflächen (11s-1 bzw. 12s-1)
bzw. mit einem Satz hinterer Anschlagflächen (11s-2 bzw. 12s-2)
versehen. Der Nockenring 11 und der erste Außentubus 12 können jedoch
auch mit jeweils nur einem Satz vorderer bzw. hinterer Anschlagflächen versehen
sein, um die hintere Grenze für
die axiale Bewegung des ersten Außentubus 12 gegenüber dem
Nockenring 11 festzulegen. Außerdem können der Nockenring 11 und
der erste Außentubus 12 auch
jeweils mit einem oder mehreren zusätzlichen Sätzen von Anschlagflächen versehen
sein. Beispielsweise können
zusätzlich
zu den vorderen Anschlagflächen 11s-1, 12s-1 und
den hinteren Anschlagflächen 11s-2, 12s-2 drei
vordere Stirnflächen 11h,
die jeweils zwischen zwei benachbarten vorderen Vorsprüngen 11f angeordnet
sind, so ausgebildet werden, dass sie in Kontakt mit einer hinteren
Fläche 12h des
Innenflansches 12c kommen können, um die hintere Grenze
für die
axiale Bewegung des ersten Außentubus 12 gegenüber dem Nockenring 11 festzulegen.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
befinden sich die vier Vorsprünge 11f nicht
in Kontakt mit der hinteren Fläche 12h.
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Die
drei Außennuten 11b dienen
jeweils mit Ausnahme des vorderen offenen Endabschnitts 11b-X,
der als Montage/Demontageabschnitt fungiert, in ihrer Gesamtheit
als Betriebsabschnitt. Dieser Betriebsabschnitt besteht aus einem
Varioabschnitt und einem Einfahrabschnitt. So fungiert der Abschnitt
der jeweiligen Außennut 11b,
der sich von der in den 90 und 95 gezeigten
Position des Mitnehmers 31 in der Außennut 11b im eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 zu der in den 93 und 99 gezeigten
Position erstreckt, als aus Varioabschnitt und Einfahrabschnitt
bestehender Betriebsabschnitt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der hintere offene Endabschnitt 11b-Y der jeweiligen
Außennut 11b zur
Rückseite
des Nockenrings 11 offen. Durch diese Konstruktion wird
es überflüssig, an
einem Abschnitt des Nockenrings 11, der hinter dem Endabschnitt 11b-Y liegt,
eine hintere Stirnwand bestimmter Dicke vorzusehen. Dadurch kann
der Nockenring längs
der optischen Achse verkürzt
werden. In einem herkömmlichen
Nockenring, an dem Nockennuten ausgebildet sind, muss min destens
das Abschlussende des Betriebsabschnitts der jeweiligen Nockennut
als geschlossenes Ende ausgebildet sein, so dass der Nockenring
eine Stirnwand bestimmter Dicke haben muss, um dieses Abschlussende
des Betriebsabschnitts der Nockennut zu schließen. (Das Abschlussende ist
ein Ende der Nut, wenn dessen anderes Ende offen ist, um den zugeordneten
Mitnehmer in die Nut einführen
zu können.)
In dem vorgestellten Ausführungsbeispiel
muss an dem Nockenring 11 eine Stirnwand dieser Art nicht
ausgebildet werden, was im Hinblick auf die Verkleinerung des Nockenrings 11 von
Vorteil ist.
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Der
Grund dafür,
dass das hintere Ende der jeweiligen Außennut 11b in Form
des Endabschnitts 11b-Y vorteilhaft als offenes Ende ausgebildet
werden kann, besteht darin, dass die hintere Grenze oder Endposition
für die
axiale Bewegung des ersten Außentubus 12 gegenüber dem
Nockenring 11 durch die vorderen Anschlagflächen 11s-1, 12s-1 und
die hinteren Anschlagflächen 11s-2, 12s-2 festgelegt wird,
die unabhängig
von den drei Außennuten 11b und
den drei Mitnehmern 31 vorgesehen sind. Indem der Nockenring 11 und
der erste Außentubus 12 mit solchen
Anschlagflächen,
d. h. den vorderen und den hinteren Anschlagflächen 11s-1, 12s-1, 11s-2, 12s-2 versehen
sind, die unabhängig
von den drei Außennuten 11b und
den drei Mitnehmern 31 arbeiten, wird die Gefahr beseitigt,
dass der jeweilige Mitnehmer 31 nicht mehr durch den hinteren
offenen Endabschnitt 11b-Y wieder in Eingriff mit der ihm
zugeordneten Außennut 11b kommen
kann, sollte er sich aus dieser gelöst haben.
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Sind
die drei Mitnehmer 31 in den hinteren offenen Endabschnitten 11b-Y der
ihnen zugeordneten drei Außennuten 11b angeordnet,
so ist es nicht erforderlich, dass die optischen Elemente des Varioobjektivs 71 eine
hohe Positioniergenauigkeit aufweisen, da sich dann das Varioobjektiv 71 in
dem in 10 gezeigten eingefahrenen
Zustand befindet. Deshalb ist es unproblematisch, dass der jeweilige hintere
offene Endabschnitt 11b-Y in Umfangsrichtung aufgeweitet
ist und deshalb der zugeordnete Mitnehmer 31 nur lose in
dem Endabschnitt 11b-Y sitzt. Der in dem Betriebsabschnitt
der jeweiligen Außennut 11b vorhandene
Einfahrabschnitt kann in Form des Endabschnitts 11b-Y vorteilhaft
als offenes Ende ausgebildet sein, da der Einfahrabschnitt, in dem
der zugeordnete Mitneh mer 31 locker sitzen darf, als Abschlussende
der Außennut 11b ausgebildet
ist und die Kurvenbahn der Außennut 11b in
ihrer Gesamtheit so festgelegt ist, dass das Abschlussende der Außennut 11b in
der in Richtung der optischen Achse am weitesten hinten gelegenen
Position der Außennut 11b angeordnet
ist.
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Um
den jeweiligen Mitnehmer 31 aus dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y,
in dem er locker sitzt, zuverlässig
in den schrägen
Führungsabschnitt 11b-L der
ihm zugeordneten Außennut 11b zu bewegen,
hat der Nockenring 11 an verschiedenen Umfangspositionen
drei schräge
Führungsflächen 11t und
der erste Außentubus 12 an
verschiedenen Umfangspositionen drei schräge Führungsflächen 12t. Die drei
Führungsflächen 11t schließen sich
den drei vorderen Anschlagflächen 11s-1 an
den drei vorderen Vorsprüngen 11f an,
so dass die drei Führungsflächen 11t und
die drei Anschlagflächen 11s-1 drei
durchgehende Flächen
bilden. Der erste Außentubus 12 hat
in verschiedenen Umfangspositionen drei Endvorsprünge 12f,
die jeweils die Form eines gleichschenkligen Dreiecks haben. Die
drei Führvorsprünge 12a sind
an den drei Endvorsprüngen 12f ausgebildet.
Eine der beiden gleichen Seiten des jeweiligen Endvorsprungs 12f bildet
eine der drei schrägen
Führungsflächen 12t.
Wie in den 95 bis 100 gezeigt,
erstrecken sich die jeweilige schräge Führungsfläche 11t und die jeweilige
schräge
Führungsfläche 12t parallel
zu dem schrägen Führungsabschnitt 11b-L.
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In
dem in den 90 und 95 gezeigten Zustand,
in dem das Varioobjektiv 71 eingefahren ist, liegt eine
Kante ED1 des jeweiligen Innenflansches 12c der in Umfangsrichtung
benachbarten schrägen Führungsfläche 11t gegenüber, während eine
Kante ED2 des jeweiligen äußeren Vorsprungs 11g der
in Umfangsrichtung benachbarten schrägen Führungsfläche 12t gegenüberliegt.
In dem in den 90 und 95 gezeigten
Zustand ist zudem die Kante ED1 des jeweiligen Innenflansches 12c etwas
beabstandet von der benachbarten Führungsfläche 11t, während die
Kante ED2 des jeweiligen äußeren Vorsprungs 11g etwas
beabstandet von der benachbarten Führungsfläche 12t ist. In dem
in den 90 und 95 gezeigten
Zustand kommt durch Drehen des Nockenrings 11 in Ausfahrrichtung,
d. h. in den 91 und 96 nach
oben, die jeweilige schräge Führungsfläche 11t in Kontakt
mit der Kante ED1 des benachbarten Innenflansches 12c und
gleichzeitig die jeweilige schräge
Führungsfläche 12t in
Kontakt mit der Kante ED2 des zugeordneten äußeren Vorsprungs 11g,
wie in den 91 und 96 gezeigt ist.
In der Anfangsphase der Drehung des Nockenrings 11 aus
dem in 95 gezeigten Zustand, in dem
die drei Kanten ED1 und die drei Kanten ED2 jeweils von den ihnen
zugeordneten drei Führungsflächen 11t bzw. 12t beabstandet
sind, in den in 96 gezeigten Zustand, in dem
die drei Kanten ED1 und die drei Kanten ED2 in Kontakt mit den ihnen
zugeordneten Führungsflächen 11t bzw. 12t kommen,
bewegt sich also der jeweilige Mitnehmer 31 lediglich innerhalb
des zugeordneten hinteren offenen Endabschnitts 11b-Y in
Umfangsrichtung des Nockenrings 11, so dass der erste Außentubus 12 durch
das Drehen des Nockenrings 11 gegenüber diesem nicht längs der
optischen Achse bewegt wird.
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In
dem in den 91 und 96 gezeigten Zustand,
in dem sich die drei Kanten ED1 in Kontakt mit den drei Führungsflächen 11t und
die drei Kanten ED2 in Kontakt mit den drei Führungsflächen 12t befinden,
ist der jeweilige Mitnehmer 31 am Einführende des schrägen Führungsabschnitts 11b-L der
ihm zugeordneten Außennut 11b angeordnet.
Wird der Nockenring 11 weiter gedreht, so gleitet die jeweilige Kante
ED1 auf der ihr zugeordneten schrägen Führungsfläche 11t und die jeweilige
Kante ED2 an der ihr zugeordneten schrägen Fläche 12t, so dass der erste
Außentubus 12 infolge
dieser gleitenden Bewegungen gegenüber dem Nockenring 11 nach
vorn gedrückt
wird. Da sich die schrägen
Führungsflächen 11t und 12t jeweils
parallel zu dem schrägen
Führungsabschnitt 11b-L erstrecken,
bewegt die durch die Drehung des Nockenrings 11 über die
drei schrägen
Führungsflächen 11t auf
den ersten Außentubus 12 wirkende
Kraft den jeweiligen Mitnehmer 31 aus dem hinteren offenen
Endabschnitt 11b-Y in den schrägen Führungsabschnitt 11b-L der
zugeordneten Außennut 11b.
Nachdem der jeweilige Mitnehmer 31 vollständig in
den Führungsabschnitt 11b-L der zugeordneten
Außennut 11b getreten
ist, wie 97 zeigt, löst sich die jeweilige Führungsfläche 11t von der
ihr zugeordneten Kante ED1 und die jeweilige Führungsfläche 12t von der ihr
zugeordneten Kante ED2, so dass der erste Außentubus 12 nur durch
das Ineinandergreifen der drei Mitnehmer 31 und der diesen
zugeordneten Außennuten 11b linear
längs der optischen
Achse geführt
wird.
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Indem
der Nockenring 11 und der erste Außentubus 12 jeweils
mit den in ihrer Funktion den drei schrägen Führungsabschnitten 11b-L entsprechenden
drei schrägen
Führungsflächen 11t bzw. 12t versehen
sind und zudem der Außentubus 12 die
in ihrer Funktion den drei Mitnehmern 31 entsprechenden Kanten
ED2 und ED1 hat, kann in der Ausfahroperation des Objektivtubus,
die aus dem in 10 gezeigten Zustand heraus
beginnt, der jeweilige Mitnehmer 31 korrekt in den geneigten
Führungsabschnitt 11b-L der
ihm zugeordneten Außennut 11b eintreten
und sich dann darin auf dem gekrümmten Abschnitt 11b-Z zu
bewegen, auch wenn er sich in dem in 95 gezeigten
Zustand befindet, in dem er locker in dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y sitzt.
Dadurch wird eine Fehlfunktion des Varioobjektivs 71 verhindert.
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In
dem beschriebenen Ausführungsbeispiel haben
der Nockenring 11 und der erste Außentubus 12 jeweils
drei schräge
Führungsflächen 11t bzw. 12t.
Es ist jedoch ebenso möglich,
nur den Nockenring 11 oder nur den ersten Außentubus 12 mit
einem Satz von drei schrägen
Führungsflächen oder
aber den Nockenring 11 und den ersten Außentubus 12 mit
mehr als einem Satz von drei schrägen Führungsflächen zu versehen.
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101 zeigt eine andere Ausführungsform der in 95 dargestellten Konstruktion, wobei sich das
Varioobjektiv 71 im eingefahrenen Zustand befindet. Die
in 101 dargestellten Elemente,
die den in 95 dargestellten Elementen
entsprechen, sind mit den in 95 verwendeten
Bezugszeichen versehen, wobei jeweils ein (') angehängt ist.
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Jede
Außennut 11b' hat am hinteren
Ende des schrägen
Führungsabschnitts 11b-L' an Stelle des
in 95 gezeigten hinteren offenen Endabschnitts 11b-Y eine
hintere Endöffnung 11b'-K. Im Unterschied
zu dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y ist die Öffnung 11b-K als
einfache Endöffnung
der zugeordneten Außennut 11b ausgebildet.
Wird die Tubusausfahroperation in einem Zustand durchgeführt, in
dem sich das Varioobjektiv 71 in der Weitwinkel-Grenzstellung
befindet, so wird der jeweilige Mitnehmer 31' in dem ihm zugeordneten schrägen Führungsabschnitt 11b-L' nach hinten,
d. h. in 101 nach rechts bewegt. Erreicht
das Varioobjektiv 71 dann seine eingefahrene Stellung,
so löst
sich der Mitnehmer 31' durch
die hintere Endöffnung 11b-K aus
der ihm zugeordneten Außennut 11b'. Löst sich
der jeweilige Mitnehmer 31' über die hintere
Endöffnung 11b'-K aus der ihm
zugeordneten Außennut 11b', so wird der Antrieb
des ersten Außentubus 12' durch den Nockenring 11' über die
drei Mitnehmer 31' und
damit die Rückwärtsbewegung des
ersten Außentubus 12' gestoppt. Dabei
ist der erste Außentubus 12' an seiner weiteren
Rückwärtsbewegung
gehindert, da die jeweilige vordere Anschlagfläche 12s-1' sehr nahe an
der ihr zugeordneten vorderen Anschlagfläche 11s-1' und die jeweilige hintere
Anschlagfläche 12s-2' sehr nahe an
der ihr zugeordneten hinteren Anschlagfläche 11s-2' angeordnet
ist. Selbst wenn der jeweilige Mitnehmer 31' durch die hintere Endöffnung 11b-K aus
der ihm zugeordneten Außennut 11b' kommt, ist deshalb
der erste Außentubus 12' daran gehindert,
sich all zu weit nach hinten zu bewegen. Entsprechend dem in 95 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt in dem
in 101 dargestellten Ausführungsbeispiel der
Raum zwischen den drei vorderen Anschlagflächen 11s-1' und den ihnen
jeweils zugeordneten vorderen Anschlagflächen 12s-1' im eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 vorteilhaft etwa 0,1 mm. Entsprechend
beträgt
der Raum zwischen den drei hinteren Anschlagflächen 11s-2' und den ihnen
jeweils zugeordneten drei hinteren Anschlagflächen 12s-2' im eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 vorteilhaft etwa 0,1 mm.
In einer alternativen Ausführungsform
kann dem ersten Außentubus 12' auch ein trägheitsmäßiger (beharrungsmäßiger) Rückzug erlaubt
sein, so dass die vorderen Anschlagflächen 11s-1', 12s-1' und die hinteren
Anschlagflächen 11s-2', 12s-2' jeweils in
Kontakt miteinander sind.
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Durch
die in 101 gezeigte Konstruktion, bei
der sich der jeweilige Mitnehmer 31' bei eingefahrenem Varioobjektiv 71 aus
der ihm zugeordneten Außennut 11b' löst, kann
der Nockenring 11' weiter verkleinert
werden, da die Außennut 11b' nicht mit einem
dem hinteren offenen Endabschnitt 11b-Y des Nockenrings 11 entsprechenden
Abschnitt versehen werden muss, der den zugeordneten Mitnehmer aufnimmt,
wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren ist.
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In
dem in 101 dargestellten eingefahrenen
Zustand befindet sich die Kante ED1' jeder der drei Innenflansche 12c' in Kontakt
mit der schrägen Führungsfläche 11t' des jeweils
zugeordneten vorderen Vorsprungs 11f', während
sich die Kante ED2' jedes
der drei äußeren Vorsprünge 11g' in Kontakt
mit der schrägen
Führungsfläche 12t' des jeweils
zugeordneten Vorsprungs 12f' befindet.
Die jeweilige schräge
Führungsfläche 11t' und die jeweilige
schräge
Führungsfläche 12t' erstrecken
sich parallel zu dem schrägen
Führungsabschnitt 11b-L'. Bei dieser Konstruktion
wird durch Drehen des Nockenrings 11', der sich in dem in 101 gezeigten eingefahrenen Zustand befindet,
der erste Außentubus 12' gegenüber dem
Nockenring 11' nach
vorn gedrückt
und anschließend
der jeweilige Mitnehmer 31',
der sich gerade außerhalb
der ihm zugeordneten Außennut 11b' befindet, über die
hintere Endöffnung 11b-K in
den schrägen
Führungsabschnitt 11b-L' der zugeordneten
Außennut 11b' bewegt. Wird der
Nockenring 11' weiter
in Ausfahrrichtung gedreht, so wird der jeweilige Mitnehmer 31' in den gekrümmten Abschnitt 11b-Z' der zugeordneten
Außennut 11b' bewegt. Anschließend bewegt
sich der Mitnehmer 31' in
der ihm zugeordneten Außennut 11b', so dass eine Brennweitenänderung
entsprechend der Drehung des Nockenrings 11' vorgenommen wird. Durch Bewegen des
jeweiligen Mitnehmers 31' zu
dem vorderen offenen Endabschnitt 11b-X der ihm zugeordneten
Außennut 11b kann
der erste Außentubus 12' von dem Nockenring 11' gelöst werden.
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Auch
in dem in 101 dargestellten Ausführungsbeispiel
kann also die hintere Grenze oder Endposition für die axiale Bewegung des ersten
Außentubus 12' gegenüber dem
Nockenring 11' zuverlässig festgelegt
werden, während
der jeweilige Mitnehmer 31' korrekt
in den schrägen
Führungsabschnitt 11b-L' der ihm zugeordneten
Außennut 11b' eintreten kann,
auch wenn er sich durch die hintere Endöffnung 11b-K aus der
Außennut 11b' löst, wenn das
Varioobjektiv 71 in den Kamerakörper eingefahren wird.
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Im
Folgenden wird die Konstruktion im Detail beschrieben, die dafür sorgt,
dass das Varioobjektiv 71 mit Ausschalten eines nicht gezeigten
Hauptschalters der Digitalkamera 70 gemäß 9 in dem Kamerakörper 72 untergebracht
wird. Diese Konstruktion umfasst die die zweite Linsenfassung 6 und damit
die zweite Linsengruppe LG2 in ihre radial rückgezogene Stellung bringende
Konstruktion. Im Folgenden bezeichnen die Begriffe "vertikale Richtung" und "horizontale Richtung" die jeweiligen Richtungen
in der Vorder- oder Rückansicht
der Digitalkamera 70, wie z. B. die vertikale Richtung
in 110 und die horizontale Richtung
in 111. Außerdem bedeutet der Begriff "Vorwärts/Rückwärtsrichtung" oder ein entsprechender
Begriff im Folgenden eine Richtung parallel zur optischen Achse
Z1.
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Die
zweite Linsengruppe LG2 ist an dem Antriebsrahmen 8 über periphere
Elemente gehalten, die in 102 gezeigt
sind. Die zweite Linsenfassung 6 hat einen zylindrischen
Linsenhalter 6a, einen drehbar gelagerten zylindrischen
Teil 6b, einen Schwenkarm 6c und einen Anschlagvorsprung 6e. Der
zylindrische Linsenhalter 6a hält direkt die zweite Linsengruppe
LG2. Der Schwenkarm 6c schließt in radialer Richtung an
den Linsenhalter 6a an und verbindet diesen mit dem drehbar
gelagerten zylindrischen Teil 6b. Der Anschlagvorsprung 6e ist
so an dem Linsenhalter 6a ausgebildet, dass er von dem Schwenkarm 6c wegweist.
Der zylindrische Teil 6b hat ein Durchgangsloch 6d,
das sich parallel zur optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2
erstreckt. Der zylindrische Teil 6b hat an seinem vorderen
und seinem hinteren Ende auf der Vorder- bzw. Rückseite seines mit dem Schwenkteil 6c verbundenen
Abschnitts einen vorderen Halteabschnitt 6f bzw. einen
hinteren Halteabschnitt 6g. Der vordere Halteabschnitt 6f hat
an seiner Außenumfangsfläche in der Nähe seines
vorderen Endes einen vorderen Haltevorsprung 6h. Der hintere
Halteabschnitt 6g hat an seiner Außenumfangsfläche in der
Nähe seines
hinteren Endes einen hinteren Haltevorsprung 6i. Der zylindrische
Teil 6b hat ferner an seiner Außenumfangsfläche einen
Positionierarm 6j, der von dem Schwenkarm 6c wegweist.
Der Positionierarm 6j hat ein erstes Eingriffsloch 6k,
und der Schwenkarm 6c hat ein zweites Eingriffsloch 6p (vgl. 118 bis 120).
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Die
zweite Linsenfassung 6 hat einen hinteren Vorsprung 6m,
der von dem Schwenkarm 6c längs der optischen Achse nach
hinten absteht. Der hintere Vorsprung 6m hat an seinem
hinteren Ende eine Kontaktfläche 6n,
die in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse der zweiten Linsengruppe
LG2, d. h. der optischen Achse Z1 liegt. Wie in den 104, 105, 128 und 129 gezeigt,
ist an der zweiten Linsenfassung 6 ein Lichtabschirmring 9 befestigt.
Die Kontaktfläche 6n befindet
sich in Richtung der optischen Achse hinter diesem Lichtabschirmring 9.
Die Kontaktfläche 6n ist
also in Richtung der optischen Achse hinter der am weitesten hinten
liegenden Stelle der zweiten Linsengruppe LG2 angeordnet.
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Die
vordere Lagerplatte 36 ist eine vertikal langgestreckte
schmale Platte, die eine geringe Abmessung in horizontaler Richtung
hat. Die Lagerplatte 36 hat ein erstes vertikal langgestrecktes
Loch 36a, ein Lagerloch 36b, ein Einsetzloch 36c,
ein Schraubloch 36d, ein horizontal langgestrecktes Loch 36e und
ein zweites vertikal langgestrecktes Loch 36f, die in dieser
Reihenfolge von oben nach unten an der Lagerplatte 36 ausgebildet
sind. Die Löcher 36a bis 36f sind
Durchgangslöcher,
die die Lagerplatte 36 in Richtung der optischen Achse
durchsetzen. An der Außenkante
der Lagerplatte 36 ist in der Nähe des ersten vertikal langgestreckten
Lochs 36a eine Eingriffsvertiefung 36g ausgebildet.
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Entsprechend
der vorderen Lagerplatte 36 ist auch die hintere Lagerplatte 37 als
vertikal langgestreckte Platte mit geringer Abmessung in horizontaler
Richtung ausgebildet. Die hintere Lagerplatte 37 hat ein
erstes vertikal langgestrecktes Loch 37a, ein Lagerloch 37b,
ein Einsetzloch 37c, ein Schraubloch 37d, ein
horizontal langgestrecktes Loch 37e und ein zweites vertikal
langgestrecktes Loch 37f, die in dieser Reihenfolge von
oben nach unten an der Lagerplatte 37 ausgebildet sind.
Die Löcher 37a bis 37f sind
Durchgangslöcher,
die die Lagerplatte 37 in Richtung der horizontalen Achse
durchsetzen. An einer Innenkante des Einsetzlochs 37c ist
eine Einsetzvertiefung 37g ausgebildet. Die Durchgangslöcher 36a bis 36f der
vorderen Lagerplatte 36 und die Durchgangslöcher 37a bis 37f der
hinteren Lagerplatte 37 sind in Richtung der optischen
Achse aufeinander ausgerichtet.
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Die
Schraube 66 hat einen Gewindeschaft 66a und einen
Kopf, der an einem Ende des Gewindeschaftes 66 befestigt
ist. Der Kopf hat einen Kreuzschlitz 66b, in den die Spitze
eines nicht gezeigten Kreuzschraubendrehers einsetzbar ist, der
als Einstellinstrument dient. Der Durchmesser des Einsetzlochs 36d der
vorderen Lagerplatte 36 ist so bemessen, dass der Gewindeschaft 66a der
Schraube 66 in das Einsetzloch 36d einsetzbar
ist. Der Gewindeschaft 66a der Schraube 66 kann
durch das Schraubloch 37d der hinteren Lagerplatte 37 geschraubt werden,
um die vordere Lagerplatte 36 und die hintere Lagerplatte 37 an
dem Antriebsrahmen 8 zu befestigen.
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Das
Varioobjektiv 71 hat zwischen der vorderen Lagerplatte 36 und
der hinteren Lagerplatte 37 eine erste exzentrische Stange 34X,
die sich in Richtung der optischen Achse erstreckt. Die exzentrische Stange 34X ist
mit einem Abschnitt 34X-a vergrößerten Durchmessers versehen.
An dem vorderen Ende des Abschnitts 34X-a befindet sich
ein vorderer exzentrischer Stift 34X-b und am hinteren
Ende ein hinterer exzentrischer Stift 34X-c. Die exzentrischen Stifte 34X-b und 34X-c erstrecken
sich längs
der optischen Achse nach vorn bzw. nach hinten. Die Stifte 34X-b und 34X-c haben
eine gemeinsame Achse, die exzentrisch zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 34X-a ist.
Der vordere Stift 34X-b hat an seinem vorderen Ende eine
Vertiefung 34X-d, in die die Spitze eines nicht gezeigten
Flachschraubendrehers einsetzbar ist, der als Einstellinstrument
dient.
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Das
Varioobjektiv 71 hat zwischen der vorderen Lagerplatte 36 und
der hinteren Lagerplatte 37 eine zweite exzentrische Stange 34Y,
die sich in Richtung der optischen Achse erstreckt. Die zweite exzentrische
Stange 34Y entspricht in ihrem Aufbau der ersten exzentrischen
Stange 34X. Die zweite exzentrische Stange 34Y hat
nämlich
einen Abschnitt 34Y-a vergrößerten Durchmessers. Am vorderen Ende
des Abschnitts 34Y-a ist ein vorderer exzentrischer Stift 34Y-b und
am hinteren Ende ein hinterer exzentrischer Stift 34Y-c vorgesehen.
Der vordere Stift 34Y-b weist längs der optischen Achse nach vorn,
während
der hintere Stift 34Y-c längs der optischen Achse nach
hinten weist. Die Stifte 34Y-b und 34Y-c haben
eine gemeinsame Achse, die exzentrisch zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 34Y-a ist.
Der vordere exzentrische Stift 34Y-b hat an seinem vorderen
Ende eine Vertiefung 34Y-d, in die die Spitze eines nicht
gezeigten Flachschraubenziehers einsetzbar ist, der als Einstellinstrument
dient.
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Der
Durchmesser des hinteren Endabschnitts des durch die zweite Linsenfassung 6 gehenden
Durchgangslochs 6d ist vergrößert und bildet so ein durchmesser großes Loch 6Z zur
Aufnahme der Druckfeder 38 (vgl. 126).
Die vordere Torsionsfeder 39 ist auf den vorderen Halteabschnitt 6f gesteckt,
während
auf den hinteren Halteabschnitt 6g eine hintere Torsionsfeder 40 gesteckt
ist. Die vordere Torsionsfeder 39 hat ein vorderes Ende 39a und ein
hinteres Ende 39b. Die hintere Torsionsfeder 40 hat
ein vorderes ortsfestes Ende 40a und ein hinteres bewegliches
Ende 40b.
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Die
Schwenkachse 33 ist vom hinteren Ende her in das Durchgangsloch 6d eingesetzt,
so dass der drehbar gelagerte zylindrische Teil 6b der
zweiten Linsenfassung 6 ohne radiales Spiel frei um die Schwenkachse 33 drehbar
ist. Die Durchmesser der beiden Enden der Schwenkachse 33 entsprechen denen
des Lagerlochs 36b der vorderen Lagerplatte 36 und
des Schwenklochs 37b der hinteren Lagerplatte 37.
Die Schwenkachse 33 ist mit ihrem vorderen Ende in das
Lagerloch 36b und mit ihrem hinteren Ende in das Lagerloch 37b eingesetzt
und so an den beiden Lagerplatten 36 und 37 gehalten.
Ist die Schwenkachse 33 in das Durchgangsloch 6d eingesetzt,
so verläuft
ihre Achslinie parallel zur optischen Achse der zweiten Linsengruppe
LG2. Wie in 113 gezeigt, hat die Schwenkachse 33 in
der Nähe
ihres hinteren Endes einen Flansch 33a, der in das durchmessergroße Aufnahmeloch 6Z eingesetzt ist
und sich so in Kontakt mit dem hinteren Ende der Druckfeder 38 befindet,
die in dem Aufnahmeloch 6Z untergebracht ist.
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Wie
aus den 106 und 107 hervorgeht,
ist der Antriebsrahmen 8 ein Ringelement, in dem ein Innenraum 8n vorhanden
ist, der den Antriebsrahmen 8 längs der optischen Achse durchsetzt.
An der Innenumfangsfläche
des Antriebsrahmens 8 ist, bezogen auf die Richtung der
optischen Achse, etwa in der Mitte ein zentraler Innenflansch 8s ausgebildet.
Die Innenkante dieses Endflansches 8s bildet eine vertikal
langgestreckte Öffnung 8t,
in der die zweite Linsenfassung 6 schwenkbar ist. Die Verschlusseinheit 76 ist
an der Vorderfläche
des Innenflansches 8s befestigt. An der Innenumfangsfläche des
Antriebsrahmens 8 ist in Richtung der optischen Achse hinter
dem zentralen Innenflansch 8s eine erste radiale Vertiefung 8q (vgl. 111 und 112) ausgebildet,
die radial nach außen,
d. h. in 111 nach oben ausgespart ist
und so der Form der Außenfläche des
Linsenhalters 6a der zweiten Linsenfassung 6 entspricht,
so dass der Linsenhalter 6a teilweise in die radiale Vertiefung 8q eintreten
kann. An der Innenumfangsfläche
des Antriebsrahmens 8 ist hinter dem Innenflansch 8s eine
zweite radiale Vertiefung 8r ausgebildet (vgl. 111 und 112), die
radial nach außen
ausgespart ist und so der Form der Außenkante des Anschlagvorsprungs 6e der zweiten
Linsenfassung 6 entspricht, wodurch der Anschlagvorsprung 6e zum
Teil in die zweite radiale Vertiefung 8r eintreten kann.
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Wie
in den 106 und 107 gezeigt,
hat der Antriebsrahmen 8 an seiner vorderen Stirnfläche eine
vertikal langgestreckte vordere Befestigungsfläche 8c, an der die
vordere Lagerplatte 36 befestigt ist. Die Befestigungsfläche 8c befindet
sich am rechten Teil der vorderen Stirnfläche des Antriebsrahmens 8 rechts
der vertikal langgestreckten Öffnung 8t,
wenn man von vorn auf den Antriebsrahmen 8 blickt. Die
vordere Befestigungsfläche 8c ist
in den 106 und 107 schraffiert
dargestellt. In Richtung der optischen Achse ist die Befestigungsfläche 8c der
vertikal langgestreckten Öffnung 8t nicht überlagert.
Sie liegt in einer Ebene, die senkrecht zur Tubenachse Z0 und damit
senkrecht zur optischen Achse Z1 und zur optischen Achse der zweiten
Linsengruppe LG2 ist. Die vordere Befestigungsfläche 8c befindet sich
in Richtung der optischen Achse vor der Verschlusseinheit 76.
Die vordere Befestigungsfläche 8c liegt
zur Vorderseite des Antriebsrahmens 8 frei. Der Antriebsrahmen 8 hat
an seinem vorderen Ende drei Verlängerungen 8d, die
längs der
optischen Achse nach vorn abstehen. Die drei Verlängerungen 8d bilden
also Erstreckungen des Antriebsrahmens 8, die von dessen
vorderem Ende nach vorn abstehen. Die drei vorderen Mitnehmer 8b-1 sind
jeweils an den Außenflächen der
drei Verlängerungen 8d ausgebildet.
Der Antriebsrahmen 8 hat an seiner hinteren Stirnfläche eine
vertikal langgestreckte hintere Befestigungsfläche 8e, an der die
hintere Lagerplatte 37 befestigt ist. Die hintere Befestigungsfläche 8e befindet
sich am linken Teil der hinteren Stirnfläche des Antriebsrahmens 8 links
der vertikal langgestreckten Öffnung 8t,
wenn man von hinten auf den Antriebsrahmen 8 blickt. Die
hintere Befestigungsfläche 8e ist
in Richtung der optischen Achse auf der der vorderen Befestigungsfläche 8c abgewandten Seite
des zentralen Innenflansches 8s parallel zur vorderen Befestigungsfläche 8c angeordnet.
Die hintere Befestigungsfläche 8e bildet
also einen Teil der hinteren Stirnfläche des Antriebsrahmens 8,
was bedeutet, dass sie bündig
mit dieser Stirnfläche
ausgebildet ist.
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Der
Antriebsrahmen 8 hat ein erstes Lagerloch 8f,
ein Aufnahmeloch 8g, ein Einsetzloch 8h und ein
zweites Lagerloch 8i, die in dieser Reihenfolge von oben
nach unten an dem Antriebsrahmen 8 ausgebildet sind. Die
Löcher 8f bis 8i sind
Durchgangslöcher,
die den Antriebsrahmen 8 in Richtung der optischen Achse
zwischen der vorderen Befestigungsfläche 8c und der hinteren
Befestigungsfläche 8e durchsetzen.
Die Durchgangslöcher 8f, 8h und 8i des Antriebsrahmens 8 sind
an den ihnen jeweils zugeordneten Durchgangslöchern 36a, 36d und 36e der vorderen
Lagerplatte 36 und auch an denen ihnen jeweils zugeordneten
Durchgangslöchern 37a, 37d und 37e der
hinteren Lagerplatte 37 in Richtung der optischen Achse
ausgerichtet. Der Antriebsrahmen 8 hat an seiner Innenumfangsfläche in dem
Aufnahmeloch 8g eine Keilnut 8p, die sich längs der
optischen Achse erstreckt. Die Keilnut 8p durchsetzt den
Antriebsrahmen 8 zwischen der vorderen Befestigungsfläche 8c und
der hinteren Befestigungsfläche 8e längs der
optischen Achse. Der Durchmesser des Lagerlochs 8f ist
so festgelegt, dass der durchmessergroße Abschnitt 34X-a drehbar
in das Lagerloch 8f eingesetzt ist. Auch der Durchmesser
des Lagerlochs 8i ist so festgelegt, dass der durchmessergroße Abschnitt 34Y-a drehbar
in das Lagerloch 8i eingesetzt ist (vgl. 113). Dagegen ist der Durchmesser des Einsetzlochs 8h so
festgelegt, dass der Gewindeschaft 66a mit einem gewissen
Spiel zwischen sich und der Innenumfangsfläche des Einsetzlochs 8h in der
letzteres eingesetzt ist (vgl. 113).
Der Antriebsrahmen 8 hat an seiner vorderen Befestigungsfläche 8c eine
längs der
optischen Achse nach vorn abstehende vordere Erhebung 8j und
an seiner hinteren Befestigungsfläche 8c eine längs der
optischen Achse nach hinten abstehende hintere Erhebung 8k. Die
Erhebungen 8j und 8k haben eine gemeinsame Achse,
die sich längs
der optischen Achse erstreckt. Der Antriebsrahmen 8 hat
unterhalb der vertikal langgestreckten Öffnung 8t ein Durchgangsloch 8m,
das den Innenflansch 8s längs der optischen Achse durchsetzt,
so dass die Schwenkanschlagstange 35 in die Öffnung 8t eingesetzt
werden kann.
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Die
Schwenkanschlagstange 35 hat einen Abschnitt 35a vergrößerten Durchmessers.
An dessen hinterem Ende ist ein exzentrischer Stift 35b vorgesehen,
der längs
der optischen Achse nach hinten ragt. Die Achse des Stifts 35b ist
exzentrisch zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 35.
Die Schwenkanschlagstange 35 hat an ihrem vorderen Ende
eine Vertiefung 35c, in die die Spitze eines nicht gezeigten
Flachschraubendrehers eingesetzt werden kann, der als Einstellinstrument
dient.
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Die 108 bis 112 zeigen
die in den 102 bis 107 dargestellten
Teile im zusammengesetzten Zustand aus unterschiedlichen Winkeln.
Das Zusammensetzen dieser Teile wird im Folgenden beschrieben.
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Zunächst werden
die vordere Torsionsfeder 39 und die hintere Torsionsfeder 40 an
der zweiten Linsenfassung 6 befestigt. Dazu wird ein Schraubenteil
der Torsionsfeder 39 auf den Lagerabschnitt 6f des
zylindrischen Teils 6b gesteckt, wobei das hintere Federende 39b in
Anlage mit einem Teil der zweiten Linsenfassung 6 gebracht
wird, der sich zwischen dem zylindrischen Teil 6b und dem
Schwenkarm 6c befindet (vgl. 104).
Das vordere Federende 39a der Torsionsfeder 39 liegt
nicht an der zweiten Linsenfassung 6 an. Ein Schraubenteil
der hinteren Torsionsfeder 40 wird auf den Lagerabschnitt 6g des
zylindrischen Teils 6b gesteckt, wobei das vordere ortsfeste
Federende 40a in das Eingriffsloch 6p des Schwenkarms 6c und
das hintere bewegliche Federende 40b in das Eingriffsloch 6k des
Positionierarms 6j eingesetzt wird. Das vordere ortsfeste
Federende 40a ist in dem Eingriffsloch 6p fixiert,
während
sich das hintere bewegliche Federende 40b in dem Eingriffsloch 6k innerhalb
des in 120 mit NR1 bezeichneten Bereichs
bewegen kann. Im freien Zustand ist die hintere Torsionsfeder 40 an
der Linsenfassung 6 so gehalten, dass ihr vorderes ortsfestes
Federende 40a und ihr hinteres bewegliches Federende 40b etwas
in zueinander entgegengesetzte Richtungen gedrückt werden und sich so einander annähern, so
dass sich das hintere bewegliche Federende 40b in Presskontakt
mit der Innenwand des Positionierarms 6j in dem Eingriffsloch 6k befindet (vgl. 120). Die vordere Torsionsfeder 39 ist
durch den Haltevorsprung 6h daran gehindert, sich von dem
vorderen Ende des Halteabschnitts 6f in Richtung der optischen
Achse zu lösen.
Entsprechend ist die hintere Torsionsfeder 40 durch den
Haltevorsprung 6i daran gehindert, sich von dem hinteren Ende
des hinteren Lagerabschnitts 6g in Richtung der optischen
Achse zu lösen.
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Unabhängig von
der Montage der beiden Torsionsfedern 39 und 40 wird
die Schwenkachse 33 nach Einsetzen der Druckfeder 38 in
das durchmessergroße
Aufnahmeloch 6Z, das im hinteren Endabschnitt des hinteren
Lagerabschnitts 6g ausgebildet ist, in das Durchgangsloch 6d eingesetzt.
Dabei tritt der Flansch 33a der Schwenkachse 33 in
den hinteren Lagerabschnitt 6g ein und kommt in Kontakt mit
dem hinteren Ende der Druckfeder 38. Die axiale Länge der
Schwenkachse 33 ist größer als
die axiale Länge
des zylindrischen Teils 6b, so dass die entgegengesetzten
Enden der Schwenkachse 33 aus dem vorderen bzw. dem hinteren
Ende des zylindrischen Teils 6b ragen.
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Gleichzeitig
mit der oben beschriebenen, an dem zylindrischen Teil 6b vorgenommenen
Installation wird die erste exzentrische Stange 34X in
das Lagerloch 8f und die zweite exzentrische Stange 34Y in das
Lagerloch 8i eingesetzt. Wie in 113 gezeigt, ist
der Durchmesser des vorderen, d. h. in 113 linken
Endes des durchmessergroßen
Abschnitts 34X-a der ersten Stange 34X größer als
der Durchmesser des übrigen
Abschnitts 34X-a. Auch ist der Innendurchmesser des entsprechenden
vorderen, d. h. in 113 linken Endes des Lagerlochs 8f größer als
der Innendurchmesser des übrigen
Lagerlochs 8f. Entsprechend ist der Durchmesser des vorderen, d.
h. in 113 linken Endes des durchmessergroßen Abschnitts 34Y-a der
zweiten exzentrischen Stange 34Y größer als der Durchmesser des übrigen Abschnitts 34Y-a und
der Innendurchmesser des entsprechenden vorderen, d. h. in 113 linken Endes des Lagerlochs 8i größer als
der Innendurchmesser des übrigen
Lagerlochs 8i. Ist die erste exzentrische Stange 34X von
vorn, d. h. in 113 vom linken Ende her, in
das Lagerloch 8f eingesetzt, so ist sie an einem weiteren
Eindringen in das Lagerloch 8f gehindert, da der gestufte
Abschnitt zwischen dem durchmessergroßen Abschnitt 34X-a und
dem übrigen
Teil der ersten exzentrischen Stange 34X in Kontakt mit dem
Boden des durchmessergroßen
vorderen Endes des Lagerlochs 8f kommt, wie in 113 gezeigt ist. Ist entsprechend die zweite exzentrische
Stange 34Y von vorn, d. h. in 113 vom
linken Ende her, in das Lagerloch 8i eingesetzt, so ist
sie an einem weiteren Eindringen in das Lagerloch 8i gehindert,
da der gestufte Abschnitt zwischen dem durchmessergroßen Abschnitt 34Y-a und
dem übrigen
Teil der zweiten exzentrischen Stange 34Y in Kontakt mit
dem Boden des durchmessergroßen
vorderen Endes des Lagerlochs 8i kommt, wie in 113 gezeigt ist. In diesem Zustand ragen die vorderen
exzentrischen Stifte 34X-b und 34Y-b von der vorderen
Befestigungsfläche 8c längs der
optischen Achse nach vorn, während
die hinteren exzentrischen Stifte 34X-c und 34Y-c von
der hinteren Befestigungsfläche 8e längs der
optischen Achse nach hinten ragen.
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Anschließend wird
die vordere Lagerplatte 36 an der vorderen Befestigungsfläche 8c und
die hintere Lagerplatte 37 an der hinteren Befestigungsfläche 8e befestigt,
während
das vordere Ende der Schwenkachse 33, das aus dem vorderen
Ende des Lagerabschnitts 6f des zylindrischen Teils 6b ragt,
in die Schwenkbohrung 36b der vorderen Lagerplatte 36 und
gleichzeitig das hintere Ende der Schwenkachse 33 in das
Lagerloch 37b der hinteren Lagerplatte 37 eingesetzt
wird. Dabei werden der vordere exzentrische Stift 34X-b,
der vordere exzentrische Stift 34Y-b und die vordere Erhebung 8j,
die von der vorderen Befestigungsfläche 8c nach vorn ragen,
in das erste vertikal langgestreckte Loch 36a, das horizontal
langgestreckte Loch 36e bzw. das zweite vertikal langgestreckte
Loch 36f eingesetzt, während der
hintere exzentrische Stift 34X-c, der hintere exzentrische
Stift 34Y-c und die hintere Erhebung 8k, die von
der hinteren Befestigungsfläche 8e nach
hinten ragen, in das erste vertikal langgestreckte Loch 37a,
das horizontal langgestreckte Loch 37e und das zweite vertikal
langgestreckte Loch 37f eingesetzt werden. Der vordere
exzentrische Stift 34X-b ist in dem ersten vertikal langgestreckten
Loch 36a in Längsrichtung,
d. h. in 110 vertikal, beweglich und
in Querrichtung, d. h. in 110 horizontal,
unbeweglich. Der vordere exzentrische Stift 34Y-b ist in dem
horizontal langgestreckten Loch 36e in dessen Längsrichtung,
d. h. in 110 horizontal, beweglich und
in dessen Querrichtung, d. h. in 110 vertikal, unbeweglich.
Die vordere Erhebung 8j ist in dem zweiten vertikal langgestreckten
Loch 36f in dessen Längsrichtung,
d. h. in 110 vertikal, beweglich und
in dessen Querrichtung, d. h. in 110 horizontal,
unbeweglich. Entsprechend ist der hintere exzentrische Stift 34X-c in
dem ersten vertikal lang gestreckten Loch 37a in dessen
Längsrichtung,
d. h. in 111 vertikal, beweglich und
in dessen Querrichtung, d. h. in 111 horizontal,
unbeweglich. Der hintere exzentrische Stift 34Y-c ist in
dem horizontal langgestreckten Loch 37e in dessen Längsrichtung, d.
h. in 111 horizontal, beweglich und
in dessen Querrichtung, d. h. in 111 vertikal,
unbeweglich. Die hintere Erhebung 8k ist in dem zweiten
vertikal langgestreckten Loch 37f in dessen Längsrichtung, d.
h. in 111 vertikal, beweglich und
in dessen Querrichtung, d. h. in 111 horizontal,
unbeweglich.
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Zuletzt
wird der Gewindeschaft 66a der Schraube 66 in
das Einsetzloch 36d und das Einsetzloch 8h eingesetzt
und durch das Schraubloch 37d geschraubt, um die vordere
Lagerplatte 36 und die hintere Lagerplatte 37 an
dem Antriebsrahmen 8 zu befestigen. Wird in diesem Zustand
die in das Schraubloch 37d greifende Schraube 66 eingeschraubt,
so wird die vordere Lagerplatte 36 gegen die vordere Befestigungsfläche 8c und
die hintere Lagerplatte 37 gegen die hintere Befestigungsfläche 8e gedrückt, wodurch
die beiden Lagerplatten 36 und 37 mit einem Abstand
voneinander an dem Antriebsrahmen 8 befestigt werden, der
dem Abstand zwischen der vorderen Befestigungsfläche 8c und der hinteren Befestigungsfläche 8e in
Richtung der optischen Achse entspricht. Durch die beiden Lagerplatten 36 und 37 wird
also verhindert, dass sich die beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y von
dem Antriebsrahmen 8 lösen.
Das vordere Ende des zylindrischen Teils 6b wird gegen
die vordere Lagerplatte 36 gedrückt, da der Flansch 33a der
Schwenkachse 33 in Kontakt mit der hinteren Lagerplatte 37 ist,
um eine Rückwärtsbewegung über die
hintere Lagerplatte 37 hinaus zu verhindern, so dass die
Schwenkachse 33 durch die Federkraft der Druckfeder 38,
die in dem durchmessergroßen
Aufnahmeloch 6Z des hinteren Lagerabschnitts 6g zusammengedrückt ist,
längs der optischen
Achse nach vorn vorgespannt ist. Dadurch wird die zweite Linsenfassung 6 in
Richtung der optischen Achse relativ zum Antriebsrahmen 8 in
Position gehalten. Ist die hintere Lagerplatte 37 an dem Antriebsrahmen 8 befestigt,
so stehen die Einsetzvertiefung 37g und die Keilnut 8p längs der
optischen Achse miteinander in Verbindung, wie in 112 gezeigt ist.
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Nachdem
die vordere Lagerplatte 36 an dem Antriebsrahmen 8 befestigt
ist, wird das vordere Federende 39a der vorderen Torsionsfeder 39 in
der Eingriffsvertiefung 36g angeordnet. Wie oben beschrieben,
ist zuvor das hintere Federende 39b der vorderen Torsionsfeder 39 in
Anlage mit dem Abschnitt der zweiten Linsenfassung 6 gebracht
worden, der zwischen dem zylindrischen Teil 6b und dem Schwenkarm 6c liegt.
Das Anordnen des vorderen Federendes 39a in der Eingriffsvertiefung 36g führt dazu,
dass die Torsionsfeder 39 verdrillt wird, wodurch die zweite
Linsenfassung 6 entsprechend einer Drehung im Gegenuhrzeigersinn
vorgespannt wird, wenn man, wie in 114 gezeigt,
von vorn auf die zweite Linsenfassung 6 blickt.
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Unabhängig von
der Installation der zweiten Linsenfassung 6 wird die Schwenkanschlagstange 35 vom
vorderen Ende her in das Durchgangsloch 8m eingesetzt.
In dem Durchgangsloch 8m ist die Innenumfangsfläche so ausgebildet,
dass die Schwenkanschlagstange 35 daran gehindert ist,
ausgehend von ihrer in den 108 und 109 gezeigten Position weiter in das Durchgangsloch 8m eingeführt zu werden.
Ist die Schwenkanschlagstange 35 korrekt in das Durchgangsloch 8m eingesetzt, so
ragt der exzentrische Stift 35b der Schwenkanschlagstange 35 aus
dem hinteren Ende des Durchgangslochs 8m, wie in 109 gezeigt ist.
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Ist
die zweite Linsenfassung 6 wie oben beschrieben korrekt
an dem Antriebsrahmen 8 montiert, so kann die zweite Linsenfassung 6 um
die Schwenkachse 33 schwenken. Das Aufnahmeloch 8g des
Antriebsrahmens 8 ist ausreichend groß, so dass es beim Schwenken
der zweiten Linsenfassung 6 zu keiner gegenseitigen Störung des
zylindrischen Teils 6b und des Schwenkarms 6c einerseits
und der in dem Aufnahmeloch 8g vorhandenen Innenkante andererseits
kommt. Da die Schwenkachse 33 parallel zur optischen Achse
Z1 und zur optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2 liegt, bleibt
die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 parallel zur optischen
Achse Z1, wenn die zweite Linsenfassung 6 mitsamt der zweiten
Linsengruppe LG2 geschwenkt wird. Ein Ende des Schwenkbereichs der
zweiten Linsenfassung 6 um die Schwenkachse 33 ist
dadurch festgelegt, dass die Spitze des Anschlagvorsprungs 6e in
Anlage mit dem exzentrischen Stift 35b kommt, wie in 111 gezeigt ist. Die vordere Torsionsfeder 39 spannt
die zweite Linsenfassung 6 im Sinne einer Drehung vor,
die so gerichtet ist, dass die Spitze des Anschlagvorsprungs 6e in
Kontakt mit dem exzentrischen Stift 35b kommt.
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Anschließend wird
die Verschlusseinheit 76 an dem Antriebsrahmen 8 befestigt,
wodurch man die in den 108 bis 112 gezeigte Baugruppe erhält. Wie aus den 108 bis 112 hervorgeht, wird
die Verschlusseinheit 76 an der Vorderseite des zentralen
Innenflansches 8s befestigt. Ist die Verschlusseinheit 76 an
der Vorderseite des Innenflansches 8s befestigt, so befindet
sich die vordere Befestigungsfläche 8c in
Richtung der optischen Achse vor dem Verschluss S und der einstellbaren
Blende A, die in der Verschlusseinheit 76 angeordnet sind. Der
vordere Teil des zylindrischen Halteteils 6a der zweiten
Linsenfassung 6 ist in der vertikal langgestreckten Öffnung 8t angeordnet.
Dieser Teil ist zudem ungeachtet einer Positionsänderung der zweiten Linsenfassung 6 relativ
zum Antriebsrahmen 8 unmittelbar hinter der Verschlusseinheit 76 angeordnet,
wie aus den 111 und 112 hervorgeht.
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Sind
der Antriebsrahmen 8 und der zweite Linearführungsring 10 miteinander
gekoppelt, so ist die von der Verschlusseinheit 76 abstehende
flexible Leiterplatte 77 wie in 125 gezeigt
installiert. Wie oben beschrieben, greift der breite Linearführkeil 10c-W des
zweiten Linearführungsrings 10 in
die breite Führungsnut 8a-W.
Die Leiterplatte 77, die breite Führungsnut 8a-W und
der breite Linearführkeil 10c-W sind
in radialer Richtung in Umfangsrichtung des Varioobjektivs 71 in
der gleichen Position angeordnet. Die Leiterplatte 77,
die Führungsnut 8a-W und
der Linearführkeil 10c-W sind
also in einer radialen, zur optischen Achse senkrechten Richtung aufeinander
ausgerichtet. Wie in 125 gezeigt, hat
die Leiterplatte 77 einen ersten geraden Abschnitt 77a,
einen schleifenförmigen
Wendeabschnitt 77b, einen zweiten geraden Abschnitt 77c und
einen dritten geraden Abschnitt 77d, die in dieser Reihenfolge von
der Verschlusseinheit 76 her angeordnet sind. Zwischen
dem zweiten geraden Abschnitt 77c und dem dritten geraden
Abschnitt 77d ist die Leiterplatte 77 in der Nähe des vorderen
Endes des Linearführkeils 10c-W gebogen.
Von der Seite der Verschlusseinheit 76 her, d. h. in 125 von links, erstreckt sich zunächst der
erste gerade Abschnitt 77a längs der optischen Achse von
der Verschlusseinheit 76 nach hinten. Anschließend ist
die Leiterplatte 77 radial nach außen gebogen und erstreckt sich
dann nach vorn, wodurch der schleifenförmige Wendeabschnitt 77b in
der Nähe
des hinteren Endes des Antriebsrahmens 8 ausgebildet ist
und sich der zweite gerade Abschnitt 77c längs der
Innenfläche
des Linearführkeils 10c-W längs der
optischen Achse nach vorn erstreckt. Anschließend ist die flexible Leiterplatte
radial nach außen
gebogen und erstreckt sich nach hinten, so dass sich der dritte
gerade Abschnitt 77d entlang der Außenfläche des Linearführkeils 10c-W längs der
optischen Achse nach hinten erstreckt. Der dritte gerade Abschnitt 77d ist
dann mit seinem Ende (Ende der Leiterplatte 77) durch das
radiale Durchgangsloch 10d nach hinten geführt, anschließend durch
ein Loch 22q (vgl. 4 und 40)
durch den stationären
Tubus 22 nach außen
geführt
und schließlich über eine
nicht gezeigte Hauptplatine an die Steuerschaltung 140 angeschlossen.
Der dritte gerade Abschnitt 77d ist zu einem Teil über ein
nicht gezeigtes Befestigungsmittel wie beispielsweise ein doppelseitiges
Klebeband an der Außenfläche des breiten
Linearführkeils 10c-W befestigt,
so dass sich die Größe des schleifenförmigen Wendeabschnitts 77b in
Abhängigkeit
der axialen Relativbewegung zwischen dem Antriebsrahmen 8 und
dem zweiten Linearführungsring 10 ändert.
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Die
hinter dem Antriebsrahmen 8 angeordnete AF-Linsenfassung 51 besteht
aus einem opaken Material und hat einen nach vorn ragenden Linsenhalter 51c,
einen ersten Arm 51d und einen zweiten Arm 51e.
Der erste Arm 51d und der zweite Arm 51e sind
auf radial entgegengesetzten Seiten des nach vorn ragenden Linsenhalters 51c angeordnet. Der
Linsenhalter 51c befindet sich in Richtung der optischen
Achse vor den beiden Armen 51d und 51e. An dem
ersten Arm 51d ist ein erstes Führungsloch 51a ausgebildet,
in das die AF-Führungsachse 52 eingesetzt
ist, während
an dem zweiten Arm 51e ein Führungsloch 52a ausgebildet
ist, in das die AF-Führungsachse 53 eingesetzt
ist. Der Linsenhalter 51c ist kastenförmig (rechteckig ringförmig) und
hat eine im Wesentlichen viereckige vordere Stirnfläche 54c1 sowie
vier Seitenflächen 51c3, 51c4, 51c5 und 51c6. Die
vordere Stirnfläche 51c1 liegt
in einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene. Die vier Seitenflächen 51c3, 51c4, 51c5 und 51c6 erstrecken
sich von den vier Seiten der Stirnfläche 51c1 im Wesentlichen
parallel zur optischen Achse Z1 nach hinten in Richtung des CCD-Bildsensors 60.
Das hintere Ende des Linsenhalters 51c ist zum Tiefpassfilter
LG4 und zum CCD-Bildsensor 60 hin offen. Der Linsenhalter 51c hat
an seiner vorderen Stirnfläche 51c1 eine kreisförmige Öffnung 51c2,
deren Mittelachse mit der optischen Achse Z1 zusammenfällt. Die
dritte Linsengruppe LG3 ist in der kreisförmigen Öffnung 51c2 angeordnet.
Der erste Arm 51d und der zweite Arm 51e ragen
von dem Linsenhalter 51c radial in entgegengesetzte Richtungen
voneinander weg. Der erste Arm 51d steht von der zwischen
den beiden Seitenflächen 51c3 und 51c6 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c radial nach rechts unten ab,
wenn man von vorn auf die AF-Linsenfassung 51 blickt,
während
der zweite Arm 51e von der zwischen den beiden Seitenflächen 51c4 und 51c5 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c radial nach links oben absteht, wenn
man von vorn auf die AF-Linsenfassung 51 blickt, wie dies
in 130 gezeigt ist. Wie aus den 128 und 129 hervorgeht,
ist der erste Arm 51d an dem hinteren Ende der zwischen
den beiden Seitenflächen 51c3 und 51c6 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c befestigt, während der zweite Arm 51e am
hinteren Ende der zwischen den beiden Seitenflächen 51c4 und 51c5 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c befestigt ist.
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Wie
in 9 gezeigt, sind die radial außen liegenden Enden der beiden
Arme 51d und 51e radial außerhalb einer zylindrischen
Wand 22k des stationären
Tubus 22 angeordnet. Die beiden Führungslöcher 51a und 51b sind
jeweils an den außerhalb
der zylindrischen Wand 22k angeordneten äußeren Enden
der Arme 51d bzw. 51e ausgebildet. Deshalb sind
die AF-Führungsachse 52,
die in das Führungsloch 51a eingesetzt
ist, und eine die AF-Linsenfassung 51 mit hoher Genauigkeit
in Richtung der optischen Achse führende Hauptführungsachse
bildet, und auch die AF-Führungsachse 53,
die locker in das Führungsloch 51b eingesetzt
ist und eine Hilfsführungsachse
zur hilfsweisen Führung
der AF-Linsenfassung 51 in Richtung der optischen Achse
bildet, außerhalb
der zylindrischen Wand 22k angeordnet. Wie in 9 gezeigt,
hat die zylindrische Wand 22k an ihrer Außenumfangsfläche zwei
radiale Vorsprünge 22t1 und 22t2,
die in verschiedenen Umfangspositionen angeordnet sind. An der Rückfläche des
Vorsprungs 22t1 ist ein Lagerloch 22v1 und an
der Rückseite
des Vorsprungs 22t2 ein Lagerloch 22v2 ausgebildet.
Der CCD-Halter 21 hat an seiner Vorderfläche zwei
Lagerlöcher 21v1 und 21v2,
die den Lagerlöchern 22v1 bzw. 22v2 in
Richtung der optischen Achse gegenüberliegen. Die AF-Führungsachse 52 ist mit
ihrem vorderen Ende in dem Lagerloch 22v1 und mit ihrem
hinteren Ende in dem Lagerloch 21v1 gelagert, d. h. dort
befestigt.
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Die
zylindrische Wand 22k hat zwei längs der AF-Führungsachsen 52 und 53 ausgeschnittene
Abschnitte 22m und 22n (vgl. 11), die verhindern, dass sich die beiden Arme 51e, 51d und
die zylindrische Wand 22k gegenseitig stören, wenn
sich die AF-Linsenfassung 51 längs der optischen Achse bewegt.
Wie in den 122 und 130 gezeigt,
sind die beiden Führungslöcher 51a und 51b und
damit auch die beiden AF-Führungsachsen 52 und 53 auf radial
entgegengesetzten Seiten der optischen Achse Z1 angeordnet.
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Die
AF-Linsenfassung 51 kann sich längs der optischen Achse bis
zu einem Punkt nach hinten bewegen (hintere Grenze oder Endposition
für die axiale
Bewegung der AF-Linsenfassung 51), an dem der nach vorn
ragende Linsenhalter 51c in Kontakt mit dem an der Vorderfläche des
CCD-Halters 21 ausgebildeten Filterhalter 21b kommt
(vgl. 10). Der CCD-Halter 21 hat
demnach eine Anschlagfläche
in Form der Vorderfläche
des Filterhalters 21b, die die hintere Endposition für die axiale
Bewegung der AF-Linsenfassung 51 festlegt. Befindet sich
der Linsenhalter 51c in Kontakt mit dem Filterhalter 21b, so
ist das vordere Ende der Nockenschiene 21a, die von dem
CCD-Halter 21 nach vorn ragt, in Richtung der optischen
Achse vor der AF-Linsenfassung 21 angeordnet (vgl. 121, 123 und 124). Das Einsetzloch 36c der vorderen
Lagerplatte 36 und das Einsetzloch 37c der hinteren
Lagerplatte 37 sind auf der Achse der Nockenschiene 21a angeordnet. Das
Einsetzloch 36c, das Einsetzloch 37c und die Nockenschiene 21a sind
so längs
der optischen Achse aufeinander ausgerichtet.
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Wie
in den 103 und 104 gezeigt,
hat die Nockenschiene 21a an ihrem vorderen Ende die oben
genannte Nockenfläche 21c,
die schräg
zur optischen Achse liegt. Außerdem
hat die Nockenschiene 21a eine Haltefläche 21d, die sich
von der Nockenfläche 21c längs der
optischen Achse nach hinten erstreckt. Wie den 118 bis 120 und 122 zu entnehmen ist, in denen die Nockenschiene 21a von
vorn gezeigt ist, hat die Nockenschiene 21a etwa in radialer
Richtung zur optischen Achse Z1 eine gewisse Breite. Die Nockenfläche 21c bildet
eine Fläche,
die von der radial innenliegenden Seite, d. h. der der optischen
Achse Z1 nahen Seite, zu der radial außenliegenden Seite, d. h. der
von der optischen Achse Z1 entfernten Seite, der Nockenschiene 21a im
Wesentlichen in Breitenrichtung der Nockenfläche 21c nach vorn
abgeschrägt
ist. Die Nockenfläche 21c bildet
also eine Fläche,
die in einer von der optischen Achse Z1 weg weisenden Richtung nach
vorn geneigt ist. In den 118 bis 120 ist die Nockenfläche 21c schraffiert
dargestellt. Die Nockenschiene 21a ist ferner so ausgebildet,
dass ihre obere Fläche
konkav und ihre untere Fläche
konvex ist, wodurch verhindert wird, dass sich die Nockenschiene 21a und
der zylindrische Teil 6b der zweiten Linsenfassung 6 gegenseitig
stören.
Die Nockenschiene 21a bildet also einen Teil eines um die
Schwenkachse 33 der zweiten Linsenfassung 6 zentrierten
Zylinders, wobei die Nockenfläche 21c eine
Führungsfläche darstellt,
die an der Kantenfläche
dieses Zylinders ausgebildet ist. An der unteren Fläche der
Nockenschiene 21a ist ein Führungskeil 21e ausgebildet,
der in Richtung der optischen Achse langgestreckt ist. Der Führungskeil 21e reicht
vom hinteren Ende der Nockenschiene 21a bis zu einem Zwischenpunkt,
der hinter dem vorderen Ende der Nockenschiene 21a liegt.
Dies bedeutet, dass der Führungskeil 21e auf
der Nockenschiene 21a nicht in der Nähe deren vorderen Endes ausgebildet
ist. Der Führungskeil 21e ist
im Querschnitt so geformt, dass er in Richtung der optischen Achse
in die Einsetzvertiefung 37g eintreten kann.
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Im
Folgenden wird die Funktionsweise der zweiten Linsengruppe LG2,
der dritten Linsengruppe LG3 und der diesen zugeordneten Elemente
beschrieben, die an der oben beschriebenen Aufnahmekonstruktion
gehalten sind, welche eine die zweite Linsenfassung 6 in
ihre radial rückgezogene
Stellung bewegende Konstruktion umfasst. Die Position des Antriebsrahmens 8 bezüglich des
CCD-Halters 21 in Richtung der optischen Achse ist festgelegt
durch die Kombination der axialen Bewegung des Nockenrings 11 entsprechend
den Kurvenbahnen der Innennuten 11a (11a-1 und 11a-2)
und der axialen Bewegung des Nockenrings 11 selbst. Der
Antriebsrahmen 8 ist am weitesten von dem CCD-Halter 21 entfernt, wenn sich
das Varioobjektiv 71 etwa in der Weitwinkel-Stellung befindet,
die in 9 oberhalb der optischen Achse
Z1 dargestellt ist. Dagegen ist der Antriebsrahmen 8 dem
CCD-Halter 21 am nächsten,
wenn sich das Varioobjektiv 71 in dem in 10 gezeigten eingefahrenen Zustand befindet. Die
zweite Linsenfassung 6 wird durch die rückziehende, nach hinten gerichtete
Bewegung des Antriebsrahmens 8 aus dessen vorderster axialer
Position (Weitwinkel-Grenzstellung) in dessen vorderste axiale Position
in ihre radial rückgezogene
(eingefahrene Stellung) Position gebracht.
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Im
Brennweitenbereich zwischen der Weitwinkel-Grenzeinstellung und
der Tele-Grenzeinstellung
ist die zweite Linsenfassung 6 festgehalten, da die Spitze
des Anschlagvorsprungs 6e an dem exzentrischen Stift 35b der
Schwenkanschlagstange 35 anliegt, wie in 111 gezeigt ist. Dabei fällt die optische Achse der
zweiten Linsengruppe LG2 mit der optischen Achse Z1 zusammen, so
dass sich die zweite Linsenfassung 6 in ihrer Aufnahmestellung befindet.
Befindet sich die zweite Linsenfassung 6 in ihrer in 111 dargestellten Aufnahmestellung, so liegen
ein Teil des Positionierarms 6j und das hintere bewegliche
Federende 40b der hinteren Torsionsfeder 40 durch
das Einsetzloch 37c zur Rückseite des Antriebsrahmens 8 frei.
-
Wird
im aufnahmebereiten Zustand des Varioobjektivs 71 der Hauptschalter
der Digitalkamera 70 ausgeschaltet, so steuert die Steuerschaltung 140 den
AF-Motor 160 so an, dass dieser in Einfahrrichtung dreht
und so die AF-Linsenfassung 51 auf den CCD-Halter 21 zu
nach hinten in ihre hinterste Position (eingefahrene Position) bewegt,
wie in den 121, 123 und 124 gezeigt ist. Die dritte Linsengruppe LG3 ist
in dem Linsenhalter 51c nahe dessen vorderer Stirnfläche 51c1 gehalten.
Der Raum unmittelbar hinter der dritten Linsengruppe LG3 ist ein
von den vier Seitenflächen 51c3, 51c4, 51c5 und 51c6 umgebener
offener Raum, in den das Tiefpassfilter LG4 und der CCD-Bildsensor 60,
die an dem CCD-Halter 21 (Filterhalter 21b) gehalten
sind, eintreten können,
um den Raum zwischen der dritten Linsengruppe LG3 und dem Tiefpassfilter
LG4 zu verringern, wenn die AF-Linsenfassung 51 in
ihre hinterste Position eingefahren ist. In dem in 10 dargestellten Zustand, in dem sich die AF-Linsenfassung 51 in
ihrer hintersten Position befindet, ist das vordere Ende der Nockenschiene 21a in
Richtung der optischen Achse vor der AF-Linsenfassung 51 angeordnet.
-
Anschließend lässt die
Steuerschaltung 140 den Variomotor 150 in Einfahrrichtung
antreiben, um so die oben beschriebene Tubuseinfahroperation durchzuführen. Indem
der Variomotor 150 in Einfahrrichtung über die Weitwinkel-Grenzstellung des
Varioobjektivs 71 hinaus antreibt, bewegt sich der Nockenring 11 längs der
optischen Achse nach hinten und dreht sich dabei durch das Ineinandergreifen
der drei Rollenmitnehmer 32 und der diesen zugeordneten
Schlitze 14e um die Tubenachse Z0. Wie aus der in 17 dargestellten Beziehung zwischen den Innennuten 11a und
den Mitnehmern 8b deutlich wird, ist zwar der Antriebsrahmen 8 bei
eingefahrenem Varioobjektiv 71 dessen Vorderseite bezogen
auf den Nockenring 11 in Richtung der optischen Achse näher als
bei in der Weitwinkel-Grenzstellung angeordnetem Varioobjektiv 71.
Der Antriebsrahmen 8 kommt jedoch bei eingefahrenem Varioobjektiv 71 dem
CCD-Halter 21 dennoch
nahe, da beim Einfahren des Objektivtubus der Betrag der nach hinten
gerichteten Bewegung des Nockenrings 11 relativ zum stationären Tubus 22 größer als
der Betrag der nach vorn gerichteten Bewegung des Antriebsrahmens 8 in
dem Nockenring 11 relativ zu letzterem ist.
-
Eine
weitere Einfahrbewegung des Antriebsrahmens 8 mitsamt der
zweiten Linsenfassung 6 führt dazu, dass das vordere
Ende der Nockenschiene 21a in das Einsetzloch 37c eintritt
(vgl. 105). Wie oben angegeben, liegen
ein Teil des Positionierarms 6j und das hintere bewegliche
Federende 40b der hinteren Torsionsfeder 40 durch
das Einsetzloch 37c zur Rückseite des Antriebsrahmens 8 frei,
wie in 111 gezeigt ist. 118 zeigt die zu diesem Zeitpunkt vorliegende
Positionsbeziehung zwischen dem Positionierarm 6j, dem
hinteren beweglichen Federende 40b und der Nockenschiene 21a,
wenn man von vorn auf das Varioobjektiv 71 blickt. Das
Federende 40b ist in zur optischen Achse Z1 radialer Richtung
der Nockenschiene 21 näher
als der Positionierarm 6j (mit Ausnahme eines zur Bildung
des Eingriffslochs 6k darauf gesehenen Vorsprungs). Andererseits
ist die Nockenfläche 21c in
einer von der optischen Achse Z1 weg weisenden Richtung nach vorn
abgeschrägt.
Der vorderste Teil der Nockenfläche 21c ist
in dem in
-
118 gezeigten Zustand unmittelbar hinter dem hinteren
beweglichen Federende 40b der hinteren Torsionsfeder 40 angeordnet.
Wird die zweite Linsenfassung 6 zusammen mit dem Antriebsrahmen 8 unter
Beibehaltung der in 118 gezeigten Positionsbeziehung
auf den CCD-Halter 21 zu bewegt, so kommt die Nockenfläche 21c in
Kontakt mit dem Federende 40b, jedoch nicht mit dem Positionierarm 6j der
zweiten Linsenfassung 6. 123 zeigt
die Position der zweiten Linsenfassung 6 unmittelbar bevor
das hintere bewegliche Federende 40b in Kontakt mit der
Nockenfläche 21c kommt.
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Wird
die zweite Linsenfassung 6 zusammen mit dem Antriebsrahmen 8 weiter
nach hinten bewegt, während
das hintere Federende 40b in Kontakt mit der Nockenfläche 21c bleibt,
so gleitet das Federende 40b in 118 im
Uhrzeigersinn auf der Nockenfläche 21c entsprechend
deren Form. Die im Uhrzeigersinn gerichtete Drehung des hinteren
beweglichen Federendes 40b wird über das vordere ortsfeste Federende 40a auf
die zweite Linsenfassung 6 übertragen. Die Federkraft der
hinteren Torsionsfeder 40, d. h. deren Starrheit, ist so
vorbestimmt, dass ein Drehmoment von dem hinteren Federende 40b über das
vordere Federende 40a auf die zweite Linsenfassung 6 übertragen
werden kann, ohne die beiden Federenden 40a und 40b weiter
als in den 118 bis 120 gezeigt
aufeinander zuzudrücken.
Die Rückfederung
der hinteren Torsionsfeder 40 ist also größer als
die der vorderen Torsionsfeder 39, wenn letztere die zweite
Linsenfassung 6 in der Aufnahmestellung hält.
-
Sobald
die zweite Linsenfassung 6 über die hintere Torsionsfeder 40 mit
einer von der Nockenfläche 21c verursachten
Drehkraft beaufschlagt wird, dreht sie sich entgegen der von der
vorderen Torsionsfeder 39 ausgeübten Federkraft um die Schwenkachse 33 aus
ihrer in 111 gezeigten Aufnahmestellung
entsprechend der Einfahrbewegung des Antriebsrahmens 8 in
ihre in 112 gezeigte radial rückgezogene
Stellung. Bei dieser Drehung der zweiten Linsenfassung 6 gleitet
das hintere bewegliche Federende 40b der hinteren Torsionsfeder 40 auf
der Nockenfeder 21c aus der in 118 gezeigten
Position in die in 119 gezeigte Position. Mit
der Drehung der zweiten Linsenfassung 6 in die in 112 gezeigte radial rückgezogene Stellung bewegt
sich das hintere bewegliche Federende 40b von der Nockenfläche 21c auf
die Haltefläche 21d und
kommt mit letzterer in Anlage. Anschließend wird die zweite Linsenfassung 6 durch
eine Einfahrbewegung des Antriebsrahmens 8 um die Schwenkachse 33 nicht mehr
in die Richtung gedreht, die in die radial rückgezogene Stellung weist.
Ist die zweite Linsenfassung 6 in ihrer in 112 gezeigten radial rückgezogenen Stellung gehalten,
so tritt ein Teil des Außenumfangs des
zylindrischen Linsenhalters 6a in die radiale Vertiefung 8q ein,
während
die Außenkante
des Anschlagvorsprungs 6e in die zweite radiale Vertiefung 8r des
Antriebsrahmens 8 eintritt.
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Nachdem
die zweite Linsenfassung 6 ihre radial rückgezogene
Stellung erreicht hat, bewegt sich der Antriebsrahmen 8 weiter
nach hinten, bis er seine in 10 gezeigte
eingefahrene Stellung erreicht. Während dieser Rückwärtsbewegung
des Antriebsrahmens 8 bewegt sich die in ihrer radial rückgezogenen
Stellung gehaltene zweite Linsenfassung 6 zusammen mit
dem Antriebsrahmen 8 in die in 124 gezeigte
Position, in der das hintere bewegliche Federende 40b in
Anlage mit der Nockenfläche 21c bleibt.
Dabei ragt das vordere Ende der Nockenschiene 21a durch
das Einsetzloch 36c und das Aufnahmeloch 8g aus
dem Einsetzloch 37c nach vorn.
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In
dem in den 10 und 124 gezeigten eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 hat sich der zylindrische
Linsenhalter 6a der zweiten Linsenfassung 6 in
den Raum unmittelbar oberhalb des nach vorn ragenden Linsenhalters 51c bewegt,
während
sich der Linsenhalter 51c in den in dem Antriebsrahmen 8 vorhandenen
Raum bewegt hat, in dem sich die zweite Linsengruppe LG2 im Aufnahmebereitzustand
des Varioobjektivs 71 befindet, und die dritte Linsengruppe
LG3 unmittelbar hinter der Verschlusseinheit 76 angeordnet
ist. Außerdem
sind durch die Rückwärtsbewegung
des Linsenhalters 51c das Tiefpassfilter LG4 und der CCD-Bildsensor 60 von
hinten in den Linsenhalter 51c eingetreten. Entsprechend
sind der Raum zwischen der dritten Linsengruppe LG3 und dem Tiefpassfilter
LG4 und auch der Raum zwischen der dritten Linsengruppe LG3 und
dem CCD-Bildsensor 60 in Richtung der optischen Achse bei
eingefahrenem Varioobjektiv 71 kleiner als die entsprechenden
Räume bei
aufnahmebereitem Varioobjektiv 71, wie in Vergleich der 9 und 10 zeigt.
Bei eingefahrenem Varioobjektiv 71 ist nämlich die
zweite Linsengruppe LG2 in dem Raum angeordnet, der sich radial
außerhalb
des Raums befindet, in dem die dritte Linsengruppe LG3, das Tiefpassfilter
LG4 und der CCD-Bildsensor 60 angeordnet sind. Dagegen
ist es bei einem herkömmlichen
Objektivtubus, der mehrere optische Elemente enthält, von
denen eines oder mehrere lediglich längs der optischen Achse bewegbar
sind, nicht möglich,
den Objektivtubus auf eine Länge
zu verkürzen,
die kleiner als die Summe der Dicken sämtlicher optischer Elemente
ist. Dagegen ist es bei der oben beschriebenen Konstruktion des
Varioobjektivs 71 im Grunde nicht erforderlich, einen Raum zur
Unterbringung der zweiten Linsengruppe LG2 längs der optischen Achse Z1
bereitzustellen. Dadurch kann die Länge des Varioobjektivs 71 auf
einen Wert verkürzt
werden, der kleiner ist als die Summe der Dicken sämtlicher
optischer Elementes des Varioobjektivs 71.
-
Die
AF-Linsenfassung 51 weist hinsichtlich Form und Haltekonstruktion
verschiedene Merkmale auf, die es ermöglichen, das Varioobjektiv 71 besonders
raumsparend in den Kamerakörper 72 einzufahren.
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Die
AF-Führungsachsen 52 und 53 sind
auf radial entgegengesetzten Seiten der optischen Achse Z1 außerhalb
der zylindrischen Wand 22k des stationären Tubus 22 angeordnet,
d. h. in Positionen, in denen keine Störungen mit den beweglichen
Linsengruppen des Varioobjektivs 71 auftreten. Wie oben beschrieben,
dient dabei die AF-Führungsachse 52 als
Hauptführungsachse,
welche die AF-Linsenfassung
mit hoher Positionsgenauigkeit längs
der optischen Achse führt,
während
die AF-Führungsachse 53 als
Hilfsführungsachse
dient, welche die AF-Linsenfassung 51 hilfsweise
längs der
optischen Achse führt.
Diese Konstruktion der AF-Linsenfassung 51 trägt dazu
bei, die Länge
des in den Kamerakörper 72 eingefahrenen
Varioobjektivs 71 zu verringern, da keine der AF-Führungsachsen 52 und 53 ein
störendes
Hindernis für
die drei Linsengruppen LG1, LG2 und LG3 sowie das Tiefpassfilter
LG4 darstellt.
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Da
die beiden AF-Führungsachsen 52 und 53 ohne
jede Beschränkung
durch die in dem stationären
Tubus 22 enthaltenen bewegten Teile wie die zweite Linsenfassung 6 frei
angeordnet werden können,
können
ihre jeweiligen für
die Führung der AF-Linsenfassung 51 wirksamen
Längen
in Richtung der optischen Achse lang genug gewählt werden, um die AF-Linsenfassung 51 mit
hoher Positionsgenauigkeit in Richtung der optischen Achse zu führen. Wie aus
den 9 und 10 hervorgeht,
ist das LCD-Feld 20 unmittelbar hinter dem Varioobjektiv (auf
der rückwärtigen Verlängerung
der optischen Achse Z1) angeordnet, während sich die beiden AF-Führungsachsen 52 und 53 in
zur Tubenachse Z0 radialen Richtungen außerhalb des LCD-Feldes 20 befinden.
Durch diese Anordnung können
die axialen Längen
der beiden AF-Führungsachsen 52 und 53 so groß bemessen
sein, dass sich die AF-Führungsachsen 52 und 53 sogar
zur Rückseite
des Kamerakörpers 72 erstrecken,
ohne dass eine gegenseitige Störung
zwischen den AF-Führungsachsen 52 und 53 einerseits
und dem vergleichsweise groß bemessenen
LCD-Feld 20 andererseits auftritt. In der praktischen Ausführung reicht
das hintere Ende der AF-Führungsachse 52 bis
zu einer Position unterhalb des in dem Kamerakörper 72 vorgesehenen LCD-Feldes 20,
wie 9 zeigt.
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Indem
die AF-Linsenfassung 51 so geformt ist, dass der erste
Arm 51d vom hinteren Ende der zwischen den beiden Seitenflächen 51c3 und 51c6 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c radial nach außen steht
und der zweite Arm 51e vom hinteren Ende der zwischen den
beiden Seitenflächen 51c4 und 51c5 liegenden
Ecke des Linsenhalters 51c radial nach außen steht,
ist darüber
hinaus ein ringförmiger
Raum ausgebildet, der von der Außenumfangsfläche des
Linsenhalters 51c, den beiden Armen 51d und 51e sowie
der Innenumfangsfläche
des stationären
Tubus 22 (AF-Führungsachsen 52 und 53)
umgeben ist. Dieser ringförmige
Raum dient nicht nur der Unterbringung der zweiten Linsengruppe
LG2, sondern auch der hinteren Endabschnitte der enthaltenen ringförmigen Elemente
wie den drei Außentuben 12, 13 und 15 sowie
des Mehrfachgewinderings 18, um so den Innenraum des Kamerakörpers 72 bestmöglich zu
nutzen. Außerdem
trägt der
ringförmige Raum
dazu bei, das Varioobjektiv 71 noch weiter in den Kamerakörper 71 einzufahren
(vgl. 10). Würde die AF-Linsenfassung 51 nicht
die oben beschriebene raumsparende Konstruktion aufweisen, indem
beispielsweise die beiden Arme 51d und 51e entgegen
dem vorgestellten Ausführungsbeispiel
so an dem Linsenhalter 51c ausgebildet wären, dass
sie von einem axial mittigen Teil oder dem axial vorderen Ende des
Linsenhalters 51c abstehen, so könnten Elemente wie die zweite
Linsengruppe LG2 nicht in ihre in 10 gezeigten
Positionen rückgezogen werden.
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Ferner
ist die AF-Linsenfassung 51 so konstruiert, dass die dritte
Linsengruppe LG3 an dem nach vorn ragenden Linsenhalter 51c und
damit am vorderen Ende der Linsenfassung 51 gehalten ist
und das Tiefpassfilter LG4 sowie der CCD-Bildsensor 60 bei eingefahrenem
Varioobjektiv 71 in dem Raum untergebracht ist, der im
hinteren Ende des nach vorn ragenden Linsenhalters 51c vorhanden
ist. Auch dies trägt
zur bestmöglichen
Nutzung des Innenraums des Varioobjektivs 71 bei.
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Wird
bei eingefahrenem Varioobjektiv 71 der Hauptschalter der
Digitalkamera 70 eingeschaltet, so steuert die Steuerschaltung 40 den
AF-Motor 160 in Ausfahrrichtung an, wodurch die oben beschriebenen
bewegten Teile in einer Weise betrieben werden, die zu der oben
für die
Einfahroperation beschriebenen Betriebsweise umgekehrt ist. Der
Nockenring 11 fährt
aus, während
er sich relativ zu dem ersten Linearführungsring 14 dreht.
Gleichzeitig fahren der Antriebsrahmen 8 und der erste
Außentubus 12 zusammen
mit dem Nockenring 11 aus, ohne sich relativ zu dem ersten
Linearführungsring 14 zu
drehen. In der Anfangsphase der Vorwärtsbewegung des Antriebsrahmens 8 bleibt
die zweite Linsenfassung 6 in ihrer radial rückgezogenen
Stellung, da das hintere bewegliche Federende 40b noch
an der Haltefläche 21d anliegt.
Bewegt sich der Antriebsrahmen 8 weiter nach vorn, so erreicht
zunächst
das Federende 40b das vordere Ende der Nockenschiene 21a und
löst sich
anschließend
von der Haltefläche 21d,
um in Anlage mit der Nockenfläche 21c zu
kommen, wie in 120 gezeigt ist. Zu diesem
Zeitpunkt hat sich der zylindrische Linsenhalter 6a der
zweiten Linsenfassung 6 in Richtung der optischen Achse
von dem nach vorn ragenden Linsenhalter 51c nach vorn bewegt,
so dass sich der Linsenhalter 6a und der Linsenhalter 51c gegenseitig
nicht stören,
wenn die zweite Linsenfassung 6 ihre in die Aufnahmestellung gerichtete
Drehung um die Schwenkachse 33 beginnt. Bewegt sich der
Antriebsrahmen 8 weiter nach vorn, so gleitet das hintere
Federende 40b auf der Nockenfläche 21c. Die zweite
Linsenfassung 6 beginnt deshalb infolge der von der vorderen
Torsionsfeder 39 ausgeübten
Federkraft ihre Drehung aus der radial rückgezogenen Stellung in die
Aufnahmestellung.
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Bewegt
sich der Antriebsrahmen 8 weiter nach vorn, so gleitet
das Federende 40b weiter auf der Nockenfläche 21c in
eine von der Haltefläche 21d wegweisende
Richtung, d. h. in 118 von links nach rechts,
und löst
sich anschließend
von der Nockenfläche 21c,
wenn es sich zu einem vorbestimmten Punkt auf der Nockenfläche 21c bewegt. Blickt
man von vorn auf die zweite Linsenfassung 6, so entspricht
die relative Anordnung zwischen dem hinteren beweglichen Federende 40b und
der Nockenfläche 21c der
in 118 gezeigten Anordnung. Die
zweite Linsenfassung 6 wird dadurch vollständig von
der Beschränkung
durch die Nockenschiene 21a befreit. Die zweite Linsenfassung 6 ist
so in der in 111 gezeigten Aufnahmestellung
gehalten, wobei sich die Spitze des Anschlagvorsprungs 6e infolge
der von der vorderen Torsionsfeder 39 ausgeübten Federkraft
in Presskontakt mit dem exzentrischen Stift 35b der Schwenkanschlagstange 35 befindet. Die
optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 fällt dabei mit der Aufnahmeachse
Z1 zusammen. Bei eingeschaltetem Hauptschalter der Digitalkamera 70 beendet
die zweite Linsenfassung 6 ihre Drehung aus ihrer radial
rückgezogenen
Stellung in ihre Aufnahmestellung, sobald das Varioobjektiv 71 in
die Weitwinkel-Grenzstellung ausgefahren ist.
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Obgleich
sich die AF-Linsenfassung 51 beim Übergang des Varioobjektivs 71 aus
seinem in 10 gezeigten eingefahrenen
Zustand in den in 9 gezeigten Bereitzustand aus
ihrer hintersten Position nach vorn bewegt, bedeckt der nach vorn
ragende Linsenhalter 51c im Bereitzustand immer noch die
Vorderseite des Tiefpassfilters LG4 und des CCD-Bildsensors 60,
so dass die vordere Stirnfläche 51c1 und
die vier Seitenflächen 51c3, 51c4, 51c5 und 51c6 verhindern,
dass unerwünschtes
Licht wie Streulicht durch eine andere Komponente als die dritte
Linsengruppe LG3 auf das Tiefpassfilter LG4 und den CCD-Bildsensor 60 fällt. Der
nach vorn gerichtete Linsenhalter 51c der AF-Linsenfassung 51 dient demnach
nicht nur als Halteelement für
die dritte Linsengruppe LG3, sondern auch als Element zur Unterbringung
des Tiefpassfilters LG4 und des CCD- Bildsensors 60 im eingefahrenen
Zustand des Varioobjektivs 71 sowie als Abschirmelement,
das den Einfall von unerwünschtem
Licht wie Streulicht auf das Tiefpassfilter LG4 und den CCD-Bildsensor 60 im
Bereitzustand des Varioobjektivs 71 verhindert.
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Üblicherweise
muss eine Haltekonstruktion für
eine bewegliche Linsengruppe eines Aufnahmelinsensystems präzise ausgebildet
sein, damit die Abbildungsleistung des Aufnahmelinsensystems nicht
abnimmt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel müssen insbesondere
die zweite Linsenfassung 6 und die Schwenkachse 33 jeweils
eine hohe Abmessungsgenauigkeit aufweisen, die einige Größenordnungen
höher als
die der einfach bewegten Elemente ist, da die zweite Linsengruppe
LG2 nicht nur längs
der optischen Achse Z1 angetrieben, sondern auch gedreht wird, um
so in ihre radial rückgezogene Stellung
gebracht zu werden. Wäre
beispielsweise eine der Schwenkachse 33 entsprechende Schwenkachse
vor oder hinter der innerhalb des Antriebsrahmens 8 angeordneten
Verschlusseinheit 76 (mit ihren Belichtungssteuervorrichtungen
wie dem Verschluss S und der Blende A) vorgesehen, so wäre die Länge dieser
Schwenkachse begrenzt, oder die Schwenkachse würde eine freitragende Achse
bilden. Da es nun erforderlich ist, einen sehr kleinen Zwischenraum
vorzusehen, der eine relative Drehung der Schwenkachse (wie der
Schwenkachse 33) und eines Durchgangslochs (wie das Durchgangsloch 6d), in
das die Schwenkachse eingesetzt ist, ermöglicht, kann selbst dieser
geringe Zwischenraum dazu führen,
dass die Achse des Durchgangslochs gegenüber der Schwenkachse verkippt
ist, wenn letztere kurz bemessen oder freitragend ist. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
muss selbst eine im Toleranzbereich einer herkömmlichen Linsenhaltekonstruktion
liegende Verkippung vermieden werden, da sowohl die zweite Linsenfassung 6 als
auch die Schwenkachse 33 eine sehr hohe Abmessungsgenauigkeit
erfordern.
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Wie
aus den 108, 109 und 113 hervorgeht, sind in der oben beschriebenen,
für die zweite
Linsenfassung 6 beschriebenen Rückziehkonstruktion die vordere
Lagerplatte 36 und die hintere Lagerplatte 37 an
der vorderen Befestigungsfläche 8c bzw.
der hinteren Befestigungsfläche 8e angebracht,
die in Richtung der opti schen Achse an der Vorderseite bzw. der
Rückseite
der Verschlusseinheit 76 angeordnet sind. Die Schwenkachse 33 erstreckt sich
zwischen den beiden Lagerplatten 36 und 37, wobei
ihr vorderes Ende an der vorderen Lagerplatte 36 und ihr
hinteres Ende an der hinteren Lagerplatte 37 gehalten ist.
Dadurch wird verhindert, dass die Schwenkachse 33 gegenüber der
Achse des Durchgangslochs 6d der zweiten Linsenfassung 6 verkippt. Außerdem kann
die Schwenkachse 33 ungeachtet der Verschlusseinheit 76,
d. h. ohne diese zu stören, verlängert werden,
da die vordere Lagerplatte 36, die hintere Lagerplatte 37 und
das Aufnahmeloch 8g, welche die Elemente der Haltekonstruktion
für die Schwenkachse 33 bilden,
so angeordnet sind, dass sie der Verschlusseinheit 76 nicht überlagert
sind. Tatsächlich
ist die Schwenkachse 33 so lang, dass ihre Länge an die
in Richtung der optischen Achse bemessene Länge des Antriebsrahmens 8 heranreicht.
Entsprechend der Länge
der Schwenkachse 33 ist auch der zylindrische Teil 6b in
Richtung der optischen Achse langgestreckt. Daher ist sichergestellt,
dass sich der zylindrische Teil 6b und die Schwenkachse 33 über einen
weiten axialen Bereich in Eingriff miteinander befinden. Bei dieser
Konstruktion besteht kaum die Gefahr, dass die zweite Linsenfassung 6 gegenüber der
Schwenkachse 33 verkippt, so dass die zweite Linsenfassung 6 mit
hoher Positionsgenauigkeit um die Schwenkachse 33 geschwenkt
werden kann.
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Die
vordere Erhebung 8j und die hintere Erhebung 8k,
die von der vorderen Befestigungsfläche 8c bzw. der hinteren
Befestigungsfläche 8e abstehen,
legen die Position der vorderen Lagerplatte 36 bzw. der
hinteren Lagerplatte 37 fest. Die beiden Lagerplatten 36 und 37 sind
durch die gemeinsame Schraube 66 fest an dem Antriebsrahmen 8 angebracht.
Durch diese Konstruktion sind die beiden Lagerplatten 36 und 37 mit
hoher Positionsgenauigkeit relativ zu dem Antriebsrahmen 8 angeordnet.
Deshalb ist auch die Schwenkachse 33 mit hoher Positionsgenauigkeit
relativ zu dem Antriebsrahmen 8 angeordnet.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind
die drei Verlängerungen 8d an
der vorderen Stirnfläche
des Antriebsrahmens 8 vor der vorderen Befestigungsfläche 8c angeordnet,
während
die hintere Befestigungsfläche 8e bündig mit
der hinteren Stirnfläche
des Antriebsrahmens 8 ist. Dies bedeutet, dass die vordere
Befesti gungsfläche 8c nicht
an der vordersten Stirnfläche
des Antriebsrahmens 8 angeordnet ist. Ist jedoch der Antriebsrahmen 8 als
einfaches zylindrisches Element ohne Vorsprünge z. B. in Form der drei
Verlängerungen 8d ausgebildet,
so können
die beiden Lagerplatten 36 und 37 an der am weitesten
vorn liegenden bzw. der am weitesten hinten liegenden Stirnfläche dieses
einfachen zylindrischen Elementes befestigt werden.
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Würde in der
oben beschriebenen, für
die zweite Linsenfassung bestimmten Rückziehkonstruktion der Bewegungsbereich
des Antriebsrahmens 8 längs
der optischen Achse von der der Weitwinkel-Grenzstellung entsprechenden
Position bis zu der eingefahrenen Position vollständig dazu
genutzt, die zweite Linsenfassung 6 aus der Aufnahmestellung
um die Schwenkachse 33 in ihre radial rückgezogene Stellung zu drehen,
so würden
sich die zweite Linsenfassung 6 und die AF-Linsenfassung 51 auf dem
Weg der zweiten Linsenfassung 6 in ihre radial rückgezogene
Stellung gegenseitig stören.
Um dieses Problem zu vermeiden, schließt die zweite Linsenfassung 6 ihre
Drehung in ihre radial rückgezogene
Stellung innerhalb eines axialen Bewegungsbereichs ab, der ausreichend
kürzer
als der Bewegungsbereich des Antriebsrahmens 8 längs der
optischen Achse ist. Anschließend
bewegt sich der Linsenhalter 6a der zweiten Linsenfassung 6 parallel
zur optischen Achse nach hinten in den Raum unmittelbar oberhalb
des nach vorn ragenden Linsenhalters 51c. Deshalb muss
in dem Varioobjektiv 71 der Raum für die parallele Verschiebung
des Linsenhalters 6a in den Raum unmittelbar oberhalb des
Linsenhalters bereitgestellt werden. Um für die zweite Linsenfassung
einen ausreichenden Drehbereich aus der Aufnahmestellung in die
radial rückgezogene Stellung
innerhalb eines kurzen Bewegungsbereichs längs der optischen Achse sicherzustellen,
muss die Neigung der Nockenfläche 21c,
die am vorderen Ende der Nockenschiene 21a des CCD-Halters 21 ausgebildet
ist, bezüglich
der Bewegungsrichtung des Antriebsrahmens 8, d. h. bezüglich der
optischen Achse, vergleichsweise groß sein. Wenn die derart ausgebildete
Nockenfläche 21c während der
Rückwärtsbewegung
des Antriebsrahmens 8 auf das hintere bewegliche Federende 40b drückt, wird
auf die Nockenschiene 21a und den Antriebsrahmen 8 eine große Gegen-
oder Auflagerkraft ausgeübt.
Eine solche Gegenkraft ist in diesem Fall größer, als wenn eine (der Nockenfläche 21c) entsprechende
Fläche während der
Rückwärtsbewegung
des Antriebsrahmens 8 auf das Federende 40b drücken würde, deren
Neigung bezüglich
der Bewegungsrichtung des Antriebsrahmens 8 kleiner ist.
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Die
Nockenschiene 21a stellt ein festes Element wie z. B. auch
der stationäre
Tubus 22 dar, während
der Antriebsrahmen 8 ein linear bewegbares Element ist.
Der Antriebsrahmen 8 ist über Zwischenelemente wie die
beiden Linearführungsringe 14 und 10 indirekt
durch den stationären
Tubus 22 linear ohne Drehung um die Tubenachse Z0 geführt. Der Antriebsrahmen 8 ist
also nicht direkt durch den Tubus 22 geführt. Im
Eingriff zwischen dem Antriebsrahmen 8 und dem zweiten
Linearführungsring 10 sowie
im Eingriff zwischen dem zweiten Linearführungsring 10 und
dem ersten Linearführungsring 14 ist
jeweils ein Spiel vorhanden. Es muss berücksichtigt werden, dass es
dadurch zu einer Fehlausrichtung des Antriebsrahmens 8 und
des CCD-Halters 21 in der zur Tubenachse Z0 senkrechten
Ebene kommen kann, welche das Zurückziehen der zweiten Linsenfassung
aus ihrer Aufnahmestellung in ihre radial rückgezogene Stellung nachteilig
beeinflussen kann, wenn auf die Nockenschiene 21a und den
Antriebsrahmen 8 eine große Gegenkraft in oben erläutertem Sinne
ausgeübt
wird. Wird beispielsweise die zweite Linsenfassung 6 bei
ihrer Drehung aus der Aufnahmestellung in die radial rückgezogene
Stellung über eine
ursprünglich
vorgesehene äußere radiale
Grenze oder Endposition für
diese Drehbewegung hinausgedreht, so stören sich der Linsenhalter 6a und
die Innenumfangsfläche
des Antriebsrahmens 8 möglicherweise
gegenseitig. Stoppt die zweite Linsenfassung 6 bei ihrer
Drehung aus der Aufnahmestellung in die radial rückgezogene Stellung vor dieser äußeren Grenze,
d. h. bewegt sie sich nicht bis zu dieser Grenze, so stören sich
möglicherweise
der Linsenhalter 6a und die AF-Linsenfassung 51 sowie
andere Komponenten.
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Eine
Fehlausrichtung der Nockenschiene 21a und des Antriebsrahmens 8 wird
dadurch verhindert, dass der Führungskeil 21e in
die Einsetzvertiefung 37g eingesetzt ist, wodurch die zweite
Linsenfassung 6 präzise
in ihrer radial rückgezogenen
Stellung gehalten ist, in die sie sich aus ihrer Aufnahmestellung
dreht (vgl. 106). Wird der Antriebsrahmen 8 in
Richtung seiner Einfahrstellung bewegt, wäh rend die zweite Linsenfassung 6 durch
die Anlage des hinteren beweglichen Federendes 40b der Torsionsfeder 40 an
der Haltefläche 21d in
ihrer radial rückgezogenen
Stellung gehalten ist, so tritt der Führungskeil 21e durch
die Einsetzöffnung 37g vom hinteren
Ende der Keilnut 8p des Antriebsrahmens 8 in letztere
ein. Da der Führungskeil 21e und
die Keilnut 8p in Richtung der optischen Achse langgestreckte
Elemente sind, ist der in die Keilnut 8p greifende Führungskeil 21e in
Richtung der optischen Achse frei in der Keilnut 8p bewegbar,
während
er an einer Bewegung in Querrichtung der Keilnut 8p gehindert ist.
Selbst wenn eine vergleichsweise große Gegenkraft auf den Antriebsrahmen 8 ausgeübt wird,
während
die Nockenfläche 21c auf
das hintere bewegliche Federende 40b drückt, verhindert so das Ineinandergreifen
des Führungskeils 21e und
der Keilnut 8p eine Fehlausrichtung des Antriebsrahmens 8 und der
Nockenschiene 21a in der zur Tubenachse Z0 senkrechten
Ebene. Die zweite Linsenfassung 6 ist so präzise in
ihrer radial rückgezogenen
Stellung gehalten, in die sie aus ihrer Aufnahmestellung gedreht wird.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
tritt der Führungskeil 21e in
die Keilnut 8p ein, nachdem die zweite Linsenfassung 6 in
ihre radial rückgezogene Stellung
gedreht ist. Der Führungskeil 21e kann
jedoch auch in die Keilnut 8p eintreten, bevor die zweite
Linsenfassung 6 in ihre radial rückgezogene Stellung gedreht
ist oder während
sie in diese Stellung bewegt wird. Es muss also nur dafür gesorgt
sein, dass der Antriebsrahmen 8 und die Nockenschiene 21a zum
dem Zeitpunkt, zu dem die zweite Linsenfassung 6 in ihrer
radial rückgezogenen
Stellung gehalten ist, präzise
ausgerichtet sind. Der Zeitpunkt für den Beginn des Ineinandergreifens
von Führungskeil 21e und
Keilnut 8p ist frei wählbar,
z. B. indem die axiale Länge
des Führungskeils 21e in
Richtung der optischen Achse geändert
wird.
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Der
Führungskeil 21e und
die Keilnut 8p können
durch entsprechende Elemente ersetzt werden.
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So
ist zwar in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel der Führungskeil 21e an
der Nockenschiene 21a ausgebildet, welche die Nockenfläche 21c enthält. Ein
dem Führungskeil 21e entsprechendes
Element kann jedoch auch an einer anderen Stelle an dem CCD-Halter 21 als
der Nockenschiene 21a ausgebildet werden. Unter Konstruktionsgesichtspunkten
ist jedoch von Vorteil, wenn der Führungskeil 21e zusammen
mit der Nockenfläche 21c an
der Nockenschiene 21a ausgebildet sind. Um den Antriebsrahmen 8 und
den Führungskeil 21c präzise auszurichten,
ist es von Vorteil, wenn der Führungskeil 21e an
der Nockenschiene 21a ausgebildet ist, die einen Anlageteil
bildet, die durch den Antriebsrahmen 8 mit der zweiten
Linsenfassung 6 in Anlage kommen kann.
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Nicht
nur die oben beschriebene Gegenkraft, die auf den Antriebsrahmen 8 ausgeübt wird,
während
die Nockenfläche 21c gegen
das hintere bewegliche Federende 40b drückt, beeinflusst die Funktionsgenauigkeit
der zweiten Linsenfassung 6 nachteilig, sondern auch die
Positioniergenauigkeit der einzelnen Elemente der zum Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 bestimmten Konstruktion. Wie
oben beschrieben, ist es von Nachteil, wenn der Drehbereich der
zweiten Linsenfassung 6 um die Schwenkachse 33 aus
der Aufnahmestellung in die radial rückgezogene Stellung zu groß oder zu
klein ist. Wirkt eine Kraft, die möglicherweise die zweite Linsenfassung 6 über ihre
in 112 gezeigte radial rückgezogene
Stellung hinausbewegt, auf die zweite Linsenfassung 6,
so ist die zum Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 bestimmte Konstruktion einer
mechanischen Beanspruchung ausgesetzt, da der Linsenhalter 6a und
der Anschlagvorsprung 6e im eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 71 sehr nahe
an die Innenumfangsfläche
des Antriebsrahmens 8 herangebracht werden, um die zum
Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 bestimmte Konstruktion möglichst
platzsparend auszubilden (vgl. 112).
Eine solche mechanische Beanspruchung, die auf die für die zweite
Linsenfassung 6 vorgesehene Rückziehkonstruktion wirkt, sollte
deshalb vermieden werden.
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Zur
Vermeidung dieser mechanischen Beanspruchung bildet an Stelle des
Positionierarms 6j des zylindrischen Teils das hintere
bewegliche Federende 40b der Torsionsfeder 40 einen
Teil, der in Anlage mit der Nockenfläche 21c und der Haltefläche 21d gebracht
werden kann, wenn die zweite Linsenfassung 6 aus ihrer
Aufnahmestellung in ihre radial rückgezogene Stellung gebracht
wird, so dass ein geringer Fehler in der Bewegung der zweiten Linsenfassung 6 durch
eine elastische Verformung der Torsionsfeder 40 absorbiert
wird. Wie oben für
die normale Einfahroperation des Varioobjektivs 71 beschrieben, überträgt die hintere
Torsionsfeder 40 ein Drehmoment von dem hinteren beweglichen
Federende 40b über
das vordere ortsfeste Federende 40a auf die zweite Linsenfassung 6,
ohne dass die beiden Federenden 40a und 40b weiter
aufeinander zu gedrückt
werden (vgl. 118 bis 120).
In diesem Fall wird jedoch das hintere bewegliche Federende 40b innerhalb
des in 120 gezeigten Bereichs q1 weiter
in eine Richtung gedrückt,
in der sie sich dem vorderen Federende 40a annähert, wenn
die Nockenschiene 21a, wie in 120 gezeigt,
aus ihrer ursprünglichen
Position etwas nach links abweicht, da sich das hintere Federende 40b in
dem Bereich q1 in dem Eingriffsloch 6k bewegen kann. Eine
solche Bewegung des hinteren beweglichen Federendes 40b innerhalb
des Bereichs NR1 kann die Abweichung der Nockenschiene 21a aus
deren ursprünglicher
Position absorbieren. Übt
die Nockenschiene 21a in einem Zustand, in dem der Linsenhalter 6a und
der Anschlagvorsprung 6e in Kontakt mit der Innenumfangsfläche des
Antriebsrahmens 8 sind (d. h. in einem Zustand, in dem
der Linsenhalter 6a mit einem Teil seines Außenumfangs
in die radiale Vertiefung 8q und der Anschlagvorsprung 6e mit
seiner Außenkante
in die zweite radiale Vertiefung 8r eingetreten ist), einen
weiteren Druck auf das hintere bewegliche Federende 40b aus,
so verhindert die elastische Verformung der hinteren Torsionsfeder 40 eine übermäßige mechanische
Beanspruchung der für
die zweite Linsenfassung 6 vorgesehenen Rückziehkonstruktion.
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Befindet
sich die zweite Linsenfassung 6 in der in 112 gezeigten radial rückgezogenen Stellung, so ist
die radial außen
liegende Fläche
des Schwenkarms 6c der Unterseite der breiten Führungsnut 8a-W benachbart
und schließt
teilweise diese Unterseite. Dies bedeutet, dass die Unterseite der breiten
Führungsnut 8a-W radial
außerhalb
eines Zwischenpunktes einer Linie gebildet ist, die sich zwischen
der Schwenkachse 33 und der zurückgezogenen optischen Achse
Z2 der zweiten Linsengruppe LG2 erstreckt. Ein Teil der flexiblen
Leiterplatte 77 ist in der breiten Führungsnut 8a-W angeordnet.
Diesen Teil der Leiterplatte 77 stützt der Schwenkarm 6c aus dem
Inneren des Antriebsrahmens 8 heraus, wenn die zweite Linsenfassung 6 radial
zurückgezogen
ist, wie in 112 gezeigt ist. In 126 ist die flexible Leiterplatte 77 und
die zweite Linsenfassung 6 gezeigt, wobei letztere in ihrer
radial rückgezogenen Stellung
mit durchgezogenen Linien und in ihrer Aufnahmestellung mit strichpunktierten
Linien dargestellt ist. Wie aus 126 deutlich
wird, verhindert der Schwenkarm 6c, dass sich die flexible
Leiterplatte 77 radial nach innen biegt, indem er den ersten
geraden Teil 77a und den schleifenförmigen Wendeteil 77b der
Leiterplatte 77 radial nach außen drückt.
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An
der radial außen
liegenden Fläche
des Schwenkarms 6c ist eine gerade ebene Fläche 6q und
unmittelbar hinter dieser eine schräge Fläche 6r ausgebildet.
Der hintere Vorsprung 6m steht von dem Teil des Schwenkarms 6c,
der sich unmittelbar hinter der Fläche 6q befindet, längs der
optischen Achse nach hinten ab (vgl. 105).
Bei eingefahrenem Varioobjektiv drückt die gerade ebene Fläche 6q den ersten
geraden Abschnitt 77a radial nach außen, während die schräge Fläche 6r und
der hintere Vorsprung 6m den schleifenförmigen Wendeabschnitt 77b radial
nach außen
drücken.
Die Fläche 6r ist
entsprechend der Krümmung
des Wendeabschnitts 77b geneigt.
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In
herkömmlichen
einfahrbaren Objektiven, in denen sich eine flexible Leiterplatte
zwischen einem beweglichen, längs
der optischen Achse geführten
Element und einem festen Element erstreckt, muss die Leiterplatte
ausreichend lang sein, um den vollen Bewegungsbereich des beweglichen
Elementes abzudecken. Deshalb hängt
die flexible Leiterplatte bei minimalem Vorschub des beweglichen
Elementes, d. h. bei eingefahrenem Objektiv, durch. Dieses Durchhängen der
flexiblen Leiterplatte ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
besonders stark ausgeprägt,
da das eingefahrene Varioobjektiv 71 sehr kurz ist. Dies
liegt daran, dass die zweite Linsengruppe zurückgezogen und damit auf der
optischen Achse Z2 angeordnet wird und das Varioobjektiv 71 zudem
eine dreistufige Teleskopkonstruktion aufweist. Die durchhängende flexible
Leiterplatte kann möglicherweise
Störungen
verursachen. So können durchhängende Teile
der Leiterplatte die internen Elemente des einfahrbaren Objektivs
blockieren, was zu einer Fehlfunktion des Objektivs führt. Es
ist deshalb erforderlich, eine Konstruktion vorzusehen, die solche
mit der flexiblen Leiterplatte in Zusammenhang stehenden Probleme
vermeidet. in herkömmlichen
einfahrbaren Objektiven sind diese Konstruktionen jedoch vergleichsweise
kompliziert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Durchhängen der
Leiterplatte 77 durch eine vergleichsweise einfache Konstruktion
verhindert. Unter Berücksichtigung
des Umstandes, dass die flexible Leiterplatte 77 bei eingefahrenem
Varioobjektiv 71 zum Durchhängen neigt, sorgt nämlich die
Konstruktion dafür,
dass die in ihrer radial rückgezogenen
Stellung angeordnete zweite Linsenfassung 6 den schleifenförmigen Wendeabschnitt 77b radial
nach außen
drückt.
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In
der Konstruktion zum Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 verläuft deren Weg aus der Aufnahmestellung
in die radial rückgezogene
Stellung von einem vorderen Punkt auf der optischen Achse Z1 zu
einem Punkt, der hinter dem vorderen Punkt und über der optischen Achse Z1
liegt, da sich die Linsenfassung 6 in Richtung der optischen
Achse nach hinten bewegt und gleichzeitig um die Schwenkachse 33 schwenkt.
Andererseits ist an der AF-Linsenfassung 51 zwischen deren
vorderer Stirnfläche 51c1 und
deren Seitenfläche 51c5 eine
ausgesparte schräge
Fläche 51h ausgebildet.
Die Fläche 51h ist
von vorn nach hinten gegenüber
der optischen Achse Z1 radial nach außen geneigt. Die Kante des
nach vorn ragenden Linsenhalters 51c ist zwischen der vorderen
Stirnfläche 51c1 und
der Seitenfläche 51c5 längs des
Weges des Linsenhalters 6a ausgeschnitten und bildet so
die Fläche 51h.
Die ausgesparte schräge
Fläche 51h bildet
eine konkave Fläche,
die der Form der ihr zugeordneten Außenfläche des zylindrischen Linsenhalters 6a entspricht.
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Vor
Beginn der Rückziehbewegung
der zweiten Linsenfassung 6 aus der Aufnahmestellung in
die radial rückgezogene
Stellung bewegt sich die AF-Linsenfassung 51 rückwärts zu der
auf ihre axiale Bewegung bezogenen hinteren Endposition (eingefahrene Stellung),
in der die AF-Linsenfassung 51 (Linsenhalter 51c)
in Kontakt mit dem Filterhalter 21b (Anschlagfläche) kommt.
Beginnt die zweite Linsenfassung 6 in dem in 123 gezeigten Zustand, in dem die AF-Linsenfassung 51 in
Kontakt mit dem Filterhalter 21b ist und die zweite Linsenfassung 6 ihre Rückziehbewegung
aus der Aufnahmestellung in die radial rückgezogene Stellung noch nicht
begonnen hat, ihre Rückwärtsbewegung
in Richtung der optischen Achse unter gleichzeitiger Drehung um
die Schwenkachse 33, um in die radial rückgezogene Stellung zu gelangen,
so bewegt sich das hintere Ende des Linsenhalters 6a unter
Annäherung
an die ausgesparte schräge
Fläche 51h zunächst nach
hinten. Anschließend
bewegt sich das hintere Ende des Linsenhalters 6a weiter
schräg
nach hinten, wobei es die ausgesparte schräge Fläche 51h gerade verfehlt, d.
h. unmittelbar an dieser vorbeiläuft,
um schließlich die
in 124 gezeigte vollständig rückgezogene Stellung
zu erreichen. Die Rückziehoperation
der zweiten Linsenfassung 2 aus der Aufnahmestellung in
die radial rückgezogene
Stellung kann also in Richtung der optischen Achse um so viel näher an der AF-Linsenfassung 51 vorgenommen
werden, wie es dem Betrag entspricht, um den die schräge Fläche 51h ausgespart
ist.
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Ist
die ausgesparte schräge
Fläche 51h oder eine
entsprechende Fläche
nicht an der AF-Linsenfassung 51 ausgebildet, so muss die
Rückziehoperation
der zweiten Linsenfassung 6 aus der Aufnahmestellung in
die radial rückgezogene
Stellung in einer früheren
Phase als in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel abgeschlossen
sein, um zu verhindern, dass sich der Linsenhalter 6a und
die AF-Linsenfassung 51 gegenseitig stören. Hierzu ist es erforderlich, den
Betrag der Rückwärtsbewegung
des zweiten Antriebsrahmens 8 oder den Betrag, um den die
Nockenschiene 51a von dem CCD-Halter 22 absteht, entsprechend
zu vergrößern. Dies
steht dem Ziel einer weiteren Miniaturisierung des Varioobjektivs 71 entgegen.
Ist der Betrag der Rückwärtsbewegung des
Antriebsrahmens 8 fest, so muss die Neigung der Nockenfläche 21c bezüglich der
optischen Achse vergrößert werden.
Ist jedoch diese Neigung übermäßig groß, so nimmt
die Gegenkraft zu, die auf die Nockenschiene 21a und den
Antriebsrahmen 8 wirkt, während die Nockenfläche 21c auf
das hintere bewegliche Federende 40b drückt. Eine stärkere Neigung
der Nockenfläche 21c ist
deshalb unerwünscht, wenn
beim Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 eine ruckartige Bewegung vermieden
werden soll. Dagegen gewährleistet
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
die Ausbildung der ausgesparten schrägen Fläche 51h, dass die
zweite Linsenfassung 6 auch aus ihrer Aufnahmestellung
in ihre radial rückgezogene
Stellung gebracht werden kann, nachdem die zweite Linsenfassung 6 bis
zu einem Punkt eingefahren worden ist, der der AF-Linsenfassung 51 sehr nahe
ist.
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Selbst
wenn der Betrag der Rückwärtsbewegung
des Antriebsrahmens 8 begrenzt ist, muss deshalb die Nockenfläche 21c gegenüber der
optischen Achse nicht besonders stark geneigt sein. Dies führt zu einer
weiteren Miniaturisierung des Varioobjektivs 71 sowie zu
einer gleichmäßigen Einfahrbewegung des
Antriebsrahmens 8. Entsprechend der AF-Linsenfassung 51 hat
der CCD-Halter 21 an seiner oberen Fläche hinter der Fläche 51h eine
ausgesparte schräge
Fläche 21f,
deren Form ähnlich
der der Fläche 51h ist.
Die beiden ausgesparten schrägen
Flächen 51h und 21f sind
längs des
Weges des Linsenhalters 6a so ausgebildet, dass sie wie
eine einzige schräge
Fläche
geformt sind. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die AF-Linsenfassung 51 als
bewegliches, in Richtung der optischen Achse geführtes Element. Es kann jedoch
auch eine der AF-Linsenfassung 51 ähnliche Linsenfassung, die nicht
in Richtung der optischen Achse geführt ist, mit einer der ausgesparten
schrägen
Fläche 51h entsprechenden
Fläche
versehen werden, um eine technische Wirkung zu realisieren, die
der oben beschriebenen Wirkung der Fläche 51h entspricht.
-
Die
Konstruktion zum Zurückziehen
der zweiten Linsenfassung 6 ist so ausgebildet, dass sich die
zweite Linsenfassung 6 und die AF-Linsenfassung 51 in
einem Zustand, in dem die AF-Linsenfassung 51 in ihre hintere
Endposition ihrer axialen Bewegung eingefahren ist, nicht gegenseitig
stören, wenn
sich die zweite Linsenfassung 6 nach hinten bewegt und
gleichzeitig radial nach außen
zurückgezogen
wird (vgl. 123 und 124).
Wird in diesem Zustand der Hauptschalter ausgeschaltet, so steuert
die Steuerschaltung 140 den AF-Motor 160 so an,
dass die AF-Linsenfassung 51 nach hinten in ihre eingefahrene
Stellung bewegt wird. Wird jedoch die AF-Linsenfassung 51 aus
bestimmten Gründen mit
Ausschalten des Hauptschalters nicht in die eingefahrene Stellung
zurückbewegt,
so stört
sie möglicherweise
den Weg der zweiten Linsenfassung 6, die sich mitten in
ihrer gemeinsamen Rückwärtsbewegung
mit dem Antriebsrahmen 8 befindet und sich dabei gleichzeitig
in ihre radial rückgezogene
Stellung dreht (vgl. 127 und 129).
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Um
dieses Problem zu vermeiden, ist das Varioobjektiv 71 mit
einer ausfallsicheren Konstruktion versehen. So hat die zweite Linsenfassung 6 an dem
Schwenk arm 6c den hinteren Vorsprung 6m, der längs der
optischen Achse über
das hintere Ende der zweiten Linsengruppe LG2 hinaus nach hinten ragt,
während
die AF-Linsenfassung 51 an dem dem Vorsprung 6m zugewandten
Teil der vorderen Stirnfläche 51c1 des
Linsenhalters 51c einen rippenartigen langgestreckten Vorsprung 51f hat,
der von der vorderen Stirnfläche 51c1 nach
vorn ragt (123, 124 und 127 bis 130).
Wie in 130 gezeigt, verläuft der
langgestreckte Vorsprung 51f in vertikaler Richtung und
liegt in einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene entsprechend
dem Drehbereich des hinteren Vorsprungs 6m (Kontaktfläche 6n)
um die Schwenkachse 33 bei Drehung der zweiten Linsenfassung 6 aus
ihrer Aufnahmestellung in ihre radial rückgezogene Stellung. Der hintere
Vorsprung 6m und der rippenartige langgestreckte Vorsprung 51f bilden
Elemente der oben genannten ausfallsicheren Konstruktion.
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Beginnt
die zweite Linsenfassung 6 ihre Bewegung in die radial
rückgezogene
Stellung in einem Zustand, in dem sich die AF-Linsenfassung 51 nicht in
die eingefahrene Stellung zurückbewegt,
und stoppt sie mit Ausschalten des Hauptschalters zufälligerweise
kurz vor der zurückgezogenen
Stellung, so kommt die Kontaktfläche 6n des
hinteren Vorsprungs 6m zuerst sicher in Kontakt mit dem
langgestreckten Vorsprung 51f der AF-Linsenfassung 51. Dadurch
wird verhindert, dass die zweite Linsengruppe LG2 bei einer solchen
Fehlfunktion mit der AF-Linsenfassung 51 kollidiert
und so beschädigt,
z. B. zerkratzt wird. Da der Weg des hinteren Vorsprungs 6m der
dritten Linsengruppe LG3 in Richtung der optischen Achse bei beliebigen
Winkelpositionen der zweiten Linsenfassung 6 nicht überlagert
ist, besteht keine Möglichkeit,
dass die zweite Linsenfassung 6 mit anderen Teilen als
dem hinteren Vorsprung 6m in Kontakt mit der dritten Linsengruppe
LG3 kommt und so letztere zerkratzt. Da also der hintere Vorsprung 6m und
der langgestreckte Vorsprung 51f die einzigen Teile an
der zweiten Linsengruppe LG2 und der AF-Linsenfassung 51 sind,
die in Kontakt miteinander kommen können, kann eine Verschlechterung der
Abbildungsleistungen der beiden Linsengruppen LG2 und LG3 verhindert
werden, wenn die AF-Linsenfassung 51 mit zufälligem Ausschalten
des Hauptschalters kurz vor der eingefahrenen Stellung stoppt. Tritt
eine solche Fehlfunktion auf, so kann die zweite Linsenfassung 6 in
ihrer Rückwärtsbewegung und
ihrer gleichzeitigen Drehung in die rückgezogene Stellung die kurz
vor der eingefahrenen Stellung anhaltende AF-Linsenfassung 51 über den
hinteren Vorsprung 6m kräftig nach hinten drücken.
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In
dem vorgestellten Ausführungsbeispiel
bilden die Fläche 6n und
der rippenartige langgestreckte Vorsprung 51f mögliche Kontaktflächen. Es
können
jedoch auch andere Kontaktflächen
für die
zweite Linsenfassung 6 und die AF-Linsenfassung 51 vorgesehen
sein. Beispielsweise kann an der AF-Linsenfassung 51 ein
dem hinteren Vorsprung 6m entsprechender Vorsprung vorgesehen
sein. Beispielsweise kann eine geeignete Position angegeben werden,
die gewährleistet,
dass dieser Vorsprung und ein anderes Element in Kontakt miteinander
kommen, bevor die beiden Linsengruppen LG2 und LG3 in Kontakt mit
anderen Elementen kommen.
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Die
Kontaktfläche 6n liegt
in einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene, während die vordere
Fläche
des langgestreckten Vorsprungs 51f eine schräge Kontaktfläche 51g bildet,
die um einen Winkel NR2 gegenüber
einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene geneigt ist, wie
in 128 gezeigt ist. Die schräge Kontaktfläche 51g ist
in Bewegungsrichtung des hinteren Vorsprungs 6m aus einer Position,
in der sich die zweite Linsenfassung 6 in ihrer Aufnahmestellung
befindet, in eine Position, in der sich die zweite Linsenfassung 6 in
ihrer radial rückgezogenen
Stellung befindet (in den 128 bis 130 oben), nach hinten geneigt. Wäre die Vorderfläche des
Vorsprungs 51f entgegen dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
lediglich als ebene, zur Kontaktfläche 6n parallele Fläche ausgebildet,
so würde
der zwischen dem Vorsprung 51f und der Kontaktfläche 6n erzeugte
Reibungswiderstand groß werden
und eine gleichmäßige Bewegung
der zweiten Linsenfassung 6 verhindern, wenn die Kontaktfläche 6n in
Kontakt mit dem Vorsprung 51f kommt, während die zweite Linsenfassung 6 nach
hinten bewegt und gleichzeitig in die radial rückgezogene Stellung gedreht
wird. Dagegen sorgt die ausfallsichere Konstruktion in dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel
durch die Neigung des langgestreckten Vorsprungs 51f gegenüber der
Kontaktfläche 6n dafür, dass
kein großer
Reibungswiderstand zwischen dem Vorsprung 51f und der Kontaktfläche 6n auftritt,
auch wenn die Kontaktfläche 6n in
Kontakt mit dem Vorsprung 51f kommt, während sich die zweite Linsenfassung 6 mitten
in ihrer Rückwärtsbewegung
und ihrer Drehung in die radial rückgezogene Stellung befindet.
Bei Auftreten einer solchen Fehlfunktion kann also das Varioobjektiv 71 zuverlässig mit
geringer Reibungskraft zwischen dem Vorsprung 51f und der Kontaktfläche 6n eingefahren
werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
der ausfallsicheren Konstruktion ist der in 128 gezeigte
Neigungswinkel NR2 vorzugsweise auf 3° festgelegt.
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Es
ist möglich,
den langgestreckten Vorsprung 51f so auszubilden, dass
die ausgesparte schräge
Fläche 51h in
Kontakt mit dem am hinteren Ende des Linsenhalters 6a befestigten
Abschirmring 9 kommt und damit wie die geneigte Kontaktfläche 51g der
oben beschriebenen ausfallsicheren Konstruktion wirkt, wenn die
AF-Linsenfassung 51 zufällig
so kurz vor ihrer eingefahrenen Stellung anhält, dass der hintere Vorsprung 6m und
der langgestreckte Vorsprung 51f nicht miteinander in Kontakt
kommen können.
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Befindet
sich die zweite Linsenfassung 6 in der zurückgezogenen
Stellung, so kann die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2
in Richtungen, die in einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene
liegen, eingestellt werden, wenn die zweite Linsengruppe LG2 in
der Aufnahmestellung nicht genau mit der optischen Achse Z1 übereinstimmt.
Eine solche Einstellung wird über
zwei Positioniervorrichtungen vorgenommen: eine erste Positioniervorrichtung zum
Einstellen der beiden Lagerplatten 36 und 37 relativ
zu dem Antriebsrahmen 8 und eine zweite Positioniervorrichtung
zum Einstellen des Anschlagpunktes des exzentrischen Stiftes 35b der
Schwenkanschlagstange 35 mit dem Anschlagvorsprung 6e der zweiten
Linsenfassung 6. Die beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y sind
Elemente der ersten Positioniervorrichtung. Die Positionen der beiden
Lagerplatten 36 und 37 relativ zu dem zweiten
Antriebsrahmen 8 werden eingestellt, indem die beiden exzentrischen
Stangen 34X und 34Y gedreht werden. Die Schwenkanschlagstange 35 ist
ein Element der zweiten Positioniervorrichtung. Der Anschlagpunkt
des exzentrischen Stiftes 35b mit dem Anschlagvorsprung 6e wird
eingestellt, indem die Schwenkanschlagstange 35 gedreht
wird.
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Zunächst wird
die erste Positioniervorrichtung beschrieben, mit der die Positionen
der beiden Lagerplatten 36 und 37 relativ zu dem
Antriebsrahmen 8 eingestellt werden. Wie oben beschrieben, wird
der vordere exzentrische Stift 34X-b der ersten exzentrischen
Stange 34X in das erste vertikal langgestreckte Loch 36a eingesetzt,
in dem er in dessen Längsrichtung
beweglich und in dessen Querrichtung unbeweglich ist. Der hintere
exzentrische Stift 34Y-b der zweiten exzentrischen Stange 34Y wird
in das horizontal langgestreckte Loch 36e eingesetzt, in dem
er in dessen Längsrichtung
beweglich und in dessen Querrichtung unbeweglich ist. Dies ist in
den 110, 114 und 115 gezeigt. Die Längsrichtung des ersten vertikal
langgestreckten Lochs 36a, die der vertikalen Richtung
der Digitalkamera 70 entspricht, ist senkrecht zur Längsrichtung
des horizontal langgestreckten Lochs 36e, das der Horizontalrichtung
der Digitalkamera 70 entspricht, wie in den 110, 114 und 115 gezeigt ist. Im Folgenden wird die Längsrichtung
des ersten vertikal langgestreckten Lochs 36a als Y-Richtung
und die Längsrichtung
des horizontal langgestreckten Lochs 36e als X-Richtung
bezeichnet.
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Die
Längsrichtung
des vertikal langgestreckten Lochs 37a ist parallel zur
Längsrichtung
des vertikal langgestreckten Lochs 36a. Das Loch 37a ist nämlich in
Y-Richtung langgestreckt.
Die Löcher 36a und 37a sind
an den beiden Lagerplatten 36 und 37 in längs der
optischen Achse gegenüberliegenden Positionen
ausgebildet. Die Längsrichtung
des horizontal langgestreckten Lochs 37e ist parallel zur Längsrichtung
des horizontal langgestreckten Lochs 36e. Das Loch 37e ist
nämlich
in X-Richtung langgestreckt. Die beiden Löcher 36e und 37e sind
an den beiden Lagerplatten 36 und 37 längs der
optischen Achse in gegenüberliegenden
Positionen ausgebildet. Entsprechend dem vorderen exzentrischen
Stift 34X-b ist der hintere exzentrische Stift 34X-c in
dem ersten vertikal langgestreckten Loch 37a in Y-Richtung
beweglich und in X-Richtung unbeweglich. Der vordere exzentrische
Stift 34Y-b ist in dem horizontal langgestreckten Loch 37e in
X-Richtung beweglich und in Y-Richtung unbeweglich.
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Entsprechend
den beiden vertikal langgestreckten Löchern 36a, 37a und
den beiden horizontal langgestreckten Löchern 36e, 37e ist
die Längsrichtung
des vertikal langgestreckten Lochs 36f parallel zur Längsrichtung
des vertikal langge streckten Lochs 37f, wobei die beiden
vertikal langgestreckten Löcher 36f und 37f an
den beiden Lagerplatten 36 und 37 längs der
optischen Achse in gegenüberliegenden
Positionen ausgebildet sind. Die beiden Löcher 36f und 37f sind
jeweils in Y-Richtung langgestreckt und erstrecken sich parallel
zu den beiden vertikal langgestreckten Löchern 36a und 37a.
Die erste Erhebung 8j, die in das vertikal langgestreckte Loch 36f greift,
ist in diesem in Y-Richtung beweglich und in X-Richtung unbeweglich. Entsprechend der vorderen
Erhebung 8j ist die hintere Erhebung 8k, die in
das vertikal langgestreckte Loch 37f greift, in diesem
in Y-Richtung beweglich
und in X-Richtung unbeweglich.
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Wie
in 113 gezeigt, ist der durchmessergroße Abschnitt 34X-a radial
unbeweglich in das Lagerloch 8f eingesetzt und so um seine
Achse (Einstellachse PX) drehbar. Entsprechend ist der durchmessergroße Abschnitt 34Y-a radial
unbeweglich in das Lagerloch 8i eingesetzt und so um seine
Achse (Einstellachse PY1) drehbar.
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Die
beiden exzentrischen Stifte 34Y-b und 34Y-c haben
eine gemeinsame, zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 34Y-a exzentrische Achse.
Wird die zweite exzentrische Stange 34Y auf der Einstellachse
PY1 gedreht, so laufen deshalb die beiden exzentrischen Stifte 34Y-b und 34Y-c um
die Einstellachse PY1, d. h. sie rotieren in einem um die Einstellachse
PY1 liegenden Kreis. Dadurch drückt der
vordere exzentrische Stift 34Y-b in Y-Richtung auf die
vordere Lagerplatte 36 und gleichzeitig der hintere exzentrische
Stift 34Y-c in Y-Richtung auf die hintere Lagerplatte 37,
während
sie sich jeweils in X-Richtung bewegen. Dabei bewegt sich die vordere Lagerplatte 36 linear
in Y-Richtung, während
sie durch den vorderen exzentrischen Stift 34Y-b und die vordere
Erhebung 8j in derselben Richtung geführt ist, da die beiden Löcher 36a und 36f in
Y-Richtung langgestreckt sind. Entsprechend bewegt sich die hintere
Lagerplatte 37 linear in Y-Richtung, während sie durch den hinteren
exzentrischen Stift 34Y-c und die hintere Erhebung 8k in
der gleichen Richtung geführt
ist, da beide Löcher 37a und 37f in
Y-Richtung langgestreckt sind. Infolgedessen ändert sich die Position der
zweiten Linsenfassung 6 relativ zu dem Antriebsrahmen 8 auf
dessen vorderer Befestigungsfläche 8c,
wodurch die Position der optischen Achse der zweiten Linsengruppe
LG2 in Y-Richtung eingestellt wird.
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Wie
oben beschrieben, haben die beiden exzentrischen Stifte 34X-b und 34X-c eine
gemeinsame, zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 34X-a exzentrische
Achse. Wird die erste exzentrische Stange 34X auf der Einstellachse
PX gedreht, so laufen deshalb die beiden exzentrischen Stifte 34X-b und 34X-c um
die Einstellachse PX, d. h. sie rotieren in einem Kreis um die Einstellachse
PX, wodurch der vordere exzentrische Stift 34X-b in X-Richtung
auf die vordere Lagerplatte 36 und zugleich der hintere
exzentrische Stift 34X-c in X-Richtung auf die hintere
Lagerplatte 37 drückt,
während
sie sich jeweils in Y-Richtung bewegen. Obgleich die beiden exzentrischen
Stifte 34Y-b und 34Y-c in den ihnen zugeordneten
horizontal langgestreckten Löchern 36e bzw. 37e jeweils
in X-Richtung beweglich sind, schwingt dabei die vordere Lagerplatte 36 um
eine nicht gezeigte schwankende Achse, die im Wesentlichen parallel
zu der gemeinsamen Achse der beiden Erhebungen 8j und 8k verläuft, in
der Nähe
dieser gemeinsamen Achse, da das vertikal langgestreckte Loch relativ
zu der vorderen Erhebung 8j in X-Richtung unbeweglich ist.
Entsprechend schwingt dabei die hintere Lagerplatte 37 um
die schwankende Achse, da das vertikal langgestreckte Loch 37f relativ
zu der hinteren Erhebung 8k in X-Richtung unbeweglich ist.
Die Position der schwanken Achse entspricht einer der beiden folgenden
resultierenden Positionen, nämlich
einer vorderen Position zwischen der Position des horizontal langgestreckten
Lochs 36e relativ zu dem vorderen exzentrischen Stift 34Y-b und
der Position des zweiten vertikal langgestreckten Lochs 36f relativ
zu der vorderen Erhebung 8j sowie einer hinteren Position
zwischen der Position des horizontal langgestreckten Lochs 37e relativ
zu dem hinteren exzentrischen Stift 34Y-b und der Position
des vertikal langgestreckten Lochs 37f relativ zu der hinteren Erhebung 8k.
Indem die beiden Lagerplatten 36 und 37 um die
schwankende Achse schwingen, schwankt letztere parallel zu sich
selbst. Das Schwingen der beiden Lagerplatten 36 und 37 um
die schwankenden Achse führt
dazu, dass die Schwenkachse 33 im Wesentlichen linear in
X-Richtung bewegt wird. Die zweite Linsengruppe LG2 bewegt sich
demnach durch die Drehung der exzentrischen Stange 34X um die
Einstellachse PX in X-Richtung.
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116 zeigt eine andere Ausführungsform der ersten Positioniervorrichtung
zum Einstellen der beiden Lagerplatten 36 und 37 relativ
zu dem Antriebsrahmen 8. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von der vorstehend beschriebenen dadurch, dass an Stelle der beiden
langgestreckten Löcher 36f und 37f in
den beiden Lagerplatten 36 und 37 jeweils ein
schräg
langgestrecktes Loch 36f' bzw. 37f' ausgebildet
sind, in die die vordere Erhebung 8j bzw. die hintere Erhebung 8k greifen.
Die beiden schräg
langgestreckten Löcher 36f' und 37f' sind längs der
optischen Achse aufeinander ausgerichtet und erstrecken sich parallel
zueinander in einer Richtung, die sowohl gegenüber der X-Richtung als auch
der Y-Richtung geneigt ist. Da die beiden Löcher 36f' und 37f' jeweils sowohl
eine Komponente in X-Richtung als auch eine Komponente in Y-Richtung
haben, führt eine
Drehung der zweiten exzentrischen Stange 34Y auf der Einstellachse
PY1 dazu, dass sich die beiden Löcher 36f' und 37f' in Y-Richtung
bewegen, während
sie sich in X-Richtung
geringfügig
relativ zu den Erhebungen 8j bzw. 8k bewegen.
Die beiden Lagerplatten 36 und 37 bewegen sich
demnach in Y-Richtung, während
ihre jeweiligen unteren Endabschnitte geringfügig in X-Richtung schwingen.
Dagegen führt eine
Drehung der ersten exzentrischen Stange 34X auf der Einstellachse
PX dazu, dass sich die beiden Lagerplatten 36 und 37 in
X-Richtung bewegen, während
sie sich geringfügig
in Y-Richtung bewegen, d. h. schwingen. Die Position der optischen
Achse der zweiten Linsengruppe LG2 kann also durch eine kombinierte
Betätigung
der beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y in
Richtungen eingestellt werden, die in einer zur optischen Achse
Z1 senkrechten Ebene liegen.
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Bevor
die Position der optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2 durch
Betätigen
der beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y eingestellt werden
kann, muss die Schraube 66 gelöst werden. Nach Abschluss des
Einstellvorgangs wird die Schraube 66 angezogen. Die beiden
Lagerplatten 36 und 37 sind dann fest an den ihnen
zugeordneten Befestigungsflächen 8c bzw. 8e angebracht
und in ihren eingestellten Positionen gehalten. Dadurch ist auch die
Schwenkachse 33 in ihrer eingestellten Position gehalten.
Da die Position der optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2
von der Position der Schwenkachse 33 abhängt, ist
damit die zweite Linsengruppe LG2 in ihrer eingestellten Position
gehalten. Infolge der Einstellung der optischen Achse ist die Schraube 66 aus
ihrer frühen
Position radial versetzt. Dies ist jedoch unproblematisch, da die Schraube 66 durch
das Einstellen der optischen Achse nicht so weit radial versetzt
wird, dass sie den Antriebsrahmen 8 stört. Der Gewindeschaft 66a ist
nämlich
locker in das Eingriffsloch 8a eingeführt, wie in 113 gezeigt ist.
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Aus
dem Stand der Technik ist eine zweidimensionale Positioniervorrichtung
bekannt, die eine erste Plattform, die entlang einer ersten Richtung
linear bewegbar ist, und eine zweite Plattform umfasst, die entlang
einer zu der ersten Richtung senkrechten Richtung linear bewegbar
ist. Das Objekt, dessen Position eingestellt werden soll, ist dabei
auf der zweiten beweglichen Plattform montiert. Eine solche herkömmliche
zweidimensionale Positioniervorrichtung ist im Allgemeinen kompliziert
aufgebaut. Dagegen ist die oben beschriebene erste Positioniervorrichtung
zum Einstellen der beiden Lagerplatten 36 und 37 relativ
zum Antriebsrahmen 8 einfach aufgebaut. So sind die beiden
Lagerplatten 36 und 37 jeweils an einer ihnen
zugeordneten einzelnen ebenen Fläche,
nämlich
der vorderen Befestigungsfläche 8c bzw.
der hinteren Befestigungsfläche 8e,
gehalten und auf dieser sowohl in X-Richtung als auch in Y-Richtung
beweglich. Dadurch ist eine einfach aufgebaute zweidimensionale
Positioniervorrichtung realisiert.
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Die
oben beschriebene erste Positioniervorrichtung umfasst die beiden
Lagerplatten 36 und 37 zum Halten der zweiten
Linsenfassung 6, die längs der
optischen Achse voneinander getrennt angeordnet sind, um die Haltekonstruktion
für die
zweite Linsenfassung 6 zu stabilisieren. Die zweite Linsenfassung 6 kann
jedoch auch nur in einer dieser beiden Lagerplatten gehalten sein.
In diesem Fall muss die erste Positioniervorrichtung nur in dieser
einen Halteplatte vorgesehen sein.
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In
der oben beschriebenen Ausführungsform der
ersten Positioniervorrichtung sind die beiden Lagerplatten 36 und 37 an
der Vorderseite bzw. der Rückseite
des Antriebsrahmens 8 angeordnet. Die beiden exzentrischen
Stangen 34X haben an ihrem vorderen bzw. hinteren Ende
den exzentrischen Stift 34X-b bzw. 34X-c. Außerdem hat
der Antriebsrahmen 8 an seiner Vorderseite die Erhebung 8j und an seiner
Rückseite
die Erhebung 8k. Durch diese Anordnung wird erreicht, dass
durch Drehen entweder der exzentrischen Stange 34X oder
der exzentrischen Stange 34Y die beiden Lagerplatten 36 und 37 parallel
als Einheit, d. h. als einstückiges
Element bewegt werden. Dreht man nämlich die erste exzentrische
Stange 34X mit einem in die Vertiefung 34X-d greifenden
Schraubendreher, so werden die beiden exzentrischen Stifte 34X-b und 34X-c gemeinsam um
denselben Drehbetrag in derselben Drehrichtung gedreht, so dass
sich die beiden Lagerplatten 36 und 37 parallel
in X-Richtung als einstückiges
Element bewegen. Dreht man entsprechend die zweite exzentrische
Stange 34Y mit einem in die Vertiefung 34Y-d greifenden
Schraubendreher, so werden die beiden exzentrischen Stifte 34Y-b und 34Y-c gemeinsam
um den gleichen Drehbetrag in die gleiche Drehrichtung gedreht,
wodurch sich die beiden Lagerplatten 36 und 37 parallel
in Y-Richtung als einstückiges
Element bewegen. Werden also die beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y jeweils
mit einem in ihre Vertiefung 34X-d bzw. 34Y-d greifenden
Schraubendreher gedreht, so folgt die hintere Lagerplatte 37 ohne
Verwindung der Bewegung der vorderen Lagerplatte 36. Durch
Betätigen
der ersten Positioniervorrichtung wird deshalb die optische Achse
der zweiten Linsengruppe LG2 nicht verkippt. Dies bedeutet, dass
die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 mit hoher Genauigkeit
zweidimensional in Richtungen eingestellt werden kann, die in einer
zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene liegen.
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Da
die beiden exzentrischen Stangen 34X und 34Y zwischen
den beiden Lagerplatten 36 und 37 auf der Vorder-
bzw. Rückseite
der Verschlusseinheit 76 angeordnet und dort gehalten sind,
sind sie – wie
auch die Schwenkachse 22 – jeweils in Richtung der optischen
Achse annähernd
so lang wie der Antriebsrahmen 8. Dadurch wird verhindert,
dass der Antriebsrahmen 8 verkippt. Dies ermöglicht es,
die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 mit hoher Genauigkeit
zweidimensional in Richtungen einzustellen, die in einer zur optischen
Achse Z1 senkrechten Ebene liegen.
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Im
Folgenden wird die zweite Positioniervorrichtung zum Einstellen
des Anschlagpunkts des exzentrischen Stifts 35b der Schwenkanschlagstange 35 mit
dem Anschlagvorsprung 6e der zweiten Linsenfassung 6 beschrieben.
Wie in den 111 und 112 gezeigt,
ist der durchmessergroße
Abschnitt 35a der Schwenkanschlagstange 35 drehbar
in das Durchgangsloch 8m eingesetzt, wobei der exzentrische
Stift 35b aus dem hinteren Ende des Durchgangslochs 8m nach
hinten ragt. Es ist darauf hinzuweisen, dass sich der durchmessergroße Abschnitt 35a der
Schwenkanschlagstange 35 nicht von selbst bezüglich des
Durchgangslochs 8m dreht. Wird jedoch eine vorbestimmte
Kraft ausgeübt,
so kann der durchmessergroße
Abschnitt 35a gedreht werden.
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Wie
in 109 gezeigt, ist der exzentrische Stift 35b an
einem Ende des Weges der Spitze des in der zweiten Linsenfassung 6 vorgesehen
Anschlagvorsprungs 6e angeordnet. Der exzentrische Stift 35b steht
vom hinteren Ende des durchmessergroßen Abschnitts 35a so
nach hinten, dass seine Achse zur Achse des durchmessergroßen Abschnitts 35a exzentrisch
ist, wie in 117 gezeigt ist. Wird der exzentrische
Stift 35b auf seiner im Folgenden als Einstellachse PY2
bezeichneten Achse gedreht, so läuft
er um diese Einstellachse PY2 und wird dadurch in Y-Richtung bewegt.
Da der exzentrische Stift 35b der Schwenkanschlagstange 35 als
Element zur Festlegung der Aufnahmestellung der zweiten Linsenfassung 6 dient,
sorgt eine Verschiebung des exzentrischen Stifts 35b in
Y-Richtung dafür,
dass sich die zweite Linsengruppe LG2 in Y-Richtung bewegt. Durch Betätigen der
Schwenkanschlagstange 35 kann so die Position der optischen
Achse der zweiten Linsengruppe LG2 in Y-Richtung eingestellt werden. Die
Position der optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2 kann also
in Y-Richtung eingestellt werden, indem von der Schwenkanschlagstange 35 und der
zweiten exzentrischen Stange 34Y in Kombination Gebrauch
gemacht wird. Vorzugsweise wird die Schwenkanschlagstange 35 sekundär betätigt, insbesondere
wenn der Einstellbereich der zweiten exzentrischen Stange 34Y nicht
ausreichend ist.
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Wie
in 110 gezeigt, liegen die Vertiefung 34X-d der
ersten exzentrischen Stange 34X, die Vertiefung 34Y-d der
zweiten exzentrischen Stange 34Y und die Vertiefung 35c der
Schwenkanschlagstange 35 zur Vorderseite des Antriebsrahmens 8 frei.
Der Kopf der Schraube 66, der mit dem Kreuzschlitz 66b versehen ist,
liegt auch zur Vorderseite des Antriebsrahmens 8 frei.
Durch diese Konstruktion kann die Position der optischen Achse der
zweiten Linsengruppe LG2 durch die erste und die zweite Positioniervorrichtung
von der Vorderseite des Antriebsrahmens 8 her zweidimensional
eingestellt werden. Dies bedeutet, dass alle Bedienelemente der
beiden Positioniervorrichtungen von der Vorderseite des Antriebsrahmens 8 her
zugänglich
sind. Der erste Außentubus 12,
der radial außerhalb
des Antriebsrahmens 8 angeordnet ist, hat an seiner Innenumfangsfläche den
Innenflansch 12c, der radial nach innen ragt und die Vorderseite
des Antriebsrahmens 8 im Zusammenwirken mit dem Feststellring 3 schließt.
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Wie
in den 131 und 132 gezeigt, sind
an dem Innenflansch 12c des ersten Außentubus 12 vier Schraubendreher-Einsetzlöcher 12g1, 12g2, 12g3 und 12g4 angeordnet,
die den Innenflansch 12c längs der optischen Achse durchsetzen, so
dass die Vertiefungen 34X-d, 34Y-d, 35c sowie der
Kreuzschlitz 66b zur Vorderseite des ersten Außentubus 12 freiliegen.
Ein Schraubendreher kann von der Vorderseite des Antriebsrahmens 8 her
durch die vier Einsetzlöcher 12g1, 21g2, 12g3 und 12g4 in Eingriff
mit den Vertiefungen 34X-d, 34Y-d, 35c und dem
Kreuzschlitz 66b gebracht werden, ohne dass hierzu der
erste Außentubus 12 von
der Vorderseite des Antriebsrahmens 8 abgenommen werden
muss. Wie in den 2, 131 und 132 gezeigt, sind die Teile des Feststellrings 3,
die auf die Einsetzlöcher 12g2, 12g3 und 12g4 ausgerichtet
sind, ausgeschnitten, um den Schraubendreher nicht zu stören. Wird
die Deckplatte 101 und der dieser zugeordnete Mechanismus,
der sich unmittelbar hinter der Deckplatte 101 befindet,
entfernt, so liegen die vorderen Enden der Einsetzlöcher 12g1, 12g2, 12g3 und 12g4 zur
Vorderseite des Varioobjektivs 71 frei. Durch diese Konstruktion
ist es möglich,
die optische Achse der zweiten Linsengruppe LG2 mit der ersten und
der zweiten Positioniervorrichtung von der Vorderseite des Antriebsrahmens 8 her
zweidimensional einzustellen, ohne wesentliche Komponenten des Varioobjektivs 71 mit
Ausnahme des Deckplattenmechanismus abmontieren zu müssen. Die
Einstellung kann also im Wesentlichen in der fertiggestellten Form
vorgenommen werden. Dies bedeutet, dass die optische Achse der zweiten
Linsengruppe LG2 mit den beiden Positioniervorrichtungen in der
Endmontage einfach eingestellt werden kann, selbst wenn die Abweichung
der optischen Achse der zweiten Linsengruppe LG2 während der
Montage außerhalb
der Toleranz liegt. Dies erleichtert die Montage.
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Vorstehend
wurde hauptsächlich
die Konstruktion beschrieben, die mit Ausschalten des Hauptschalters
der Digitalkamera 70 die zweite Linsengruppe LG2 und die
hinter der zweiten Linsengruppe LG2 liegenden optischen Elemente
in dem Kamerakörper 72 aufnimmt.
Im Folgenden wird die Konstruktion beschrieben, welche die erste
Linsengruppe LG1 aufnimmt, wenn der Hauptschalter der Digitalkamera 70 ausgeschaltet
wird.
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Wie
in 2 gezeigt, hat der Innenflansch 12c des
ersten Außentubus 12 zwei
erste Führungsnuten 12b,
die bezüglich
der optischen Achse Z1 in radial entgegengesetzten Positionen angeordnet sind.
Der Einstellring 2 hat an seiner Außenumfangsfläche zwei
entsprechende Führungsvorsprünge 2b, die
in entgegengesetzte Richtungen radial nach außen ragen und gleitend in die
beiden Führungsnuten 12b greifen.
In den 9, 141 und 142 sind nur einer der Vorsprünge 2b und die ihm
zugeordnete erste Führungsnut 12b dargestellt.
Die beiden Führungsnuten 12b erstrecken
sich parallel zur optischen Achse Z1, so dass die Kombination aus
erster Linsenfassung 1 und erstem Einstellring 2 gegenüber dem
ersten Außentubus 12 längs der
optischen Achse bewegbar sind, indem die beiden Führungsvorsprünge 2b in
die Führungsnuten 12b greifen.
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Der
Feststellring 3 ist über
zwei Schrauben 64 an dem ersten Außentubus 12 befestigt
und deckt die Vorderseite der beiden Führungsvorsprünge 2b ab.
An dem Feststellring 3 sind in bezüglich der optischen Achse Z1
radial entgegengesetzten Positionen zwei Federaufnahmen 3a zur
Aufnahme von zwei Druckfedern 24 vorgesehen, die jeweils
zusammengedrückt
zwischen einer Federaufnahme 3a und einem Führungsvorsprung 2b montiert
sind. Der Einstellring 2 ist so durch die von den beiden
Druckfedern 24 ausgeübte
Federkraft gegenüber
dem ersten Außentubus 12 längs der
optischen Achse nach hinten vorgespannt.
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In
der Montage der Digitalkamera 70 kann die Position der
ersten Linsenfassung 1 relativ zu dem Einstellring 2 in
Richtung der optischen Achse eingestellt werden, indem die Position
des Eingriffs des Außengewindes 1a relativ
zu dem Innengewinde 2a des Einstellrings 2 geändert wird.
Diese Einstelloperation kann in einem Zustand vorgenommen werden,
in dem das Varioobjektiv 71 aufnahmebereit ist, wie in 141 gezeigt ist. Die zweifach gepunktete Strichpunktlinie
in 141 zeigt die Bewegung der ersten
Linsenfassung 1 zusammen mit der ersten Linsengruppe LG1
bezüglich
des ersten Außentubus 12 in
Richtung der optischen Achse. Ist dagegen das Varioobjektiv 71,
wie in 10 gezeigt, eingefahren, so
kann sich der erste Außentubus 12 zusammen
mit dem Feststellring 3 relativ zu der ersten Linsenfassung 1 und
dem Einstellring 2 weiter nach hinten bewegen und dabei
die Druckfedern 24 zusammendrücken, auch nachdem die erste
Linsenfassung 1 vollständig
bis zu einem Punkt eingefahren worden ist, in dem sie in Kontakt
mit der Vorderfläche
der Verschlusseinheit 76 kommt, um so eine weitere Bewegung
nach hinten zu verhindern (vgl. 142).
Wird nämlich
das Varioobjektiv 71 in seine eingefahrene Stellung bewegt,
so wird der erste Außentubus 12 so eingefahren
und untergebracht, dass der axiale Spielraum zur Positionseinstellung
der ersten Linsenfassung 1 längs der optischen Achse reduziert wird.
Diese Konstruktion macht es möglich,
das Varioobjektiv 71 tiefer in den Kamerakörper 72 einzufahren.
Aus dem Stand der Technik sind Teleskop-Linsentuben bekannt, in
denen eine Linsenfassung (entsprechend der ersten Linsenfassung 1)
direkt an einem Außentubus
(entsprechend dem ersten Außentubus 12) über eine
Gewindeverbindung (entsprechend dem Innengewinde 2a und
dem Außengewinde 1a)
befestigt ist, ohne dass ein Zwischenelement (entsprechend dem Einstellring 2)
zwischen der Linsenfassung und dem Außentubus angeordnet ist. Da bei
dieser Art von Teleskop-Linsentubus der Betrag der Einfahrbewegung
des Außentubus
in den Kamerakörper
gleich dem der Linsenfassung ist, kann der Außentubus im Unterschied zu
dem in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel
vorgesehenen ersten Außentubus 12 relativ
zur Linsenfassung nicht weiter nach hinten bewegt werden.
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Die
erste Linsenfassung 1 hat an ihrem hinteren Ende einen
ringförmigen
Vorsprung 1b (vgl. 133, 134, 141 und 142), dessen hinteres Ende in Richtung der optischen
Achse hinter dem hintersten Punkt auf der Rückfläche der ersten Linsengruppe
LG1 angeordnet ist, so dass das hintere Ende des ringförmigen Vorsprungs 1b in
Kontakt mit der Vorderfläche
der Verschlusseinheit 76 kommt, um einen Kontakt der hinteren
Fläche
der ersten Linsengruppe LG1 mit der Verschlusseinheit 76 und
damit eine Beschädigung
zu vermeiden, wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren wird.
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An
dem Einstellring 2 können
auch mehr als zwei Führungsvorsprünge entsprechend
den beiden Führungsvorsprüngen 2b in
beliebigen Positionen auf dessen Außenumfangsfläche vorgesehen
sein. Auch die Form dieser Führungsvorsprünge ist
frei wählbar.
Entsprechend der Zahl an an dem Einstellring 2 vorgesehenen
Führungsvorsprüngen können auch
an dem Feststellring 3 mehr als zwei Federaufnahmen entsprechend
den beiden Federaufnahmen 3a vorgesehen werden. Auch deren
Form ist frei wählbar.
Auch sind die beiden Federaufnahmen 3a nicht zwingend erforderlich.
Die beiden Druckfedern 24 können auch im zusammengedrückten Zustand zwischen
zwei einander entsprechenden, an der Rückfläche des Feststellrings 3 vorgesehenen
Flächenabschnitten
und den diesen zugeordneten Führungsvorsprüngen 2b montiert
werden.
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Der
Einstellring 2 hat an seiner Außenumfangsfläche am vorderen
Ende vier Anschlagvorsprünge 2c (vgl. 2),
die in etwa gleichen Winkelabständen
um die optische Achse Z1 voneinander angeordnet sind und in Anlage
mit einer Stirnfläche 3c des
Feststellrings 3 kommen können. Die hintere Endposition
für die
axiale Bewegung des Einstellrings 2 bezüglich des Feststellrings 3,
d. h. bezüglich des
ersten Außentubus 12,
ist dadurch festgelegt, dass die vier Anschlagvorsprünge 2c nach
Art eines Bajonetts mit der Stirnfläche 3c des Feststellrings 3 in
Anlage kommen (vgl. 9 und 141).
Die vier Anschlagvorsprünge 2c bilden
also einen Bajonettsatz.
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Der
Feststellring 3 hat an seiner Innenkante vier Vertiefungen 3b (vgl. 2)
entsprechend den vier Anschlagvorsprüngen 2c. Die vier
Anschlagvorsprünge 2c können von
hinten in die ihnen zugeordneten Vertiefungen 3b eingesetzt
werden und in Anlage mit der Stirnfläche 3c des Feststellrings 3 gebracht
werden, indem einer der beiden Ringe 2 und 3 relativ
zu dem anderen im Uhrzeigersinn oder Gegenuhrzeigersinn gedreht
wird, nachdem die vier Vorsprünge 2c von
hinten in die ihnen zugeordneten vier Vertiefungen 3b eingesetzt
sind. Nachdem einer der beiden Einstellringe 2 und 3 relativ
zu dem anderen gedreht worden ist, wird eine hintere Stirnfläche 2c1 des
jeweiligen Anschlagvorsprungs 2c durch die von den beiden
Druckfedern 24 ausgeübte
Federkraft gegen die in 2 gezeigte Stirnfläche 3c des Feststellrings 3 gedrückt. Die
feste Anlage der vier Anschlagvorsprünge 2c an der Stirnfläche 3c des Feststellrings 3 verhindert,
dass sich die Kombination aus erster Linsenfassung 1 und
Einstellring 2 vom hinteren Ende des ersten Außentubus 12 löst, und sie
bestimmt die hintere Endposition für die axiale Bewegung des Einstellrings 2 bezüglich des
ersten Außentubus 12.
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Ist
das Varioobjektiv 71, wie in den 10 und 142 gezeigt, vollständig in den Kamerakörper 72 eingefahren,
so sind die hinteren Stirnflächen 2c1 der
vier Anschlagvorsprünge 2c von
der vorderen Stirnfläche 3c des
Feststellrings 3 gelöst,
da sich der Einstellring 2 durch weiteres Zusammendrücken der
beiden Druckfedern 24 aus seiner in 141 gezeigten
Position bezüglich
des ersten Außentubus 12 etwas
nach vorn bewegt hat. Gelangt jedoch einmal das Varioobjektiv 71 in
den in 141 gezeigten Bereitzustand,
so kommen die hinteren Stirnflächen 2c1 wieder
in Anlage mit der Vorderfläche 3c.
Die hinteren Stirnflächen 2c1 der
vier Anschlagvorsprünge 2c und
die vorderen Stirnfläche 3c bilden
also Referenzflächen,
welche die Position der ersten Linsengruppe LG1 in Richtung der
optischen Achse bezüglich
des ersten Außentubus 12 im
Bereitzustand des Varioobjektivs 71 festlegen. Selbst wenn
sich bei in den Kamerakörper 72 eingefahrenem
Varioobjektiv 71 die axiale Position der ersten Linsengruppe
LG1 bezüglich
des ersten Außentubus 12 ändert, kehrt
durch diese Konstruktion die erste Linsengruppe LG1 durch die Wirkung
der beiden Druckfedern 24 selbsttätig in ihre ursprüngliche
Position zurück,
sobald das Varioobjektiv 71 aufnahmebereit ist.
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An
dem Einstellring 2 können
mindestens zwei und jede beliebige andere Zahl, die größer ist als
zwei, an Anschlagvorsprüngen
entsprechend den vier Anschlagvorsprüngen 2c in beliebigen
Positionen an der Umfangsfläche angeordnet
sein. In entsprechender Zahl können
an dem Feststellring 3 den Vertiefungen 3b entsprechende
Vertiefungen ausgebildet sein. Auch sind die Form der Anschlagvorsprünge des
Einstellrings 2 und die Form der Federaufnahmen des Feststellrings 3 frei
wählbar,
so lange der jeweilige Anschlagvorsprung in die ihm zugeordnete
Vertiefung einsetzbar ist.
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Wechselt
das Varioobjektiv 71 aus seinem Bereitzustand in den eingefahrenen
Zustand, so schwenkt der zylindrische Linsenhalter 6a der
zweiten Linsenfassung 6, der die zweite Linsengruppe LG2
hält, um
die Schwenkachse 33 von der optischen Achse Z1 in dem Antriebsrahmen 8 weg,
während
die AF-Linsenfassung 51, welche die dritte Linsengruppe
LG3 hält,
in den in dem Antriebsrahmen 8 vorhandenen Raum eintritt,
aus dem der Linsenhalter 6a zurückgezogen worden ist (vgl. 134, 136 und 137). Wechselt das Varioobjektiv 71 aus
seinem Bereitzustand in den eingefahrenen Zustand, so tritt außerdem die
erste Linsenfassung 1, welche die erste Linsengruppe LG1
hält, von
vorn in den Antriebsrahmen 8 ein (vgl. 133 und 135).
In dem Antriebsrahmen 8 müssen deshalb zwei Innenräume bereitgestellt
werden, nämlich
ein vorderer Innenraum unmittelbar vor dem zentralen Innenflansch 8s,
in den sich die erste Linsenfassung 1 in Richtung der optischen
Achse hineinbewegen kann, und ein hinterer Innenraum unmittelbar
hinter dem zentralen Innenflansch 8s, in den sich die zweite
Linsenfassung 6 längs
einer zur optischen Achse Z1 senkrechten Ebene zurückziehen
kann und in den sich die AF-Linsenfassung 51 in Richtung
der optischen Achse hineinbewegen kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Verschlusseinheit 76, insbesondere deren Antrieb,
innerhalb des Antriebsrahmens 8, in dem mehr als eine Linsengruppe
untergebracht ist, platzsparend angeordnet, um den Innenraum des
Antriebsrahmens 8 möglichst
groß werden zu
lassen.
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140 zeigt die Elemente der Verschlusseinheit 76.
Die Verschlusseinheit 76 hat eine Grundplatte 120 mit
einer zentralen kreisförmigen Öffnung 120a,
deren Mittelpunkt auf der optischen Achse Z1 liegt. Die Grundplatte 120 hat
an ihrer Stirnfläche,
d. h. der in 140 sichtbaren Fläche, oberhalb
der Öffnung 120a einen
Lagerteil 120b, der einstückig mit der Grundplatte 120 ausgebildet
ist. Der Lagerteil 120b hat eine im Wesentlichen zylindrische
Vertiefung 120b1, in der der Verschlussbetätiger 131 untergebracht
ist. Nachdem der Verschlussbetätiger 131 in
die Vertiefung 120b1 eingesetzt ist, wird eine Halteplatte 121 an
dem Lagerteil 120b befestigt, so dass der Verschlussbetätiger 131 an
der Vorderseite der Grundplatte 120 gehalten ist.
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Die
Verschlusseinheit 76 hat ein Halteelement 120c,
das an der Rückseite
der Grundplatte 120, von hinten betrachtet auf der rechten
Seite der zylindrischen Vertiefung 120b1 befestigt ist.
Die Verschlusseinheit 76 hat ferner eine Abdeckung 122 mit einer
im Wesentlichen zylindrischen Aufnahmevertiefung 122a,
in der der Blendenbetätiger 132 untergebracht
ist. Die Abdeckung 122 ist an der Rückseite des Halteelementes 120c befestigt.
Nachdem der Blendenbetätiger 132 in
die Aufnahmevertiefung 122a eingesetzt ist, wird die Abdeckung 122 an
der Rückseite
des Halteelementes 120c befestigt, so dass der Blendenbetätiger 132 an
der Rückseite
des Halteelementes 120c gehalten ist. Die Verschlusseinheit 76 hat
einen Abdeckungsring 123, der an der Abdeckung 122 befestigt
ist und deren Außenumfangsfläche umschließt.
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Die
Halteplatte 121 wird mit einer Schraube 129a an
dem Halteteil 120b befestigt. Das Halteelement 120c wird
mit einer Schraube 129b an der Rückseite der Grundplatte 120 befestigt.
Ferner wird das Halteelement 120c mit einer Schraube 129c an der
Halteplatte 121 befestigt. Das untere Ende des Halteelementes 120c,
das ein Schraubloch hat, in das die Schraube 129b geschraubt
werden kann, ist so ausgebildet, dass es einen nach hinten ragenden Teil 120c1 bildet.
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Der
Verschluss S und die einstellbare Blende A sind an der Rückseite
der Grundplatte 120 unmittelbar neben dem Halteelement 120c montiert.
Der Verschluss S hat zwei Verschlusslamellen S1 und S2. Die einstellbare
Blende A hat zwei Blendenlamellen A1 und A2. Die beiden Verschlusslamellen
S1 und S2 sind jeweils an einem von zwei Stiften gehalten, die von
der Rückseite
der Grundplatte 120 nach hinten ragen und in 140 nicht gezeigt sind. Entsprechend sind die
beiden Blendenlamellen A1 und A2 jeweils an einem von zwei nicht
gezeigten zweiten Stiften gehalten, die von der Rückseite
der Grundplatte 120 nach hinten ragen. Die Verschlusseinheit 76 hat
zwischen dem Verschluss S und der Blende A eine Trennplatte 125,
die verhindert, dass sich der Verschluss S und die Blende A gegenseitig
stören. Die
Blende S, die Trennplatte 125 und die Blende A werden in
dieser Reihenfolge von vorn nach hinten in Richtung der optischen
Achse an der Rückseite
der Grundplatte 120 befestigt. Anschließend wird eine Halteplatte 126 an
der Rückseite
der Grundplatte 120 befestigt, so dass der Verschluss S,
die Trennplatte 125 und die Blende A zwischen der Grundplatte 120 und
der Halteplatte 126 angeordnet sind. Die Trennplatte 125 und
die Halteplatte 126 haben jeweils eine kreisförmige Öffnung 125a bzw. 126a,
durch die die von einem aufzunehmenden Objekt stammenden Lichtstrahlen
treten und über
die dritte Linsengruppe LG3 und das Tiefpassfilter LG4 auf den CCD-Bildsensor 60 fallen.
Die kreisförmigen Öffnungen 125a und 126a sind
auf die zentrale kreisförmige Öffnung 120a der
Grundplatte 120 ausgerichtet.
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Der
Verschlussbetätiger 131 hat
einen Rotor 131a, einen Rotormagneten (Permanentmagnet) 131b,
einen Stator 131c aus Stahl und eine Spule 131d.
Der Rotor 131a hat einen radialen Arm und einen exzentrischen
Stift 131e, der von dem freien Ende des radialen Arms nach
hinten absteht und in Nuten S1a und S2a einsetzbar ist, die an den
beiden Verschlusslamellen S1 bzw. S2 ausgebildet sind. Um die Spule 131d sind
nicht gezeigte Einzeldrähte
gewickelt, durch die über
die Leiterplatte 77 ein elektrischer Strom fließt, der
die Drehung des Rotors 131a steuert. Durch den Strom, der
durch die um die Spule 131d gewickelten Einzeldrähte fließt, wird
der Rotor 131a in Abhängigkeit
des Magnetfeldes, das sich entsprechend der Stromrichtung ändert, vorwärts oder rückwärts gedreht.
Durch das Vorwärts-
und Rückwärtsdrehen
des Rotors 131a wird der exzentrische Stift 131e vorwärts und
rückwärts geschwenkt,
wodurch die beiden Verschlusslamellen S1 und S2 geöffnet und
geschlossen werden, da der exzentrische Stift 131e in die
Nuten S1a und S2a greift.
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Der
Blendenbetätiger 132 hat
einen Rotor 132a und einen Rotormagneten (Permanentmagnet) 132b.
Der Rotor 132a hat einen radialen Arm mit zwei in einem
90°-Winkel
zueinander angeordneten Abschnitten und einen exzentrischen Stift 132c,
der vom freien Ende des radialen Arms nach hinten ragt und in Nuten
A1a und A2a einsetzbar ist, die in den beiden Blendenlamellen A1
bzw. A2 ausgebildet sind. Auf das Halteelement 120c und
die Abdeckung 122 sind nicht gezeigte Einzeldrähte gewickelt,
durch die über
die Leiterplatte 77 ein elektrischer Strom fließt, der
die Drehung des Rotors 132 steuert. Durch den Strom, der
durch die auf das Halteelement 120c und die Abdeckung 122 gewickelten
Einzeldrähte fließt, wird
der Rotor 132 in Abhängigkeit
des Magnetfeldes, das sich in Abhängigkeit der Stromrichtung ändert, vorwärts oder
rückwärts gedreht.
Durch das Vorwärts-
und Rückwärtsdrehen
des Rotors 132 wird der exzentrische Stift 132c vorwärts und
rückwärts geschwenkt,
wodurch die beiden Blendenlamellen A1 und A2 geöffnet und geschlossen werden,
da der exzentrische Stift 132c in die Nuten A1a bzw. A2a greift.
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Die
Verschlusseinheit 76 wird im Vorfeld als Untereinheit montiert
und dann in den Antriebsrahmen 8 eingesetzt und dort befestigt.
Wie in den 108 und 110 gezeigt,
ist die Verschlusseinheit 76 in dem Antriebsrahmen 8 so
gehalten, dass sich die Grundplatte 120 unmittelbar vor
dem zentralen Innenflansch 8s befindet. Ein Anschlussende 77e der
flexiblen Leiterplatte 77 ist an der Vorderfläche der
Halteplatte 121 befestigt (vgl. 108, 110, 133 und 135).
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Der
Antriebsrahmen 8 hat eine zylindrische Form und ist koaxial
mit den anderen drehbaren Ringen wie dem Nockenring 11.
Die Achse des Antriebsrahmen 8 fällt mit der Tubenachse Z0 des
Varioobjektivs 71 zusammen. Die optische Achse Z1 ist exzentrisch
zur Tubenachse Z0 nach unten versetzt, um in dem Antriebsrahmen 8 einen
Raum zu schaffen, in den die zweite Linsengruppe LG2 radial zurückgezogen
werden kann (vgl. 110 bis 112).
Dagegen hat die erste Linsenfassung 1, welche die erste Linsengruppe
LG1 hält,
die Form eines Zylinders, dessen Mittelachse auf der optischen Achse
Z1 liegt, und der längs
der optischen Achse Z1 geführt
ist. Durch diese Konstruktion ist in dem Antriebsrahmen 8 unterhalb
der Tubenachse Z0 der Raum bereitgestellt, der von der ersten Linsengruppe
LG1 eingenommen wird. In dem Antriebsrahmen 8 steht also ausreichend
Raum (oberer vorderer Raum) vor dem zentralen Innenflansch 8s auf
der der optischen Achse Z1 abgewandten Seite der Tubenachse Z0,
d. h. oberhalb der Tubenachse Z0, bereit, in dem der Verschlussbetätiger 131 und
die hierfür
bestimmten Halteelemente (Halteteil 120b und Halteplatte 121)
entlang der Innenumfangsfläche des
Antriebsrahmens 8 angeordnet werden können. Bei dieser Konstruktion stören sich
die erste Linsenfassung 1 einerseits und der Verschlussbetätiger 131 oder
die Halteplatte 121 andererseits auch dann nicht, wenn
die erste Linsenfassung 1 von vorn in den Antriebsrahmen 8 eintritt, wie
in 135 gezeigt ist. Bei eingefahrenem
Varioobjektiv 71 befinden sich die Halteplatte 121 und
der dahinter angeordnete Verschlussbetätiger 131 in einem
axialen Bereich bezogen auf die optische Achse, in dem auch die
erste Linsengruppe LG1 angeordnet ist. Die Halteplatte 121 und
der Verschlussbetätiger 131 sind
also radial außerhalb
der ersten Linsengruppe LG1 angeordnet. Dadurch wird der Innenraum
des Antriebsrahmens 8 bestmöglich genutzt, was zu einer
Verringerung der Länge
des Varioobjektivs 71 beiträgt.
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Die
erste Linsenfassung 1, welche die erste Linsengruppe LG1
hält, ist,
wie in 138 gezeigt, in dem ersten
Außentubus 12 angeordnet
und dabei über
den Einstellring 2 so gehalten, dass sie zusammen mit dem
ersten Außentubus 12 in
Richtung der optischen Achse bewegbar ist. In den 133 und 135 ist
der um die erste Linsenfassung 1 angeordnete Einstellring 2 zur
Vereinfachung der Darstellung nicht gezeigt. Der Innenflansch 12c des
ersten Außentubus 12 hat
oberhalb des Abschnitts, der die erste Linsenfassung 1 und
den Einstellring 2 hält,
ein Durchgangsloch 12c1, das, wenn man von hinten auf den
ersten Außentubus 12 blickt,
etwa die Form eines Arms hat und den ersten Außentubus 12 in Richtung
der optischen Achse durchsetzt. Das Durchgangsloch 12c1 ist
so geformt, dass die Halteplatte 121 von hinten in das
Durchgangsloch 12c1 eintreten kann. Die Halteplatte 121 tritt
in das Durchgangsloch 12c1 ein, wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren
ist, wie in 138 gezeigt ist.
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Der
hintere Innenraum des Antriebsrahmens 8 hinter dem zentralen
Innenflansch 8s ist nicht nur dafür vorgesehen, dass sich der
nach vorn ragende Linsenhalter 51c (dritte Linsengruppe
LG3) der AF-Linsenfassung 51 oberhalb der optischen Achse Z1,
die unterhalb der Tubenachse Z0 liegt, in diesen Raum hinein und
aus diesem heraus bewegt, sondern auch dafür, dass der zylindrische Linsenhalter 6a in
den Raum einfährt,
der auf der der optischen Achse Z1 abgewandten Seite der Tubenachse
Z0 liegt, wenn das Varioobjektiv 71 in den Kamerakörper 72 einge fahren
wird. In dem Antriebsrahmen 8 ist demnach hinter dem zentralen
Innenflansch 8s in Richtung einer geraden Linie M1, die
sowohl die Tubenachse Z0 als auch die optische Achse Z1 senkrecht
schneidet, kein zusätzlicher
Raum vorhanden (vgl. 12). Dagegen sind in dem Antriebsrahmen 8 beiderseits
der Linie M1, d. h. rechts und links von dieser Linie, vorteilhaft
zwei seitliche Räume
vorhanden, welche weder die zweite Linsengruppe LG2 noch die dritte
Linsengruppe LG3 stören
und bis zur Innenumfangsfläche
des Antriebsrahmens 8 hinter dem Innenflansch 8s in
Richtung einer geraden Linie M2 reichen, die senkrecht zur Linie
M1 verläuft
und die optische Achse Z1 schneidet. Wie aus den 111 und 112 hervorgeht,
wird der in 112 linke seitliche Rand der
beiden vorstehend genannten Räume,
d. h. der Raum, der links der Tubenachse Z0 und der optischen Achse
Z1 liegt, wenn man von hinten auf den Antriebsrahmen 8 blickt,
zum Teil als Raum genutzt, in dem der Schwenkarm 6c der
Linsenfassung 6 geschwenkt wird, und zum Teil als Raum,
in dem die oben beschriebene erste Positioniervorrichtung untergebracht
ist, durch die die beiden Lagerplatten 36 und 37 relativ
zu dem Antriebsrahmen 8 eingestellt werden können. Der
in 112 rechte der beiden vorstehend
genannten Räume dient
der Unterbringung des Blendenbetätigers 132 und
der hierfür
vorgesehenen Halteelemente (Abdeckung 122 und Abdeckring 123),
so dass der Blendenbetätiger 132 und
dessen Halteelemente entlang der Innenumfangsfläche des Antriebsrahmens 8 angeordnet
sind. Der Blendenbetätiger 132 und
dessen Halteelemente liegen auf der geraden Linie M2. Wie aus den 111, 112 und 137 hervorgeht, stören der Blendenbetätiger 132,
die Abdeckung 122 weder die zweite Linsengruppe LG2 noch
die dritte Linsengruppe LG3 in ihrem jeweiligen Bewegungsbereich.
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In
dem Antriebsrahmen 8 hinter dem zentralen Innenflansch 8s ist
also die zweite Linsengruppe LG2 (Linsenhalter 6a) auf
der oberen Seite und die dritte Linsengruppe LG3 (Linsenhalter 51c)
auf der unteren Seite der Tubenachse Z0 angeordnet, während die
erste Positioniervorrichtung auf der rechten Seite und der Blendenbetätiger 132 auf
der linken Seite der Tubenachse Z0 angeordnet ist, wenn das Varioobjektiv 71 eingefahren
ist. Dadurch wird der Innenraum des Antriebsrahmens 8 bei
eingefahrenem Varioobjektiv 71 bestmöglich genutzt. In diesem Zustand
das Varioobjektivs sind die Abdeckung 122, der Abdeckring 123 und
der Blendenbetätiger 132 radial außerhalb
des Raums angeordnet, in dem die beiden Linsengruppen LG2 und LG3
untergebracht sind. Dadurch kann das Varioobjektiv 71 verkürzt werden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Grundplatte 120 der Verschlusseinheit 76 vor dem
zentralen Innenflansch 8s angeordnet, während sich der Blendenbetätiger 132,
die Abdeckung 122 und der Abdeckring 123 hinter
dem Innenflansch 8s befinden. Damit sich der Blendenbetätiger 132,
die Abdeckung 122 und der Abdeckring 123 hinter
dem Innenflansch 8s erstrecken können, ist der Innenflansch 8s mit
einem im Wesentlichen kreisförmigen Durchgangsloch 8s1 versehen,
in das der Abdeckring 123 (vgl. 110 bis 112) eingesetzt ist. Der Innenflansch 8s hat
außerdem
unterhalb dieses Durchgangslochs 8s1 eine Vertiefung 8s2,
in der der nach hinten ragende Teil 120c1 des Halteelementes 120c untergebracht
ist.
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Der
nach vorn ragende Linsenhalter 51c der AF-Linsenfassung 51 hat
an der Seitenfläche 51c4, die
eine der vier den Linsenhalter 51c umgebenden Seitenflächen 51c3 bis 51c6 ist,
eine Vertiefung 51i, die durch Ausschneiden eines Teils
des Linsenhalters 51c gebildet ist. Die Vertiefung 51i ist
entsprechend den Außenflächen der
Abdeckrings 123 und der Vertiefung 8s2 des Antriebsrahmens 8 geformt, so
dass der Linsenhalter 51c den Abdeckring 123 und
die Vertiefung 8s2 bei eingefahrenem Varioobjektiv 71 nicht
stört.
Der Abdeckring 123 und die Vertiefung 8s2 treten
nämlich
mit Teilen ihres Außenumfangs
in die Vertiefung 51i ein, wenn das Varioobjektiv 71 vollständig in
den Kamerakörper 72 eingefahren
ist (vgl. 122, 130 und 137). Dadurch wird der Innenraum des Antriebsrahmens 8 bestmöglich genutzt
und so das Varioobjektiv 71 verkürzt.
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Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind also auch der Verschlussbetätiger 131 und
der Blendenbetätiger 132 im
Hinblick auf eine optimale Ausnutzung des Innenraums des Varioobjektivs 71 konstruiert.
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Der
vor der Grundplatte 120 längs der optischen Achse zur
Verfügung
stehende Raum ist schmal, da die Verschlusseinheit 76 in
dem Antriebsrahmen 8 zur Vor derseite hin gehalten ist,
wie in den 9 und 10 gezeigt
ist. Wegen dieser Beschränkung
des Raums vor der Grundplatte 120 ist der Verschlussbetätiger 130 so
konstruiert, dass der Rotormagnet 131b und die Spule 131d längs der
optischen Achse einander nicht benachbart, sondern in einer Richtung
senkrecht zur optischen Achse voneinander getrennt angeordnet sind,
so dass auf der Seite der Spule 131d erzeugte Änderungen
des Magnetfeldes über
den Stator 131c auf die Seite des Rotormagneten 131d übertragen
werden. Durch diese Konstruktion wird die Dicke des Verschlussbetätigers 131 in
Richtung der optischen Achse verringert, so dass der Verschlussbetätiger 131 problemlos
in dem beschränkten
Raum vor der Grundplatte 120 angeordnet werden kann.
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Andererseits
ist der Raum hinter der Grundplatte auch in Richtung senkrecht zur
optischen Achse beschränkt,
da hinter der Grundplatte 120 die zweite Linsengruppe LG2
und andere einfahrbare Teile angeordnet sind. Wegen dieser Beschränkung des
Raums hinter der Grundplatte 120 ist der Blendenbetätiger 132 so
konstruiert, dass die Einzeldrähte
direkt auf das Halteelement 120c und die Abdeckung 122 gewickelt
sind, die den Rotormagneten 132b abdeckt. Durch diese Konstruktion
wird die Höhe
des Blendenbetätigers 132 in
Richtung senkrecht zur optischen Achse verringert, so dass der Blendenbetätiger 132 problemlos
in den beschränkten
Raum hinter der Grundplatte 120 angeordnet werden kann.
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Die
Digitalkamera 70 hat oberhalb des Varioobjektivs 71 einen
Variosucher, dessen Brennweite entsprechend der Brennweite des Varioobjektivs 71 variiert.
Wie in den 9, 10 und 143 gezeigt, hat der Variosucher eine Variooptik
mit einer objektseitigen Fensterplatte 81a (in 143 nicht gezeigt), einer ersten beweglichen,
brechkraftändernden
Linse (optisches Element) 81b, einer zweiten beweglichen,
brechkraftändernden
Linse (optisches Element) 81c, einem Spiegel 81d,
einer festen Linse 81e, einem Prisma (Aufrichtsystem) 81f,
einem Okular 81g und einer Okular-Fensterplatte 81h,
die in dieser Reihenfolge von der Objektseite her längs der optischen
Sucherachse angeordnet sind. Die beiden Fensterplatten 81a und 81h sind
an dem Kamerakörper 72 befestigt.
Die übrigen
Elemente 81b bis 81g sind an einem Halterahmen 82 gehalten.
Von den an dem Halterahmen 82 gehaltenen Elementen 81b bis 81g sind
der Spiegel 81d, die feste Linse 818, das Prisma 81f und
das Okular 81g in ihren vorbestimmten Positionen festgehalten.
Der Variosucher hat eine erste bewegliche Fassung (antreibbares
Element) 83 zum Halten der ersten Linse 81b und
eine zweite bewegliche Fassung 84 zum Halten der zweiten
Linse 81c. Die erste Fassung 83 und die zweite
Fassung (antreibbares Element) 84 sind längs der
optischen Achse durch eine erste Führungsstange 85 und
eine zweite Führungsstange 86 geführt, die
sich parallel zur optischen Achse Z1 erstrecken. Die beiden Linsen 81b und 81c haben
eine gemeinsame optische Achse Z3, die ungeachtet einer Änderung
der Relativanordnung der beiden Linsen 81b und 81c parallel zur
optischen Achse Z1 bleibt. Die erste bewegliche Fassung 83 ist über eine
erste Druckfeder 87 und die zweite bewegliche Fassung 84 über eine
zweite Druckfeder 88 nach vorn vorgespannt. Der Variosucher
enthält
eine Zahnradeinheit (Wandler) 90, die im Wesentlichen zylindrische
Form hat. Die Zahnradeinheit 90 ist auf einer Drehachse 89 gelagert.
Die Drehachse 89 ist an dem Halterahmen 82 befestigt
und verläuft
parallel zur optischen Achse Z3 und damit zur optischen Achse Z1.
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Die
Zahnradeinheit 90 hat an ihrem vorderen Ende ein Stirnrad 90a.
Unmittelbar hinter dem Stirnrad 90a ist eine erste Nockenfläche 90b vorgesehen. Zwischen
der ersten Nockenfläche 90b und
dem hinteren Ende der Zahnradeinheit 90 befindet sich eine zweite
Nockenfläche 90c.
Die Zahnradeinheit 90 ist zur Beseitigung eines Spiels
durch eine Druckfeder 90d nach vorn gespannt. Ein erster
Mitnehmer 83a (vgl. 148),
der von der ersten beweglichen Fassung 83 absteht, wird
durch die Federkraft der Druckfeder 87 gegen die erste
Nockenfläche 90b gedrückt, während ein
zweiter Mitnehmer 84a (vgl. 143, 146 und 148),
der von der zweiten beweglichen Fassung 84 absteht, durch
die Federkraft der zweiten Druckfeder 88 gegen die zweite
Nockenfläche 90c gedrückt wird.
Eine Drehung der Zahnradeinheit 90 führt dazu, dass die die Linse 81b haltende erste
Fassung 83 und die die Linse 81c haltende zweite
Fassung 84 in vorbestimmter Weise in Richtung der optischen
Achse bewegt werden und dabei ihren Abstand voneinander entsprechend
den Konturen der beiden Nockenflächen 90b und 90c ändern, um
die Brennweite des Variosuchers synchron mit der Brennweite des
Varioobjektivs 71 zu ändern. 156 zeigt eine abgewickelte Darstellung der Außenumfangsfläche der
Zahnradeinheit 90, aus der die Positionsbeziehung zwischen
dem ersten Mitnehmer 83a und der ersten Nockenfläche 90b sowie
zwischen dem zweiten Mitnehmer 84a und der zweiten Nockenfläche 90c für die drei
unterschiedlichen Betriebszustände,
nämlich
die Weitwinkel-Grenzeinstellung,
die Tele-Grenzeinstellung und die eingefahrene Stellung des Varioobjektivs 71 deutlich
wird. Sämtliche
Elemente des Variosuchers mit Ausnahme der beiden Fensterplatten 81a und 81h sind
zu einer eine Untereinheit bildenden Suchereinheit zusammengesetzt,
wie in 143 gezeigt ist. Die Suchereinheit 80 ist über Schrauben 80a auf
der Oberseite des stationären
Tubus 22 montiert.
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Die
Digitalkamera 70 hat zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und
der Zahnradeinheit 90 ein Sucherantriebsritzel (drehbares
Ritzel) 30 und ein Getriebe (Untersetzungsgetriebe) 91.
Das Sucherantriebsritzel 30 hat ein Stirnrad (Zahnradteil) 30a,
das sich in Eingriff mit der Ringzahnung 18c des Mehrfachgewinderings 18 befindet.
Das Drehen des Variomotors 150 wird über das Sucherantriebsritzel 30 und
das Getriebe 91 von der Ringzahnung 18c auf die
Zahnradeinheit 90 übertragen.
Das Sucherantriebsritzel 30 hat hinter dem Stirnrad 30a einen
halbzylindrischen Teil (Sperrteil) 30b. Ferner hat das
Sucherantriebsritzel 30 einen vom vorderen Ende des Stirnrads 30a abstehenden
vorderen Drehstift (zweite Drehachse) 30c und einen vom
hinteren Ende des Teils 30b abstehenden hinteren Drehstift
(zweite Drehachse) 30d. Die beiden Drehstifte 30c und 30d sind
auf einer gemeinsamen Drehachse des Zahnrandantriebs 30 angeordnet.
Der vordere Drehstift 30c ist drehbar in ein Lagerloch 22p eingesetzt
(vgl. 6), das an dem ortsfesten Tubus 22 ausgebildet ist.
Dagegen ist der hintere Drehstift 30d drehbar in ein Lagerloch 21g (vgl. 8)
eingesetzt, das an dem CCD-Halter 21 ausgebildet ist. Durch
diese Konstruktion ist das Sucherantriebsritzel 30 um seine
parallel zur Tubenachse Z0 (Drehachse) des Mehrfachgewinderings 18 parallele
Drehachse (Drehstifte 30c und 30d) drehbar und
in Richtung der optischen Achse unbeweglich. Das Getriebe 91 besteht
aus mehreren Zahnrädern,
nämlich
einem ersten Zahnrad 91a, einem zweiten Zahnrad 91b,
einem dritten Zahnrad 91c und einem vierten Zahnrad 91d.
Die Zahnräder 91a, 91b und 91c sind
jeweils als Doppelrad ausgebildet, das ein großes Zahnrad und ein kleines
Zahnrad umfasst. Dagegen ist das vierte Zahnrad 91d ein einfaches
Stirnrad, wie in den 5 und 146 gezeigt
ist. Die Zahnräder 91a, 91b, 91c und 91d sind drehbar
auf vier ihnen zugeordneten Drehstiften angebracht, die von dem
stationären
Tubus 22 parallel zur optischen Achse Z1 abstehen. Wie
in den 5 bis 7 gezeigt,
ist eine Halteplatte 92 über Schrauben 92a an
dem stationären
Tubus 22 so befestigt, dass sie sich unmittelbar vor den
vier Zahnrädern 91a, 91b, 91c und 91d befindet
und verhindert, dass sich letztere von den ihnen zugeordneten Drehstiften
lösen.
Ist das Getriebe 91, wie in den 146 bis 148 gezeigt, positionsrichtig befestigt, so wird
die Drehung des Sucherantriebsritzels 30 über das
Getriebe 91 auf die Zahnradeinheit 90 übertragen.
Die 6 bis 8 zeigen das Varioobjektiv 71 in
einem Zustand, in dem das Sucherantriebsritzel 30, die
Suchereinheit 80 und das Getriebe 91 an dem stationären Tubus 22 befestigt
sind.
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Wie
oben beschrieben, wird der Mehrfachgewindering 18 gegenüber dem
stationären
Tubus 22 und dem ersten Linearführungsring 14 unter
gleichzeitigem Drehen um die Tubenachse Z0 längs dieser und damit längs der
optischen Achse Z0 nach vorn getrieben, bis das Varioobjektiv 71 die
Weitwinkel-Grenzstellung aus der eingefahrenen Stellung erreicht
(Variobereich). Anschließend
dreht sich der Mehrfachgewindering 18 an einer festen Position
bezüglich
des stationären
Tubus 22 und des ersten Linearführungsrings 14, d.
h. ohne sich längs
der Tubenachse Z0 zu bewegen, um letztere. In den 23 bis 25, 144 und 145 ist
der Mehrfachgewindering 18 in unterschiedlichen Betriebszuständen gezeigt.
Die 23 und 144 zeigen
den Mehrfachgewindering bei eingefahrenem Varioobjektiv 71,
die 24 und 145 in
der Weitwinkel-Grenzstellung des Varioobjektivs 71 und 25 in der Tele-Grenzstellung des Varioobjektivs 71.
In den 144 und 145 ist
der stationäre
Tubus 22 nicht gezeigt, um die Beziehung zwischen dem Sucherantriebsritzel 30 und
dem Mehrfachgewindering 18 deutlicher zu machen. Das Sucherantriebsritzel 30 dreht
sich nicht um die Tubenachse Z0 während sich der Mehrfachgewindering 18 um
die Tubenachse Z0 dreht und gleichzeitig in Richtung der optischen Achse
bewegt, d. h. während
das Varioobjektiv 71 aus der eingefahrenen Stellung nach
vorn in eine Stellung ausgefahren wird, die unmittelbar hinter der Weitwinkel-Grenzstellung,
also unmittelbar hinter dem Variobereich liegt. Das Sucherantriebsritzel 30 dreht
sich nur dann in einer festen Position um die Tubenachse Z0, wenn
sich das Varioobjektiv 71 in dem Variobereich zwischen
der Weitwinkel- und der Tele-Grenzstellung befindet. In dem Sucherantriebsritzel 30 ist
das Stirnrad 30a so ausgebildet, dass es nur einen kleinen
vorderen Teil des Sucherantriebsritzels 30 einnimmt. Deshalb
befindet sich das Stirnrad 30a im eingefahrenen Zustand
des Varioobjektivs 71 nicht in Eingriff mit der Ringzahnung 18c des Mehrfachgewinderings 18.
Die Ringzahnung 8c ist nämlich im eingefahrenen Zustand
des Varioobjektivs 71 hinter dem vorderen Drehstift 30c angeordnet. Die
Ringzahnung 18c erreicht das Stirnrad 30a, um mit
diesem in Eingriff zu treten, unmittelbar bevor das Varioobjektiv 71 die
Weitwinkel-Grenzstellung erreicht. Anschließend bleibt die Ringzahnung 18c ausgehend
von der Weitwinkel-Grenzstellung bis zur Tele-Grenzstellung in Eingriff mit dem Stirnrad 30a, da
sich der Mehrfachgewindering 18 nicht in Richtung der optischen
Achse bewegt (horizontale Richtung in den 23 bis 25, 144 und 145).
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Wie
aus den 153 bis 155 deutlich wird,
umfasst der halbzylindrische Teil 30b des Sucherantriebsritzels 30 einen
unvollständig
zylindrischen Teil 30b1 und einen als ebene Fläche ausgebildeten
Teil 30b2, den man sich dadurch zustandegekommen denken
kann kommt, dass ein Teil des zylindrischen Teils 30b1 abgeschnitten
wird. Der ebene Teil 30b1 erstreckt sich längs der
Drehachse des Sucherantriebsritzels 30. Der Teil 30b hat
also einen nicht-kreisförmigen
Querschnitt, d. h. einen im Wesentlichen D-förmigen Querschnitt. Wie aus
den 153 bis 155 deutlich
wird, ragen einige bestimmte, dem ebenen Teil 30b2 benachbarte
Zähne des
Stirnrads 30a in Richtung ihres Eingriffs mit der Ringzahnung 18c,
d. h. in 153 in horizontaler Richtung,
radial nach außen über den
ebenen Teil 30b hinaus. Ist das Varioobjektiv 71 eingefahren,
so befindet sich das Sucherantriebsritzel 30 in seiner bestimmten
Winkelposition, in der der flache Teil 30b2 der Ringzahnung
des Mehrfachgewinderings 18 zugewandt ist, wie in 153 gezeigt ist. In dem in 153 gezeigten
Zustand kann sich das Sucherantriebsritzel 30 auch dann
nicht drehen, wenn er entsprechend angetrieben wird, da sich der
ebene Teil 30b2 in enger räumlicher Nähe des Kopfkreises der Ringzahnung 18c befindet.
Würde das
Sucherantriebsritzel 30 versuchen, sich in dem in 153 gezeigten Zustand zu drehen, so träfe der ebene
Teil 30b2 auf einige Zähne
der Ringzahnung 18c, wodurch das Sucherantriebsritzel 30 an
einer Drehung gehindert ist.
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Der
Mehrfachgewindering 18 bewegt sich nach vorn, bis seine
Ringzahnung 18c korrekt in Eingriff mit dem Stirnrad 30a des
Sucherantriebsritzels 30 steht, wie in 145 gezeigt ist, wobei der Teil des Mehrfachgewinderings 18,
der die gesamte Ringzahnung 18c umfasst, in Richtung der
optischen Achse vor dem halbzylindrischen Teil 30b angeordnet
ist. In diesem Zustand rotiert das Sucherantriebsritzel 30 infolge
der Drehung des Mehrfachgewinderings 18, da der halbzylindrische
Teil 30b der Ringzahnung 18c in radialen Richtungen
des Varioobjektivs 71 nicht überlagert ist.
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Obgleich
der Mehrfachgewindering 18 vor der Ringzahnung 18c drei
Drehführungsvorsprünge 18b hat,
die jeweils eine radiale Höhe
haben, die größer ist
als die radiale Höhe
(Zahntiefe) der Ringzahnung 18c, stören diese drei Drehführungsvorsprünge 18b das
Sucherantriebsritzel 30 nicht in der Phase, in der sich
der Mehrfachgewindering 18 zwischen seiner Position in
der Weitwinkel-Grenzstellung
und seiner Position in der Tele-Grenzstellung bewegt und sich dabei
gleichzeitig um die Tubenachse Z0 dreht, da die Drehung des Mehrfachgewinderings 18 zum Antreiben
des Varioobjektivs 71 aus der eingefahrenen Stellung in
die Weitwinkel-Grenzstellung abgeschlossen wird, während sich
das Sucherantriebsritzel 30 in Umfangsrichtung des Mehrfachgewinderings 18 zwischen
zwei der drei Drehführungsvorsprünge 18b befindet.
Anschließend
stören
sich die drei Drehführungsvorsprünge 18b und
das Stirnrad 30a nicht gegenseitig, da sich die Drehführungsvorsprünge 18b in
dem Zustand, in dem die Ringzahnung 18c und das Stirnrad 30a ineinandergreifen,
in Richtung der optischen Achse vor dem Stirnrad 30a befinden.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist also ein Zustand vorgesehen, in dem sich der Mehrfachgewindering 18 um
die Tubenachse Z0 dreht und sich dabei gleichzeitig in Richtung
der optischen Achse bewegt, und ein anderer Zustand, in dem sich
der Mehrfachgewindering 18 in einer festen Position auf der
Tubenachse Z0 dreht. Das Stirnrad 30a ist dabei nur an
dem bestimmten Abschnitt des Sucherantriebsritzels 30 ausgebildet,
der nur dann in Eingriff mit der Ringzahnung 18c gebracht
werden kann, wenn sich der Mehrfachgewindering 18 in seiner
vorbestimmten festen axialen Position dreht. Ferner ist der halbzylindrische
Teil 30b an dem Sucherantriebsritzel 30 hinter
dem Stirnrad 30a ausgebildet, so dass das Sucherantriebsritzel 30 in
der Phase, in der sich der Mehrfachgewindering 18 um die
Tubenachse Z0 dreht und gleichzeitig in Richtung der optischen Achse
bewegt, an einer Drehung gehindert ist, da der halbzylindrische
Teil 30b die Ringzahnung sperrt. Bei dieser Konstruktion
dreht sich also das Sucherantriebsritzel 30 nicht, während das
Varioobjektiv 71 zwischen der eingefahrenen Stellung und
einer unmittelbar hinter der Weitwinkel-Grenzstellung liegenden Stellung ausgefahren
oder eingefahren wird. Das Sucherantriebsritzel 30 dreht
sich nur dann, wenn das Varioobjektiv 71 zur Änderung
seiner Brennweite zwischen der Weitwinkel-Grenzstellung und der
Tele-Grenzstellung
angetrieben wird. Das Sucherantriebsritzel 30 wird also
nur dann angetrieben, wenn er mit der Aufnahmeoptik des Varioobjektivs 71 gekoppelt
werden muss.
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Nimmt
man an, dass sich das Sucherantriebsritzel 30 immer dreht,
wenn sich auch der Mehrfachgewindering 18 dreht, so muss
ein Antriebstransmissionssystem vorgesehen werden, das sich von das
Sucherantriebsritzel bis zu einer beweglichen Linse des Variosuchers
erstreckt und einen Leerlaufabschnitt zum Lösen dieser Linse von dem Sucherantriebsritzel 30 hat,
da sich das Sucherantriebsritzel 30 auch dann dreht, wenn
der Variosucher nicht angetrieben werden muss, d. h. das Varioobjektiv 71 aus
der eingefahrenen Stellung nach vorn in die Weitwinkel-Grenzstellung
ausgefahren ist. Entsprechend 156 zeigt 157 eine Abwicklung der Außenumfangsfläche einer
der Zahnradeinheit 90 entsprechenden Zahnradeinheit 90', die mit einem solchen
Leerlaufabschnitt versehen ist. In den 156 und 157 ist jeweils das Stirnrad 90a weggelassen.
Eine erste Nockenfläche 90b' der Zahnradeinheit 90', die der ersten
Nockenfläche 90b der
Zahnradeinheit 90 entspricht, hat eine lange gerade Fläche 90b1', die dafür sorgt,
dass sich ein Mitnehmer 83a' (entsprechend
dem Mitnehmer 83a) in Richtung einer optischen Achse Z3' (entsprechend der
optischen Achse Z3) bewegt, wenn sich die Zahnradeinheit 90' dreht. Entsprechend
hat eine zweite Nockenfläche 90c' der Zahnradeinheit 90' eine lange
gerade Fläche 90c1', die dafür sorgt,
dass sich ein Mitnehmer 84a' (entsprechend
dem Mitnehmer 84a) in Richtung der optischen Achse Z3' bewegt, wenn sich
die Zahnradeinheit 90' dreht.
Wie ein Vergleich der 156 und 157 zeigt, nimmt die lange gerade Fläche 90b1' einen großen Teil
des Umfangs der ersten Nockenfläche 90b' ein, wodurch der übrige Teil
des Umfangs der ersten Nockenfläche 90b' entsprechend
verkürzt
wird, der als Nockenfläche
genutzt wird, um den Mitnehmer 83a' in Richtung der optischen Achse
zu bewegen. Dadurch muss zwangsläufig
die Neigung der Nockenfläche
erhöht werden.
Entsprechend nimmt die lange gerade Fläche 90c1' einen großen Teil
des Umfangs der zweiten Nockenfläche 90c' ein, wodurch
der übrige
Teil des Umfangs der Nockenfläche 90c' entsprechend verkürzt wird,
der als Nockenfläche
genutzt wird, um den Mitnehmer 84a' in Richtung der optischen Achse zu
bewegen. Auch hier muss die Neigung der Nockenfläche zwangsläufig erhöht werden. Mit zunehmender
Neigung der ersten Nockenfläche 90b' bzw. der zweiten
Nockenfläche 90c' wird der Bewegungsbetrag
des jeweiligen Mitnehmers 83' bzw. 84' längs der
Drehachse der Zahnradeinheit 90' (d. h. längs der optischen Achse Z3)
pro Einheitsdrehung der Zahnradeinheit 90' groß, wodurch es schwierig wird,
den jeweiligen Mitnehmer 83' bzw. 84' mit hoher Positionsgenauigkeit
zu bewegen. Wird zur Vermeidung dieses Problems die Neigung der
jeweiligen Nockenfläche 90b' bzw. 90c' gering gehalten,
so wird der Durchmesser der Zahnradeinheit 90' groß, was der Miniaturisierung
des Varioobjektivs entgegensteht. Dieses Problem tritt auch dann
auf, wenn an Stelle eines zylindrischen Nockenelementes eine Nockenplatte
als Zahnradeinheit 90 verwendet wird.
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Dagegen
muss im vorliegenden Ausführungsbeispiel,
in dem das Sucherantriebsritzel 30 nicht angetrieben wird,
wenn er nicht gedreht werden muss, die Zahnradeinheit 90 an
ihren beiden Nockenflächen 90b und 90c nicht
mit einem Leerlaufabschnitt versehen werden. An den beiden Nockenflächen 90b und 90c kann
deshalb jeweils der zum Bewegen des zugeordneten Mitnehmers 83a bzw. 84a in
Richtung der optischen Achse wirksame Teils des Umfangs der Nockenfläche bereitgestellt
werden, ohne die Neigung der jeweiligen Nockenfläche zu erhöhen oder den Durchmesser der
Zahnradeinheiten 90 zu vergrößern. Dadurch werden sowohl
die Miniaturisierung des für
den Variosucher bestimmten Antriebssystems als auch ein hochgenauer
Antrieb der in der Sucheroptik enthaltenen beweglichen Linse erreicht.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind die beiden Nockenflächen 90b und 90c der
Zahnradeinheit 90 unter Berücksichtigung des zwischen den in
den 146 bis 148 auftretenden
Spiels und Totgangs auch mit geraden Flächen 90b1 bzw. 90c1 versehen,
die den geraden Flächen 90b1' und 90c1' ähneln, da
die Ringzahnung 18c, unmittelbar bevor das Varioobjektiv 71 den
Variobereich (Weitwinkel-Grenzstellung)
erreicht, wenn es aus der eingefahrenen Stellung nach vorn ausgefahren
wird, absichtlich in Eingriff mit dem Stirnrad 30a gebracht wird.
Jedoch sind die Umfangslängen
der beiden geraden Flächen 90b1 und 90c1 viel
kleiner als die der Flächen 90b1' und 90c1' des Vergleichsbeispiels.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Ringzahnung 18c so ausgebildet, dass das Stirnrad 30a des
Sucherantriebsritzels 30 sanft mit ihr in Eingriff gebracht
werden kann. So ist einer der Zähne der
Ringzahnung 18c, nämlich
ein mit 18c1 bezeichneter kurzer Zahn, so ausgebildet,
dass seine Zahntiefe kürzer
als die der anderen Zähne 18c2 der
Ringzahnung 18c ist.
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In
den 149 bis 152 ist
die Positionsbeziehung zwischen der Ringzahnung 18c des
Mehrfachgewinderings 18 und dem Stirnrad 30a des
Sucherantriebsritzels 30 in verschiedenen Betriebszuständen gezeigt,
die während
der Betriebszustandsänderung
des Varioobjektivs 71 aus dem in 144 gezeigten
eingefahrenen Zustand in die in 145 gezeigte
Weitwinkel-Grenzstellung zeitlich aufeinander folgen. Die Positionsbeziehung
zwischen der Ringzahnung 18c und dem Stirnrad 30a ergibt
sich mitten in der Drehung des Mehrfachgewinderings 18, die
aus der eingefahrenen Stellung in die Weitwinkel-Grenzstellung führt.
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Anschließend nähert sich
der kurze Zahn 18c1 in 150 dem
Stirnrad 30a an und wird in dessen unmittelbarer Nähe angeordnet. 153 zeigt den in 150 dargestellten
Zustand, wenn man von vorn auf das Sucherantriebsritzel 30 blickt. Wie
aus 153 hervorgeht, ist der kurze
Zahn 18c1 noch nicht ein Eingriff mit dem Stirnrad 30a.
Die normalen Zähne 18c2 sind
von dem Stirnrad 30a weiter entfernt als der kurze Zahn 18c1.
Sie befinden sich deshalb auch noch nicht in Eingriff mit dem Stirnrad 30a.
An einem bestimmten Teil der Außenumfangsfläche des
Mehrfachgewinderings 18 sind keine Zähne ausgebildet. Dieser bestimmte
Teil befindet sich direkt neben dem kurzen Zahn 18c1 in
Umfangsrichtung des Mehrfachgewinderings 18 auf einer der
in Umfangsrichtung entgegengesetzten Seite des kurzen Zahns 18c1.
In der in den 150 und 153 gezeigten
Phase ist deshalb die Ringzahnung 18c noch nicht in Eingriff
mit dem Stirnrad 30a, so dass die Drehung des Mehrfachgewinderings 18 noch nicht
auf das Sucherantriebsritzel 30 übertragen wird. Außerdem ist
in der in den 150 und 153 gezeigten
Phase ein Teil der Ringzahnung 18c noch der ebenen Fläche 30b2 zugewandt,
wodurch das Sucherantriebsritzel 30 an seiner Drehung gehindert
ist.
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Wird
der Mehrfachgewindering 18 weiter in Ausfahrrichtung gedreht,
so erreicht der kurze Zahn 18c1 seine in 151 gezeigte Position. In der in 151 gezeigten Phase kommt der kurze Zahn 18c1 in
Kontakt mit einem der Zähne
des Stirnrads 30a und drückt diesen in Tubenausfahrrichtung
nach oben, so dass das Sucherantriebsritzel 30 beginnt, sich
zu drehen.
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Wird
der Mehrfachgewindering 18 weiter in Ausfahrrichtung gedreht,
so drückt
einer der normalen Zähne 18c2,
der dem kurzen Zahn 18c1 in Umfangsrichtung des Mehrfachgewinderings 18 benachbart
ist, auf die folgenden Zähne
des Stirnrads 30a, um das Sucherantriebsritzel 30 in
Drehung zu halten. Anschließend
verursacht die Ringzahnung 18 durch das Ineinandergreifen
des normalen Zahns 18c2 mit den Zähnen des Stirnrads 30a eine
weitere Drehung des Mehrfachgewinderings 18 zu dem Sucherantriebsritzel 30.
In der in 145 gezeigten Phase, in der
der Mehrfachgewindering 18 seine Position in der Weitwinkel-Grenzstellung
erreicht, wird der kurze Zahn 18c1 nicht mehr für die weitere
Drehung des Mehrfachgewinderings 18 im Variobereich zwischen der
Weitwinkel-Grenzstellung und der Tele-Grenzstellung genutzt, da
er schon den Eingriffspunkt mit dem Stirnrad 30a passiert
hat.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist in einem Teil der Ringzahnung 18c, der zuerst in Eingriff
mit dem Stirnrad 30a des Sucherantriebsritzels 30 kommt,
mindestens ein kurzer Zahn 18c1 ausgebildet, dessen Zahntiefe
kleiner ist als die der übrigen Zähne der
Ringzahnung 18c. Durch diese Konstruktion kann die Ringzahnung 18c zu
Beginn des Eingriffs sicher und zuverlässig mit dem Stirnrad 30a in Eingriff
gebracht werden. Wären
alle Zähne
gleich groß,
so hätten
die Spitzen der jeweils benachbarten Zähne in unterschiedliche Winkeln
zueinander. Der Zahneingriff wäre
in diesem Fall sehr flach, d. h. der Eingriffsbereich zu Beginn
des Eingriffs sehr schmal, wodurch die Gefahr bestünde, dass
der Zahneingriff nicht zustandekommt, d. h. ein Fehleingriff vorliegt. Da
sich jedoch der kurze Zahn 18c1 bewegt, bis der Relativwinkel
zwischen ihm und den großen
Zähnen (Stirnrad 30a)
im Wesentlichen gleich dem vor dem Eingriff vorhandenen Relativwinkel
wird, ist ein tieferer Eingriff und damit ein breiterer Eingriffsbereich
zu Eingriffsbeginn möglich,
wodurch ein Fehleingriff vermieden wird. Außerdem verringert diese Konstruktion
die Erschütterung,
die bei der ineinandergreifenden Bewegung der Ringzahnung 18c mit
dem Stirnrad 30a auftritt. Dadurch kann der Betrieb des
für den Variosucher
bestimmten Antriebssystems einschließlich des Sucherantriebsritzels 30 sanft
gestartet und das durch das Antriebssystem erzeugte Geräusch verringert
werden.
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Obige
Beschreibung bezieht sich vornehmlich auf den Betrieb, in dem das
Varioobjektiv 71 aus seiner eingefahrenen Stellung zum
Variobereich hin ausgefahren wird. Sie ist jedoch entsprechend anwendbar,
wenn das Varioobjektiv 71 in seine eingefahrene Stellung
zurückbewegt
wird.
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Wie
aus obiger Beschreibung hervorgeht, hat in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
das Sucherantriebsritzel 30 ein Stirnrad 30a und
einen halbzylindrischen Abschnitt 30b. Die Drehung des Sucherantriebsritzels 30 ist
durch die oben beschriebene Anordnung begrenzt, indem der halbzylindrische
Abschnitt 30b der Ringzahnung 18c des Mehrfachgewinderings 18 zugewandt
ist, d. h. diese kontaktiert, und ihm aufnahmebereiten Zustand des
Varioobjektivs 71 die Ringzahnung 18c und das
Stirnrad 30a ineinandergreifen. Das Sucherantriebsritzel 30 wird
deshalb nur dann angetrieben, wenn die Sucheroptik mit der Aufnahmeoptik
gekoppelt sein muss. An der Zahnradeinheit 90 muss deshalb
kein Leerlaufabschnitt vorgesehen werden, um zu verhindern, dass
die Drehung des Mehrfachgewinderings 18 auf die Sucheroptik übertragen
wird. Dadurch kann die Zahnradeinheit 90 miniaturisiert
werden. Dies bedeutet, dass auch bei einer klein bemessenen Zahnradeinheit 90 die
beiden beweglichen Fassungen 83 und 84 mit hoher
Genauigkeit über
die beiden Nockenflächen 90b und 90c angetrieben
werden können.
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Die
Erfindung ist nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt.
In letzterem ist der Variosucher mit der Aufnahmeoptik koppelbar.
An Stelle des Variosuchers kann jedoch auch ein Vario- oder Zoomblitz
mit der Aufnahmeoptik koppelbar sein, der seinen Leuchtwinkel entsprechend der
Brennweitenänderung
der Aufnahmeoptik variiert.
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Die
Erfindung ist nicht nur auf einen Drehübertragungsmechanismus anwendbar,
der in einer Kamera mit Varioobjektiv enthalten ist. Der Drehübertragungsmechanismus
kann auch in einem anderen Gerät
eingebaut sein, sofern er einen drehbaren Ring enthält, der
die oben beschriebene Ausfahr/Einfahroperation, in der er sich dreht
und gleichzeitig linear bewegt, und die vorstehend genannte axial
versetzte Drehoperation durchführt,
in der er sich an einer axial ortsfesten Position dreht, ohne sich
linear zu bewegen.
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Der
Drehübertragungsmechanismus,
der zwischen einem dem Mehrfachgewindering 18 entsprechenden
drehbaren Ring und einem oder mehreren angetriebenen Elementen entsprechend
der ersten beweglichen Fassung 83 und/oder der zweiten beweglichen
Fassung 84 angeordnet ist, kann eine von der oben beschriebenen
Konstruktion, bei der er zwischen dem Mehrfachgewindering 18 und
den beiden beweglichen Fassungen 83 und 84 angeordnet ist,
abweichende Konstruktion haben. Bewegt sich beispielsweise das mindestens
eine angetriebene Element linear, so kann die mit den Nockenflächen versehene
Zahnradeinheit 90, die in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel
verwendet wird, durch eine Nockenplatte ersetzt werden, die sich
durch einen Zahnstangenantrieb in einer Ebene bewegt, um das Drehmoment
des Rings in eine lineare Bewegung des angetriebenen Elementes umzusetzen.
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Der
Antrieb des angetriebenen Elementes ist nicht auf den oben beschriebenen
Antrieb beschränkt,
bei dem sich das Element linear bewegt. Beispielsweise kann das
angetriebene Element auch ein drehbares Element sein.