DE19538241B4

DE19538241B4 - Drehvorschubmechanismus

Info

Publication number: DE19538241B4
Application number: DE19538241A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nomura; Takamitsu Sasaki
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2015-10-14
Also published as: GB2294127A; FR2725798A1; GB2294127B; JPH08114738A; GB9520959D0; DE19538241A1; US5640615A; FR2725798B1

Abstract

Drehvorschubmechanismus, umfassend:
ein Ringelement (16),
einen an der Außenumfangsfläche des Ringelementes (16) ausgebildeten Eingriffssteg (L),
eine Mehrzahl von Schrägverzahnungsabschnitten (23), die jeweils mehrere, parallel zur Achse des Ringelementes (16) verlaufende Zähne (23a) umfassen, die in einer bezüglich der Umfangsrichtung schrägen Anordnung an dem Eingriffssteg (L) ausgebildet sind, wobei die Schrägungsrichtungen dieser Zahnanordnungen gleich sind,
eine Mehrzahl von Ritzelwellen (33, 34), die parallel zur Achse des Ringelementes (16) zur Drehung desselben angeordnet sind,
eine Mehrzahl von separaten, eine axiale Anordnung bildenden Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) auf jeder der Ritzelwellen (33, 34), die abhängig von der axialen Position des Ringelementes (16) nacheinander mit den Schrägverzahnungsabschnitten (23) in Eingriff treten, und
Mittel (32) zum gemeinsamen Antrieb der Ritzelwellen (33, 34) in derselben Richtung,
wobei die Ritzelwellen (33, 34) mit ihren axialen Ritzelanordnungen axial so gegeneinander versetzt sind und die Schrägverzahnungsabschnitte (23) so voneinander...

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehvorschubmechanismus, der für einen Zoomobjektivtubus oder dergleichen verwendet werden kann. In neueren Kompaktkameras mit Zoomobjektiv wird ein Objektivtubus, der normalerweise in das Kameragehäuse zurückgezogen ist, nur dann ausgefahren, so daß er von dem Kameragehäuse absteht, wenn er benötigt wird, um so die Gesamtabmessungen des Kameragehäuses, die für das Unterbringen des Objektivtubus benötigt wird, zu reduzieren und damit eine dünne und kompakte Kamera zu schaffen. In solchen bisher bekannten Zoom-Kompaktkameras steht ein beweglicher Objektivtubus, welcher ein Teil eines Objektivtubus ist, mit einem an dem Kameragehäuse befestigten stationären Ring über männliche und weibliche mehrgängige Gewinde in Schraubeingriff, so daß der bewegliche Objektivtubus relativ zum stationären Ring bewegt werden kann. Der bewegliche Objektivtubus hat an seinem Außenumfang einen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Steg, auf dem das oben genannte männliche mehrgängige Gewinde, eine Schrägverzahnung mit einer Mehrzahl von Zähnen, die in derselben Richtung geneigt sind wie das männliche mehrgängige Getriebe, und ein Einzelgewindegang ausgebildet ist, welcher einen Teil eines männlichen einfachgängigen Gewindes darstellt, das zwischen den Schrägverzahnungsabschnitten ausgebildet ist. Die Kamera ist mit einer Reihe von Zahnrädern versehen, umfassend eine Mehrzahl von schmalen Ritzeln, die auf einer gemeinsamen Welle befestigt sind und nacheinander von den Schrägverzahnungsabschnitten erfaßt werden, so daß bei einer Drehung der Zahnräder der bewegliche Objektivtubus relativ zu dem stationären Ring gedreht wird, um ihn in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung zu verschieben.
In den oben genannten herkömmlichen Zoom-Kompaktkameras ist die Zahnbreite der Schrägverzahnungsabschnitte in Richtung der optischen Achse des beweglichen Objektivtubus groß genug, um stets einen Eingriff mit einem der schmalen Ritzel zu gewährleisten, unabhängig von der axialen Stellung des beweglichen Objektivtubus. Um aber die Länge zu erhöhen, um welche der bewegliche Objektivtubus von dem Kameragehäuse absteht, muß man die Zahnbreite der Schrägverzahnungsabschnitte in Richtung der optischen Achse verringern. Wenn die Breite der Schrägverzahnung minimiert wird, wird die Eingriffsbreite zwischen den schmalen Ritzeln und den Schrägverzahnungsabschnitten reduziert. Im schlimmsten Falle steht keiner der Schrägverzahnungsabschnitte mit einem schmalen Ritzel in Eingriff.

Aus der EP 0 574 826 A1 ist ein Kameraobjektiv mit einem stationären äußeren Ringelement und einem inneren Ringelement bekannt, das in einer Drehbewegung relativ zu dem stationären Ringelement vor- und zurückbewegt wird. Es sind zwei Ritzelwellen vorgesehen, an denen separate Ritzel angeordnet sind. Der axiale Abstand zwischen zwei benachbarten Ritzeln ist deutlich kleiner als die Breite eines auf dem Ringelement ausgebildeten Eingriffsstegs. Die Ritzel, die auf einer der Ritzelwellen angeordnet sind, dienen dazu, eine Rotationskraft auf einen Suchermechanismus zu übertragen.

In der DE 42 32 857 A1 ist ein Drehvorschubmechanismus für ein Kameraobjektiv offenbart, der ein inneres Ringelement mit an dessen Außenumfang ausgebildeten Schrägverzahnungsabschnitten sowie ein in die Schrägverzahnungsabschnitte greifendes Ritzel umfaßt, welches das Ringelement relativ zu einem äußeren Ringelement dreht. In der vorstehend genannten Druckschrift sind drei Ausführungsformen beschrieben. In einer ersten Ausführungsform enthält der Drehvorschubmechanismus nur ein einziges Ritzel. In einer zweiten Ausführungsform enthält der Drehvorschubmechanismus eine einzige Ritzelwelle, auf der mehrere Ritzel angeordnet sind. Diese Ritzel haben einen Abstand voneinander, der deutlich kleiner als die Breite eines in dem Mechanismus vorgesehenen Eingriffsstegs ist. In einer dritten Ausführungsform sind mehrere Ritzelwellen vorgesehen. Auf jeder dieser Ritzelwellen ist ein einziges Ritzel angeordnet. Von den in diesem Drehvorschubmechanismus vorgesehenen Ritzeln sind zwei Ritzel so angeordnet, daß zu dem Zeitpunkt, zu dem das eine Ritzel einen Schrägverzahnungsabschnitt verläßt, das andere Ritzel schon in diesen Schrägverzahnungsabschnitt greift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Drehvorschubmechanismus anzugeben, in dem der Eingriff der Schrägverzahnungsabschnitte mit einer Reihe von Zahnrädern selbst dann gewährleistet werden kann, wenn die Zahnbreite der Schrägverzahnung reduziert wird, um die Vorschublänge eines inneren ringförmigen Elementes zu erhöhen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch den Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 1.

Ein Drehvorschubmechanismus nach der Erfindung umfaßt:
Ein inneres und ein äußeres Ringelement, die über männliche und weibliche mehrgängige Gewinde in Eingriff stehen, einen auf der Außenumfangsfläche des inneren Ringelementes ausgebildeten umlaufenden Eingriffssteg, eine Mehrzahl von Schrägverzahnungsabschnitten, deren Schrägungsrichtung gleich der Steigung des männlichen mehrgängigen Gewindes ist und die auf dem Eingriffssteg ausgebildet sind, mindestens einen Eingriffssteg, der Teil des männlichen mehrgängigen Gewindes ist und zwischen je zwei Schrägverzahnungsabschnitten vorgesehen ist, eine Mehrzahl von Ritzelwellen, die parallel zu der Achse der beiden Ringelemente gerichtet sind und das innere Ringelement relativ zum äußeren Ringelement drehen, eine Mehrzahl von separaten Ritzeln, die jeweils auf einer Ritzelwelle angeordnet sind, wobei die Ritzel eine geringe Breite haben und mit den Schrägverzahnungsabschnitten entsprechend der axialen Stellung des inneren Ringelementes in Eingriff treten können, und Mittel zum Antrieb der Ritzelwellen in derselben Richtung, wobei die Ritzelwellen in Richtung der optischen Achse gegeneinander versetzt sind, so daß die Schrägverzahnungsabschnitte unabhängig von der axialen Stellung des inneren Ringelementes mit irgendeinem der Ritzel in Eingriff treten können.

Vorzugsweise sind zwei Ritzelwellen vorgesehen, die mit einem gemeinsamen Antriebsritzel in Eingriff stehen, welches ein Teil der Antriebseinrichtung ist, so daß bei einer Drehung des Antriebsritzels die Ritzelwellen in derselben Richtung mit derselben Drehzahl angetrieben werden.

Der Abstand zwischen den Ritzeln jeder Welle ist vorzugsweise identisch mit der in Richtung der optischen Achse gemessenen Breite des Eingriffssteges.

Es wird ein Drehvorschubmechanismus für eine Kamera vorgeschlagen, umfassend einen stationären Ring, der an seiner Innenumfangsfläche ein weibliches mehrgängiges Gewinde hat, einen beweglichen Objektivtubus, der an seiner Außenseite ein männliches mehrgängiges Gewinde hat, das mit dem weiblichen mehrgängigen Gewinde in Eingriff steht, eine Mehrzahl von Verzahnungsabschnitten, die an der Außenumfangsfläche des beweglichen Objektivtubus so ausgebildet sind, daß sie schräg zur Achsrichtung des beweglichen Objektivtubus gerichtet sind und sich entlang der männlichen Gewindegänge erstrecken, zwei achsparallel gerichtete Wellen, die jeweils mit einer Mehrzahl von Ritzeln verbunden sind, die mit den Verzahnungsabschnitten in Eingriff treten können, wobei die Ritzel mit gleichmäßigen Abständen voneinander so auf der jeweiligen Welle angeordnet sind, daß der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten Ritzeln auf der jeweiligen Ritzelwelle gleich der axialen Breite der Verzahnungsabschnitte ist, und ein Antriebsritzel, das mit je einem Ritzel jedes Ritzelsatzes in Eingriff steht, wobei bei der Drehung des Antriebsritzels die beiden Wellen in derselben Richtung mit derselben Drehzahl angetrieben werden.

Vorzugsweise sind die beiden Wellen so angeordnet, daß die Ritzel auf einer der Wellen und die Ritzel auf der anderen Welle in axialer Richtung des beweglichen Objektivtubus betrachtet alternierend aufeinanderfolgen.

Es wird ein Drehvorschubmechanismus vorgeschlagen, umfassend ein Ringelement, einen an der Außenumfangsfläche des Ringelementes ausgebildeten Eingriffssteg, eine Mehrzahl von Schrägverzahnungsabschnitten, die mit gleicher Schrägungsrichtung bezüglich der Umfangsrichtung an dem Eingriffssteg ausgebildet sind, eine Mehrzahl von Ritzelwellen, die parallel zur Achse des Ring elementes zur Drehung desselben angeordnet sind, eine Mehrzahl separater schmaler Ritzel auf jeder Ritzelwelle, die entsprechend der axialen Position des Ringelementes nacheinander mit den Schrägverzahnungsabschnitten in Eingriff treten können, und Mittel zum Antrieb der Ritzelwellen in derselben Richtung, wobei die Ritzelwellen in Richtung der optischen Achse so gegeneinander versetzt sind, daß unabhängig von der axialen Position des Ringelementes Schrägverzahnungsabschnitte mit einem der Ritzel in Eingriff treten können.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch eine obere Hälfte eines Zoomobjektivtubus mit einem erfindungsgemäßen Drehvorschubmechanismus,
2 eine Draufsicht auf die abgewickelte Umfangsfläche des ersten beweglichen Objektivtubus zur Erläuterung des in 1 dargestellten Drehvorschubmechanismus und
3 eine axiale Rückansicht auf den Drehvorschubmechanismus von der Rückseite der Kamera aus betrachtet.
Erfindungsgemäß umfaßt ein Zoomobjektivtubus 10 zwei bewegliche Linsengruppen, nämlich eine erste Linsengruppe L1 und eine zweite Linsengruppe L2. In dem Zoomobjektivtubus 10 er folgt die Zoom- oder Varioverstellung durch eine Bewegung der ersten und zweiten Linsengruppe L1 bzw. L2 zu vorgegebenen Stellen. Die Fokussierung wird durch eine Bewegung der ersten Linsengruppe L1 ohne eine Verstellung der zweiten Linsengruppe L2 ausgeführt. Ein Antriebsmechanismus, welcher die zweite Linsengruppe L2 verstellt, ist nicht dargestellt.
An einem Kameragehäuse ist ein stationärer Block 11 befestigt, an dem ein stationärer Ring 12 (äußeres Ringelement) mit Hilfe nicht dargestellter und für sich bekannter Befestigungsmittel befestigt ist. Der stationäre Ring 12 hat eine Zahnradaufnahmenut 13 vorgegebener Breite, die sich in axialer Richtung erstreckt. Der stationäre Ring 12 ist an seinem vorderen Ende mit einer ringförmigen flexiblen Lichtabschirmfolie 17 versehen, deren vorderer Rand in axiale Richtung umgebogen ist. Die flexible Lichtabschirmfolie 17 liegt an der Außenumfangsfläche eines ersten beweglichen Objektivtubus (inneres Ringelement) 16 an, der in den stationären Ring 12 eingesetzt ist, so daß er drehbar und in Richtung der optischen Achse verstellbar ist. Die Lichtabschirmfolie 17 hat die Aufgabe, den Eintritt von Licht in den Spalt zwischen dem stationären Ring 12 und dem ersten beweglichen Objektivtubus 16 zu verhindern.
Der erste bewegliche Objektivtubus 16 ist an seiner Außenumfangsfläche seines rückwärtigen Endes mit einem in Umfangsrichtung verlaufenden Eingriffssteg L versehen. Der Eingriffssteg L ist mit einem mehrgängigen Gewinde (männliches Schraubgewinde) 22 versehen, das in Eingriff mit einem mehrgängigen Gewinde (weibliches Schraubgewinde) 12a steht, welches an der Innenumfangsfläche des stationären Ringes 12 ausgebildet ist. Ferner trägt der Eingriffssteg L Sehrägverzahnungsabschnitte (Zahnkranzabschnitte) 23 mit einer Mehrzahl von Gängen. Dabei ist mit einer Reihe von Gängen eine Gruppe von Zähnen 23a bezeichnet, die parallel zur optischen Achse O gerichtet sind. Die Schrägungsrichtung oder Neigung der Schrägverzahnungsabschnitte 23 ist gleich der Richtung der Gewindegänge des mehrgängigen Gewindes 22. Die Gewindegänge 22a, welche einen Teil des Gewindes 22 bilden, sind jeweils zwischen den Schrägverzahnungsabschnitten 23 angeordnet. Die Gewindegänge 22a des Gewindes verhindern, daß der erste bewegliche Objektivtubus 16, dessen Ausfahrlänge durch das Vorsehen des mehrgängigen Gewindes 22 und der Schrägverzahnungsabschnitte 23 auf dem Eingriffssteg L vergrößert wird, sich schräg zu dem stationären Ring 12 stellt.
Die Schrägverzahnungsabschnitte 23, die in Eingriff mit einer Reihe von später noch beschriebenen Zahnradsätzen 30 und 31 stehen, sind in Umfangsrichtung innerhalb eines vorgegebenen begrenzten Winkelbereiches um die optische Achse O des ersten beweglichen Objektivtubus 16 angeordnet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind fünf Schrägverzahnungsabschnitte 23, die jeweils aus einer Gruppe von parallel zur optischen Achse O gerichteten Zähnen 23a bestehen, in fünf Ausschnitten angeordnet, die in jeder Reihe des mehrgängigen Gewindes 22 innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches in Umfangsrichtung des ersten beweglichen Objektivtubus 16 ausgebildet sind. Die Zähne 23a jedes Schrägverzahnungsabschnittes 23 stehen in Umfangsrichtung in durchgehender Verbindung.
An dem stationären Ring 12 sind zwei Zahnradsätze, nämlich ein erster Zahnradsatz 30 und ein zweiter Zahnradsatz 31 drehbar gelagert, die in der Zahnradaufnahmenut 13 angeordnet sind. wie die 1 bis 3 zeigen, sind der erste und der zweite Zahnradsatz 30, 31 so aufgebaut, daß der Abstand zwischen den Endritzeln 30a und 30d sowie der Abstand zwischen den Endritzeln 31a und 31d im wesentlichen identisch mit dem Versatz der Schrägverzahnungsabschnitte 23 des ersten beweg lichen Objektivtubus 16 in Richtung der optischen Achse ist. Die Zahnradsätze 30 und 31 haben Ritzelwellen 33 und 34, welche den ersten beweglichen Objektivtubus 16 relativ zum stationären Ring 12 drehen und sich parallel zur optischen Achse O erstrecken, sowie schmale Ritzel 30a, 30b, 30c, 30d bzw. 31a, 31b, 31c, 31d, die auf den Ritzelwellen 33, 34 befestigt sind, so daß sie nacheinander mit den Schrägverzahnungsabschnitten 23 entsprechend der axialen Stellung des ersten beweglichen Objektivtubus 16 in Eingriff treten können. Der Abstand c benachbarter Ritzel 30a, 30b, 30c, 30d und der Abstand c benachbarter Ritzel 31a, 31b, 31c, 31d ist im wesentlichen gleich der in Richtung der optischen Achse gemessenen Breite b des Eingriffssteges L, in dem das mehrgängige Gewinde 22 und die Schrägverzahnungsabschnitte 23 ausgebildet sind.
Die Positionen der Ritzel 30a bis 30d des Zahnradsatzes 30 und die Positionen der Ritzel 31a bis 31d des Zahnradsatzes 31 sind in Richtung der optischen Achse gegeneinander versetzt, so daß irgendeines der Ritzel 31a bis 31d mit den Schrägverzahnungsabschnitten 23 in Eingriff steht unabhängig von der axialen Stellung des ersten beweglichen Linsentubus 16. Die Ritzel 30a bis 30d und 31a bis 31d sind nämlich in Zick-Zack-Anordnung in Richtung der optischen Achse angeordnet, so daß irgendeines der Ritzel in Eingriff mit den Schrägverzahnungsabschnitten 23 treten kann, unabhängig von der axialen Stellung des ersten beweglichen Objektivtubus 16 einschließlich der Stellung, in welcher der Tubus vollständig in das Kameragehäuse eingefahren ist, einer mittleren Stellung 16', in welcher der erste bewegliche Objektivtubus um eine mittlere Länge aus dem Kameragehäuse ausgefahren ist, und einer dem weitestmöglichen Ausfahren entsprechenden äußeren Endstellung 16'', in welcher der erste bewegliche Objek tivtubus um die größtmögliche Länge von dem Kameragehäuse absteht.
Zwischen den benachbarten Ritzeln 30a, 30b, 30c und 30d sind aufgrund der Durchmesserunterschiede zwischen den Ritzelwellen 33 und den Ritzeln Stufenabschnitte ausgebildet. Die männlichen Gewindegänge 22a des Gewindes 22, die zwischen den einander benachbarten Schrägverzahnungsabschnitten 23 vorgesehen sind, können in die Stufenabschnitte eintauchen, ohne daß sie in Berührung mit den Stufenenden treten. In gleicher Weise können die männlichen Gewindegänge 22a des Gewindes 22, die zwischen einander benachbarten Schrägverzahnungsabschnitten 23 vorgesehen sind, in die Stufenabschnitte eintauchen, die zwischen benachbarten Ritzeln 31a, 31b, 31c und 31d aufgrund der Durchmesserdifferenz zwischen den Ritzelwellen 34 und den Ritzeln ausgebildet sein, ohne daß sie dabei die Ritzel berühren.
Der stationäre Block 11 hat eine drehbar gelagerte Welle 35, welche ein Antriebsritzel 32 trägt, das in Eingriff mit beiden rückwärtigen Endritzeln 30d und 31d des ersten und des zweiten Zahnradsatzes 30 bzw. 31 steht. Die Ritzel 30d und 31d liegen – in Richtung der optischen Achse und in Umfangsrichtung betrachtet – dicht beieinander. Das Antriebsritzel 32 wird durch einen nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben, der in dem Kameragehäuse untergebracht ist, so daß die Drehung des Antriebsritzels 32 auf den ersten und den zweiten Zahnradsatz 30, 31 über die Endritzel 30d und 31d übertragen werden kann, um so die Zahnradsätze 30 und 31 in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl anzutreiben.
Ein zweiter beweglicher Objektivtubus 19 ist in dem ersten beweglichen Objektivtubus 16 drehbar gelagert. Der zweite bewegliche Objektivtubus 19 hat an seiner Außenumfangsfläche an seinem rückwärtigen Ende eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten 19a, die gleichen Winkelabstand voneinander haben. Die Eingriffsabschnitte 19a stehen in Eingriff mit einer Schraubensteuernut 16a, die an der Innenumfangsfläche des ersten beweglichen Objektivtubus 16 ausgebildet ist.
Der zweite bewegliche Objektivtubus 19 ist mit einer AF/AE (Autofokus/Automatische Belichtung)-Einheit 20 versehen, die an seiner Innenumfangsfläche angeordnet ist. Die AF/AE-Einheit 20 hat an ihrem rückwärtigen Endabschnitt Blendenlamellen 20c. Die AF/AE-Einheit 20 hat an ihrer Innenumfangsfläche eine Schraubennut 20b, die in Eingriff mit einem Schraubensteg 25a steht, der an der Außenumfangsfläche eines Linsenträgerrahmens 25 ausgebildet ist, der die erste Linsengruppe L1 trägt. Die AF/AE-Einheit 20 hat einen Antriebszapfen 37, der in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag entsprechend den Objektentfernungsdaten verstellt wird. Der Antriebszapfen 37 steht in Eingriff mit einem Verbindungsarm 38, der von dem Linsenträgerrahmen 25 in radialer Richtung absteht. Infolgedessen wird der Linsenträgerrahmen 25 der ersten Linsengruppe L1 in Richtung der optischen Achse O in Übereinstimmung mit der Winkelverstellung des Antriebszapfens 37 und der Ganghöhe der Schraubenlinien 20b und 25a verstellt, um die Fokussierungseinstellung vorzunehmen. Ferner öffnet und schließt die AF/AE-Einheit 20 die Blendenlamellen 20c in Übereinstimmung mit den Objekthelligkeitsdaten.
Der zweite bewegliche Objektivtubus 19 ist an seiner Innenumfangsfläche mit einem Führungsring 27 für eine Linearbewegung versehen. Der Führungsring 27 hat eine Führungsschiene 27a, die gleitend verschiebbar in einen Führungsabschnitt eingesetzt ist, der zwischen dem zweiten beweglichen Objektivtubus 19 und der AF/AE-Einheit 20 vorgesehen ist. Der Führungsring 27 hat an seinem rückwärtigen Ende einen äußeren umlaufenden Flansch 27b. Der erste bewegliche Objektivtubus 16 hat an seinem rückwärtigen Ende einen inneren umlaufenden Flansch 16b. An dem rückwärtigen Ende des Führungsringes 27 ist eine Führungsplatte 28 für eine lineare Bewegung mittels einer nicht dargestellten Schraube befestigt, so daß der innere Flansch 16b zwischen der Führungsplatte 28 und dem äußeren Flansch 27b liegt. Die Führungsplatte 28 hat eine Mehrzahl von Eingriffsabschnitten 28a, die in radialer Richtung nach außen abstehen. Die Eingriffsabschnitte 28a greifen gleitend in eine Führungsnut 12b, die an der Innenumfangsfläche des stationären Ringes 12 ausgebildet ist, um eine Relativdrehung zwischen dem Führungsring 27 und dem stationären Ring 12 zu verhindern.
Mit dieser Anordnung ist der erste bewegliche Objektivtubus 16 in Richtung der optischen Achse zusammen mit dem Führungsring 27 und der Führungsplatte 28 verstellbar und relativ zum Führungsring 27 oder der Führungsplatte 28 verdrehbar. Der zweite bewegliche Objektivtubus 19 ist gegenüber dem stationären Ring 12 nicht verdrehbar und kann in Richtung der optischen Achse verstellt werden. Die Axialbewegung des zweiten beweglichen Objektivtubus 19 erfolgt nämlich durch den Eingriff der Eingriffsabschnitte 19a mit der Steuernut 16a an dem ersten beweglichen Objektivtubus 16.
Ein Linsenträgerrahmen 36, der die zweite Linsengruppe L2 trägt, hat einen nicht dargestellten Führungszapfen, der in eine Steuernut vorgegebener Form eingreift, die an der Innenoberfläche des ersten beweglichen Objektivtubus 16 ausgebildet ist. Infolgedessen wird der Linsenträgerrahmen 36 für die zweite Linsengruppe L2 in Richtung der optischen Achse verstellt, während eine vorgegebene Beziehung zu der ersten Linsengruppe L1 beibehalten wird, wenn sich der ersten bewegliche Objektivtubus 16 dreht. Es ist zu bemerken, daß das Be zugszeichen 26 in 1 die zylindrische Objektivabdeckung bezeichnet, welche an dem vorderen Ende des zweiten beweglichen Objektivtubus 19 angeordnet ist.
Wenn der nicht dargestellte Antriebsmotor sich dreht, arbeitet der Zoomobjektivtubus 10 folgendermaßen: Wenn das Antriebsritzel 32 durch den Antriebsmotor beispielsweise in 3 im Uhrzeigersinn angetrieben wird, werden die Ritzel 30d und 31d im Gegenuhrzeugersinn gedreht. Infolgedessen werden der erste Zahnradsatz 30 und der zweite Zahnradsatz 31 im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Die Drehung des ersten und des zweiten Zahnradsatzes 30 und 31 wird auf den ersten beweglichen Objektivtubus 16 über die Schrägverzahnungsabschnitte 23 als eine Drehung im Uhrzeigersinn übertragen.
Wenn der erste bewegliche Objektivtubus 16 im Uhrzeigersinn verdreht wird, wird er gleichzeitig aus einer in 2 dargestellten eingefahrenen Stellung aufgrund des Eingriffes zwischen dem männlichen mehrgängigen Gewinde 22 und dem weiblichen mehrgängigen Gewinde 12a des stationären Ringes 12 in Richtung auf seine äußere Endstellung ausgefahren. Während des Vorschubes des ersten beweglichen Objektivtubus 16 stehen die Schrägverzahnungsabschnitte 23 in Eingriff mit irgendeinem der Ritzel 30a, 30b, 30c, 30d oder 31a, 31b, 31c, 31d, die in Richtung der optischen Achse zick-zack-förmig angeordnet sind. Wenn daher die Breite des Eingriffssteges L in Richtung der optischen Achse minimisiert wird, so daß der erste bewegliche Objektivtubus 16 so weit wie möglich aus dem Kameragehäuse ausgefahren werden kann, ist gewährleistet, daß die Schrägverzahnungsabschnitte 23 mit den Zahnradsätzen 30 oder 31 in Eingriff treten. Dasselbe gilt, wenn der erste bewegliche Objektivtubus 16 aus der ausgefahrenen Stellung in Richtung auf die eingefahrene Stellung bewegt wird.
Wenn sich der erste bewegliche Objektivtubus 16 dreht, werden der zweite bewegliche Objektivtubus 19, dessen Eingriffsabschnitte 19a in Eingriff mit der Steuernut 16a an der Innenumfangsfläche des ersten beweglichen Objektivtubus 16 stehen, und der Linsenträgerrahmen 26 mit seinem Steuerzapfen, der in die nicht dargestellte, an der Innenumfangsfläche des ersten beweglichen Objektivtubus 16 ausgebildete Steuernut eingreift, in Richtung der optischen Achse bewegt, wobei eine vorgegebene Relativlage der Teile eingehalten wird. Somit werden die erste und die zweite Linsengruppe L1 bzw. L2 in Richtung der optischen Achse verstellt, um den räumlichen Abstand zwischen ihnen zu verändern und damit die Zoom- oder Variowirkung zu erzielen.
Nach Beendigung des Zoomeinstellvorganges verstellt die AF/AE-Einheit 20 den Antriebszapfen 37 in Umfangsrichtung über einen Winkelbereich, welcher den Objektentfernungsdaten entspricht, um die erste Linsengruppe L1 in Richtung der optischen Achse O zu verstellen und dadurch die Fokussierung zu bewirken. Ferner öffnet oder schließt die AF/AE-Einheit die Blendenlamellen 20c entsprechend den Objekthelligkeitsdaten bei einer vorgegebenen Belichungszeit.
Wie man aus der vorstehenden Erläuterung erkennt, sind bei der vorliegenden Erfindung mehrere parallele Ritzelwellen vorgesehen, die jeweils schmale Ritzel tragen, die einen Abstand voneinander haben und in axialer Richtung der Ritzelwelle so miteinander fluchten, daß die axiale Anordnung der Ritzel auf der Ritzelwelle in Richtung der optischen Achse gegenüber der axialen Anordnung der Ritzel auf der benachbarten Ritzelwelle verschoben ist. Dadurch stehen die Schrägverzahnungsabschnitte stets in Eingriff mit einem der Ritzel. Darüber hinaus werden die Ritzelwellen mit der gleichen Drehgeschwindigkeit über die gleiche Antriebseinrichtung ange trieben. Wenn daher die Breite des Eingriffssteges L in Richtung der optischen Achse minimisiert wird, um die Ausfahrlänge des ersten beweglichen Objektivtubus 16 aus dem Kameragehäuse zu erhöhen, ist gewährleistet, daß die Schrägverzahnungsabschnitte 23 stets mit den Zahnrad- oder Ritzelsätzen 30 bzw. 31 in Eingriff stehen.
Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf eine spezielle Ausführungsform, spezielle Materialien und Einrichtungen beschrieben. Es versteht sich aber, daß die Erfindung nicht auf die dargestellten speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt ist und die im Rahmen des Schutzbereiches der Ansprüche liegenden Äquivalente mit umfaßt.

Claims

Drehvorschubmechanismus, umfassend: ein Ringelement (16), einen an der Außenumfangsfläche des Ringelementes (16) ausgebildeten Eingriffssteg (L), eine Mehrzahl von Schrägverzahnungsabschnitten (23), die jeweils mehrere, parallel zur Achse des Ringelementes (16) verlaufende Zähne (23a) umfassen, die in einer bezüglich der Umfangsrichtung schrägen Anordnung an dem Eingriffssteg (L) ausgebildet sind, wobei die Schrägungsrichtungen dieser Zahnanordnungen gleich sind, eine Mehrzahl von Ritzelwellen (33, 34), die parallel zur Achse des Ringelementes (16) zur Drehung desselben angeordnet sind, eine Mehrzahl von separaten, eine axiale Anordnung bildenden Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) auf jeder der Ritzelwellen (33, 34), die abhängig von der axialen Position des Ringelementes (16) nacheinander mit den Schrägverzahnungsabschnitten (23) in Eingriff treten, und Mittel (32) zum gemeinsamen Antrieb der Ritzelwellen (33, 34) in derselben Richtung, wobei die Ritzelwellen (33, 34) mit ihren axialen Ritzelanordnungen axial so gegeneinander versetzt sind und die Schrägverzahnungsabschnitte (23) so voneinander beabstandet sind, daß die Schrägverzahnungsabschnitte (23) unabhängig von der axialen Position des Ringelementes (16) stets mit einem der Ritzel (30a bis 30d, 31a bis 31d) in Eingriff sind, und wobei der axiale Abstand zwischen zwei benachbarten Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) auf jeder Ritzelwelle (33, 34) im wesentlichen gleich der axialen Breite des Eingriffssteges (L) ist.
Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (16) ein inneres Ringelement bildet und ein äußeres Ringelement (12) vorgesehen ist, das über ein männliches und ein weibli ches mehrgängiges Gewinde (22, 12a) mit dem inneren Ringelement (16) in Eingriff steht, daß mindestens ein Gewindesteg (22a) als Teil des männlichen mehrgängigen Gewindes (22) zwischen je zwei Schrägverzahnungsabschnitten (23) vorgesehen ist, und daß die Ritzelwellen (33, 34) das innere Ringelement (16) relativ zum äußeren Ringelement (12) drehen.
Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel ein den Ritzelwellen (33, 34) zugeordnetes gemeinsames Antriebsritzel (32) enthalten.
Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ritzelwellen (33, 34) mit dem gemeinsamen Antriebsritzel (32) der Antriebsmittel in Eingriff stehen, so daß bei einer Drehung des Antriebsritzels (32) die Ritzelwellen (33, 34) in derselben Richtung und mit derselben Drehzahl angetrieben werden.
Drehvorschubmechanismus nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ringelement ein beweglicher Objektivtubus (16) ist, welcher einen Objektivtubus einer Kamera bildet, wobei der bewegliche Objektivtubus mit dem an dem Kameragehäuse befestigten äußeren Ringelement (12) über das männliche und das weibliche mehrgängige Gewinde (22, 12) in Eingriff steht.
Drehvorschubmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zueinander parallelen Ritzelwellen (33, 34) dieselbe Anzahl von Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) haben.
Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Endritzeln (30a, 30d, 31a, 31d) auf jeder der Ritzelwellen (33, 34) im wesentlichen gleich dem axialen Versatz der Schrägverzahnungsabschnitte (23) an dem beweglichen Objektivtubus (16) ist.
Drehvorschubmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen den Schrägverzahnungsabschnitten (23) vorgesehene männliche mehrgängige Gewinde (22), das sich entsprechend der Bewegung des beweglichen Objektivtubus (16) in Richtung der optischen Achse (O) bewegt, ausgebildet ist, durch abgestufte Abschnitte hindurch zu laufen, die zwischen je zwei Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) ausgebildet sind, ohne mit letzteren in Kontakt zu kommen.
Drehvorschubmechanismus nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ringelement (12) an seiner Innenumfangsfläche ein weibliches mehrgängiges Gewinde (12a) hat, daß der bewegliche Objektivtubus (16) an seiner Außenseite ein männliches mehrgängiges Gewinde (22) hat, das mit dem weiblichen mehrgängigen Gewinde (12a) in Eingriff steht, daß die Schrägverzahnungsabschnitte (23) an der Außenumfangsfläche des beweglichen Objektivtubus (16) so ausgebildet sind, daß sie sich entlang dem männlichen Gewinde (22) erstrecken, und daß die Ritzel (30a bis 30d, 31a bis 31d) mit gleichmäßigen Abständen voneinander so auf den Ritzelwellen (33, 34) angeordnet sind, daß der Abstand zwischen je zwei einander benachbarten Ritzeln (30a bis 30d, 31a bis 31d) auf den jeweiligen Ritzelwellen (33, 34) gleich der axialen Breite des Eingriffsstegs (L) ist.
Drehvorschubmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ritzelwellen (33, 34) derart angeordnet sind, daß die Ritzel (30a bis 30d) auf einer (33) der Ritzelwellen (33, 34) und die Ritzel (31a bis 31d) auf der anderen Ritzelwelle (34) in axialer Richtung des beweglichen Objektivtubus (16) alternierend aufeinander folgen.