DE19702515B4

DE19702515B4 - Nockenmechanismus für ein teleskopartig bewegbares Objektiv

Info

Publication number: DE19702515B4
Application number: DE19702515A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nomura; Kazuyoshi Azegami; Takamitsu Sasaki
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2017-01-25
Also published as: FR2744236B1; KR100322207B1; FR2744236A1; KR970059823A; US5765048A; DE19702515A1

Abstract

Nockenmechanismus für ein teleskopartig bewegbares Objektiv, mit mindestens einem ersten und einem zweiten Tubus (19, 17), die konzentrisch angeordnet sind, mindestens einem an dem zweiten Tubus (17) vorgesehenen Führungsschlitz (17b), der schräg zur optischen Achse (O) verläuft, und mindestens einem an dem Außenumfang des ersten Tubus (19) vorgesehenen Mitnehmer, der in dem Führungsschlitz (17b) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer ein Mitnehmervorsprung (19a) am Außenumfang des ersten Tubus (19) ist, welcher einen Ring (18a) derart trägt, daß er gemeinsam mit dem Ring (18a) in dem Führungsschlitz (17b) geführt ist, daß der Mitnehmervorsprung (19a) und der Führungsschlitz (17b) jeweils in Richtung von der optischen Achse (O) weg konvergieren, und daß am Außenumfang des zweiten Tubus (17) an dem bildseitigen Ende des jeweiligen Führungsschlitzes (17b) ein Dämpfungselement (17m) vorgesehen ist, an das der Ring (18a) bei Bewegung zum bildseitigen Ende des Führungsschlitzes (17b) hin anschlägt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Nockenmechanismus für ein teleskopartig bewegbares Objektiv mit mehreren bewegbaren, konzentrisch angeordneten Tuben, die aus einem stationären Tubus ausfahrbar und in ihn einziehbar sind. Der Nockenmechanismus soll eine vorbestimmte Bewegung der konzentrischen, bewegbaren Tuben erzeugen.
Teleskopartig bewegbare Objektive mit mehreren bewegbaren Tuben sind bekannt. Solche Objektive werden weitläufig in Kompaktkameras mit Objektivverschluß angewendet, um die Dicke der Kamera im unbenutzten Zustand zu verringern.
Bei solchen Objektiven werden oft Außen- und Innen-Mehrfachgewinde an den beweglichen Tuben verwendet, um die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung in Richtung der optischen Achse relativ zu einem weiteren Tubus zu realisieren, der ein sta tionärer oder auch ein beweglicher Tubus sein kann. Der bewegliche Tubus ist in einem weiteren Tubus angeordnet, und sein Außen-Mehrfachgewinde steht in Eingriff mit dem Innen-Mehrfachgewinde des zweiten Tubus. Durch diesen Eingriff bewegt sich der bewegliche Tubus bei Drehung um die optische Achse relativ zu dem zweiten Tubus in Richtung der optischen Achse. Anstelle der Mehrfachgewinde werden oft auch mehrere Nockenschlitze oder Nockenbahnen verwendet, die parallel zueinander und schräg zur optischen Achse liegen. Sie sind an dem zweiten Tubus ausgebildet, und eine entsprechende Anzahl Mitnehmerstifte befindet sich an dem beweglichen Tubus. In diesem Fall ist der bewegliche Tubus in dem zweiten Tubus so angeordnet, daß seine Mitnehmerstifte in den Nockenschlitzen oder Nockenbahnen geführt sind, so daß sich der bewegliche Tubus bei Drehung um die optische Achse relativ zum zweiten Tubus in Richtung der optischen Achse bewegen kann.
Wenn eine starke Stoßwirkung auf das vordere Endes eines solchen Objektivs in Einzugsrichtung auftritt, während der bewegliche Tubus aus dem zweiten Tubus ausgefahren wird, so wird der bewegliche Tubus bei seiner Drehung in den zweiten Tubus zurückgedrückt. Daher ist zum Schutz eines Getriebes innerhalb des Antriebsmechanismus für den beweglichen Tubus eine Kupplung vorgesehen. Tritt jedoch eine starke Stoßwirkung auf das vordere Ende des Varioobjektivs in Einzugsrichtung auf, während der bewegliche Tubus völlig in den zweiten Tubus eingezogen ist, so wird der bewegliche Tubus zwangsweise in Drehbewegung versetzt, die ein weiteres Einziehen in den zweiten Tubus zur Folge hat. Dadurch werden der bewegliche Tubus, der zweite Tubus und/oder daran angeordnete periphere Elemente beschädigt, insbesondere wenn die Steigung der Mehrfachgewinde oder der Nockenschlitze oder Nockenbahnen groß ist, d. h. wenn die Mehrfachgewinde oder die Nockenschlitze oder Nockenbahnen so ausgebildet sind, daß sich der bewegliche Tubus bei einem vorbestimmten Drehbetrag relativ zum zweiten Tubus um einen großen Betrag in Richtung der optischen Achse bewegt.
Es ist auch ein Varioobjektiv bekannt, bei dem ein beweglicher Tubus (erster Tubus) ohne Drehung um die optische Achse relativ zu einem weiteren Tubus (zweiter Tubus) bewegt wird. Dieses Varioobjektiv wird mit einem Nockenmechanismus in Richtung der optischen Achse angetrieben, zu dem ein mit dem ersten Tubus konzentrischer Nockenring gehört. Der Nockenring hat mehrere Nockenschlitze, in denen mehrere Mitnehmer sitzen, so daß sich der erste Tubus relativ zum zweiten Tubus längs der optischen Achse bewegt, wenn der Nockenring um die optische Achse relativ zum ersten Tubus gedreht wird. Bei einem solchen Varioobjektiv sind die Nockenschlitze an dem Nockenring so ausgebildet, daß ihre Seitenflächen, welche eine vorbestimmte Kontur als Nockenflächen haben, parallel zueinander und weitgehend rechtwinklig zu einem Teil der Wand des Nockenringes laufen, wo der Nockenschlitz ausgebildet ist. Wenn ein Nockenring mit mehreren Nockenschlitzen dieser Form im Gußverfahren hergestellt wird, so muß aber eine kompliziert aufgebaute Form mit mehreren komplizierten Formteilen verwendet werden.
Aus der DE 40 34 390 A1 ist ein Nockenmechanismus für ein teleskopartiges bewegbares Objektiv bekannt. Dieser Nockenmechanismus umfasst zwei konzentrisch zueinander angeordnete Tuben, von denen ein Tubus Mitnehmer aufweist, die in Führungsbahnen des anderen Tubus geführt sind. Dieser Mechanismus enthält ferner einen mit Anschlagrippen versehenen Lichtdichtring.
Nockenmechanismen für teleskopartig bewegbare Objektive sind auch aus der JP 2201308 A , der EP 0 344 806 B1 der DE 195 24 493 A1 und der US 5 661 609 A bekannt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen mit einfachen Formen herzustellenden Nockenmechanismus für ein Objektiv mit mehreren beweglichen und konzentrisch angeordneten Tuben anzugeben, der Schäden vermeidet, wenn eine starke Stoßwirkung auf das vordere Ende des Objektivs in Einzugsrichtung ausgeübt wird und das Objektiv völlig eingezogen ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils eines Varioobjektivs,
2 eine vergrößerte perspektivische Darstellung eines Geradführungstubus des in 1 gezeigten Varioobjektivs,
3 eine Schnitt-Explosionsdarstellung eines Teils des Varioobjektivs,
4 einen Schnitt des in 3 gezeigten Teils des Varioobjektivs im zusammengebauten Zustand,
5 die Abwicklung der Außenfläche des in 2 gezeigten Geradführungstubus,
6 eine vergrößerte Darstellung eines Teils der Abwicklung nach 5,
7 eine vergrößerte, schematische perspektivische Darstellung eines Teils des Varioobjektivs,
8 den in 7 gezeigten Objektivteil im zusammengesetzten Zustand,
9 eine vergrößerte perspektivische Explosionsdarstellung eines Teils des Varioobjektivs,
10 eine schematische perspektivische Darstellung einer AF/AE-Verschlußeinheit des Varioobjektivs, die in einem ersten beweglichen Tubus befestigt ist,
11 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Hauptteile der AF/AE-Verschlußeinheit des in 7, 8, 9 und 10 gezeigten Varioobjektivs,
12 eine vergrößerte, schematische perspektivische Darstellung eines dritten beweglichen Tubus des Varioobjektivs,
13 die Vorderansicht eines festen Tubusblocks des Varioobjektivs,
14 den Längsschnitt der oberen Hälfte des Varioobjektivs im maximal ausgefahrenen Zustand,
15 den Längsschnitt der oberen Hälfte des Varioobjektivs, wobei die wesentlichen Elemente eingefahren sind,
16 den Längsschnitt der oberen Hälfte des Varioobjektivs nach 15 im maximal ausgefahrenen Zustand,
17 den Längsschnitt der oberen Hälfte des Varioobjektivs im eingefahrenen Zustand,
18 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Gesamtaufbaus des Varioobjektivs,
19 das Blockdiagramm eines Steuersystems für den Betrieb des Varioobjektivs,
20 den Längsschnitt der oberen Hälfte einer Linsenfassung für eine vordere Linsengruppe mit einem damit zu verschraubenden Haltering,
21 eine vergrößerte perspektivische Darstellung der Linsenfassung aus 20, und
22 einen vergrößerten Längsschnitt des Halteringes aus 20.
19 zeigt schematisch die Elemente eines Ausführungsbeispiels der Varioobjektivkamera, bei der die Erfindung ange wendet wird. Das Konzept dieser Kamera wird im folgenden erläutert.
Die Varioobjektivkamera hat ein Varioobjektiv 10, das aus drei Stufen mit drei beweglichen Tuben besteht (Teleskoptyp), nämlich einem ersten beweglichen Tubus 20, einem zweiten beweglichen Tubus 19 und einem dritten beweglichen Tubus (Drehtubus) 16, die konzentrisch zu einer optischen Achse O angeordnet sind. Das Objektiv enthält eine vordere Linsengruppe L1 positiver Brechkraft und eine hintere Linsengruppe L2 negativer Brechkraft.
In dem Kameragehäuse befindet sich eine Steuerung 60 für einen Gesamtantriebsmotor 25, eine Steuerung 61 für einen Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe, eine Varioeinrichtung 62, eine Fokussierbetätigung 63, eine Entfernungsmeßeinrichtung 64, eine Lichtmeßeinrichtung 65 und eine AE-Motorsteuerung 66 für Automatikbelichtung. Ein Fokussiersystem, wie es in der Entfernungsmeßeinrichtung 64 verwendet wird, ist in der Patentanmeldung DE 96 06 694 A1 vom 22. Februar 1996 beschrieben. Bei diesem Fokussiersystem handelt es sich um ein passives System. Es können auch andere bekannte Autofokussysteme, beispielsweise aktive Systeme mit Infrarotlicht und Dreiecksmessung, verwendet werden. Ähnlich kann als Lichtmeßeinrichtung 65 das Lichtmeßsystem verwendet werden, das in der vorstehend genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben ist.
Die Varioeinrichtung 62 kann ein manuell zu betätigender Variohebel sein oder aus zwei Drucktasten bestehen, die für eine Objektivbewegung in Weitwinkel-Richtung bzw. in Tele-Richtung vorgesehen sind. Wenn die Varioeinrichtung 62 betätigt wird, treibt die Steuerung 60 den Gesamtantriebsmotor 25 für die gesamte optische Einheit an, so daß die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 unabhängig von der Brennweite und dem Scharfstellpunkt rückwärts bzw. vorwärts bewegt werden. In der folgenden Beschreibung wird diese Vor wärts- bzw. Rückwärtsbewegung der Linsengruppen L1 und L2 durch die Steuerung 60 (bzw. den Gesamtantriebsmotor 25) als Bewegung zur Tele- bzw. Weitwinkel-Bewegung bezeichnet, da die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Linsengruppen L1 und L2 auftritt, wenn die Varioeinrichtung 62 in Tele- bzw. Weitwinkel-Richtung betätigt wird.
Der Abbildungsmaßstab des Sichtfeldes eines Variosuchers 67 im Kameragehäuse ändert sich mit der Änderung der Brennweite durch Betätigen der Varioeinrichtung 62. Daher kann der Benutzer der Kamera die Änderung der Brennweite durch Betrachten der Änderung des Abbildungsmaßstabes im Sichtfeld des Suchers erkennen. Zusätzlich kann die durch Betätigen der Varioeinrichtung 62 eingestellte Brennweite mit einem Wert wahrgenommen werden, der auf einer Flüssigkristallanzeige (nicht dargestellt) o. ä. dargestellt wird.
Wird die Fokussierbetätigung 63 betätigt, so steuert die Steuerung 60 den Gesamtantriebsmotor 25. Gleichzeitig steuert die Steuerung 61 den die hintere Linsengruppe antreibenden Motor 30. Durch das Aktivieren der Steuerungen 60 und 61 werden die vordere und die hintere Linsengruppe L1 und L2 in Positionen gebracht, die einer eingestellten Brennweite und einer erfaßten Objektentfernung entsprechen, wodurch das Varioobjektiv auf ein aufzunehmendes Objekt fokussiert wird.
Die Fokussierbetätigung 63 hat eine Auslösetaste (nicht dargestellt) an der Oberseite des Kameragehäuses. Ein Lichtmeßschalter und ein Auslöseschalter (nicht dargestellt) sind mit der Auslösetaste synchronisiert. Wird diese um eine halbe Stufe niedergedrückt, so bewirkt die Fokussierbetätigung 63 das Einschalten des Lichtmeßschalters, und es werden Entfernungsmeß- und Lichtmeßbefehle in die Entfernungsmeßeinrichtung 64 und die Lichtmeßeinrichtung 65 eingegeben.
Wird die Auslösetaste vollständig niedergedrückt, so bewirkt die Fokussierbetätigung 63 das Einschalten des Auslöseschal ters, und entsprechend dem Ergebnis der Entfernungsmessung sowie der eingestellten Brennweite werden der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 betätigt, und die Fokussieroperation, in der die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 in die Fokussierposition gebracht werden, wird veranlaßt. Ferner wird der AE-Motor 29 einer AF/AE-Verschlußeinheit 21 (11), die als elektrische Einheit für ein Autofokus/Automatikbelichtungs-System dient, über die AE-Motorsteuerung 66 gesteuert, um einen Verschluß 27 zu betätigen. Während der Verschlußbetätigung treibt die AE-Motorsteuerung 66 den AE-Motor 29 zum Öffnen von Verschlußlamellen 27a des Verschlusses 27 für eine vorbestimmte Zeit entsprechend der Lichtmeßinformation aus der Lichtmeßeinrichtung 65.
Wird die Varioeinrichtung 62 betätigt, so steuert sie den Gesamtantriebsmotor 25 zur Bewegung der vorderen und der hinteren Linsengruppe L1 und L2 gemeinsam als Einheit in Richtung der optischen Achse O. Gleichzeitig mit einer solchen Bewegung kann der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 gleichfalls über seine Steuerung 61 zum Bewegen der hinteren Linsengruppe L2 relativ zur vorderen Linsengruppe L1 gesteuert werden. Dies wird jedoch unter dem konventionellen Konzept der Brennweitenänderung nicht ausgeführt, bei dem die Brennweite sequentiell ohne Bewegen der Position des Scharfstellpunktes verändert wird. Wird die Varioeinrichtung 62 betätigt, so gibt es die folgenden beiden Betriebsarten:

1. Eine Betriebsart, bei der die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 ohne Veränderung ihres gegenseitigen Abstandes in Richtung der optischen Achse bewegt werden, indem nur der Gesamtantriebsmotor 25 betätigt wird, und
2. eine Betriebsart, bei der die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 unter Änderung ihres gegenseitigen Abstandes in Richtung der optischen Achse bewegt werden, indem der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe betätigt werden.

In der ersten Betriebsart kann während der Brennweitenänderung eine Scharfeinstellung nicht zu jedem Zeitpunkt auf ein Objekt in bestimmter Entfernung erzielt werden. Dies ist jedoch bei einer Kamera mit Objektivverschluß unerheblich, da das Objektbild nicht durch das Aufnahmeobjektiv, sondern durch das optische System des Suchers betrachtet wird, das separat zu dem Aufnahmeobjektiv vorgesehen ist. Daher genügt es, wenn die Fokussierung erst bei der Verschlußauslösung erfolgt. In der zweiten Betriebsart werden die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 unabhängig davon bewegt, ob der Scharfstellpunkt bewegt wird, und bei Verschlußauslösung erfolgt die Fokussierung durch Bewegen des Gesamtantriebsmotors 25 und des Antriebsmotors 30 der hinteren Linsengruppe L2.
Wird die Fokussierbetätigung 63 in mindestens einem Teil des Brennweitenbereichs betätigt, der mit der Varioeinrichtung 62 eingestellt wurde, so werden der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 zur Fokussierung aktiviert. Der Bewegungsbetrag einer jeden Linsengruppe L1 und L2 durch den Gesamtantriebsmotor 25 und den Antriebsmotor 30 wird nicht nur mit der Entfernungsinformation der Entfernungsmeßeinrichtung 64, sondern auch mit der Brennweiteninformation der Varioeinrichtung 62 bestimmt. Wird die Fokussierbetätigung 63 betätigt, so können die Positionen der Linsengruppen L1 und L2 mit dem Gesamtantriebsmotor 25 und dem Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe flexibel gesteuert werden, verglichen mit den Linsenbewegungen, die durch Nockenringe erzeugt werden.
Die Varioobjektivkamera dieses Ausführungsbeispiels kann auch auf andere Weise derart gesteuert werden, daß während des Betriebs der Varioeinrichtung 62 nur der Abbildungsmaßstab des Variosuchers 67 und die Brennweiteninformation geändert wer den, ohne den Gesamtantriebsmotor 25 oder den Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 einzuschalten. Wird die Fokussierbetätigung 63 betätigt, so werden der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 dann gleichzeitig entsprechend der Brennweiteninformation und der Entfernungsinformation aus der Entfernungsmeßeinrichtung 64 aktiviert, um die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 in Positionen zu bringen, die durch die Brennweiten- und die Entfernungsinformation bestimmt sind.
Ein Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs, das nach dem vorstehend beschriebenen Konzept arbeitet, wird im folgenden an Hand der 17 und 18 beschrieben.
Der Gesamtaufbau des Varioobjektivs 10 wird zunächst erläutert.
Das Varioobjektiv 10 hat den ersten beweglichen Tubus 20, den zweiten beweglichen Tubus 19 und den dritten beweglichen Tubus 16 sowie einen festen Tubusblock 12. Der dritte bewegliche Tubus 16 steht in Eingriff mit einem zylindrischen Teil 12p des festen Tubusblocks 12 und bewegt sich durch Drehen in Richtung der optischen Achse. Der dritte bewegliche Tubus 16 hat an seinem Innenumfang einen Geradführungstubus (Nockenring oder zweiter Tubus) 17, der unverdrehbar ist. Der Geradführungstubus 17 und der dritte bewegliche Tubus 16 bewegen sich als eine Einheit in Richtung der optischen Achse, wobei sich der dritte bewegliche Tubus 16 relativ zu dem Geradführungstubus 17 dreht. Der erste bewegliche Tubus 20 bewegt sich in Richtung der optischen Achse und ist unverdrehbar. Der zweite bewegliche Tubus 19 bewegt sich in Richtung der optischen Achse und dreht sich relativ zu dem Geradführungstubus 17 und dem ersten beweglichen Tubus 20. Der Gesamtantriebsmotor 25 ist an dem festen Tubusblock 12 befestigt. Ein Verschluß-Montageflansch 40 ist an dem ersten beweglichen Tubus 20 befestigt. Der AE-Motor 29 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 sind an dem Montageflansch 40 montiert. Die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 sind jeweils an einer Linsenfassung 34 bzw. 50 gehalten.
Ein O-Ring 70 aus Gummi o. ä. befindet sich zwischen dem vorderen Außenumfang der Linsenfassung 34 und dem Innenumfang eines Innenflansches 20b, der einstückig an den ersten beweglichen Tubus 20 an dessen vorderes Ende angeformt ist, wie 17 zeigt. Der O-Ring 70 verhindert den Eintritt von Wasser in das Varioobjektiv 10 am vorderen Ende zwischen dem ersten beweglichen Tubus 20 und der Linsenfassung 34.
Wie 20 zeigt, besteht die vordere Linsengruppe L1 aus fünf Linsen, nämlich einer ersten (vordersten) Linse L1a, einer zweiten Linse L1b, einer dritten Linse L1c, einer vierten Linse L1d und einer fünften Linse L1e, die in dieser Reihenfolge von der Objektseite zur Bildseite hin angeordnet sind, d. h. in 20 von links nach rechts.
Ein vorderer Positionierring 36 bestimmt den Abstand zwischen der zweiten Linse L1b und der dritten Linse L1c und wird zwischen diesen festgehalten. Der Außenumfang des Positionierringes 36 ist in den Innenumfang der Linsenfassung 34 eingepaßt. Ähnlich dient ein hinterer Positionierring 37 zum Bestimmen des Abstandes zwischen der dritten Linse L1c und der vierten Linse Lid und wird zwischen diesen festgehalten. Der Außenumfang des Positionierringes 37 ist in den Innenumfang der Linsenfassung 34 eingepaßt. Die hintere Fläche der vierten Linse L1d und die vordere Fläche der fünften Linse L1e sind miteinander verkittet, so daß beide eine Linseneinheit bilden. Die vordere Umfangskante L1f der zweiten Linse L1b berührt die hintere Fläche der ersten Linse L1a. Die hintere Umfangskante L1g der fünften Linse L1e berührt einen nach innen ragenden Flansch 34b, der einstückig an das hintere Ende der Linsenfassung 34 angeformt ist.
Ein Innengewinde 34a befindet sich am Innenumfang des vorderen Teils der Linsenfassung 34, wie 20 und 21 zeigen. Ein Linsenhaltering 72 zum Halten der ersten Linse L1a an der Linsenfassung 34 steht über ein Außengewinde 72a mit dem Innengewinde 34a in Eingriff. Eine kreisrunde Anlagefläche 72b ist an dem Haltering 72 am Innenumfang ausgebildet. Sie kommt in Kontakt mit einem Umfangsteil fp der vorderen Fläche der ersten Linse L1a, wenn der Haltering 72 richtig mit der Linsenfassung 34 verschraubt ist. Die Anlagefläche 72b liegt parallel zu dem Umfangsteil fp, so daß sie und dieser Umfangsteil fp in engen Kontakt miteinander gebracht werden können, wenn der Haltering 72 mit der Linsenfassung 34 verschraubt wird.
Ein Ringabschnitt 34c ist einstückig mit der Linsenfassung 34 ausgebildet. Dieser Ringabschnitt 34c ragt von dem Innengewinde 34a radial nach innen. Der Innenumfang dieses Ringabschnitts 34c, der sich in Richtung der optischen Achse erstreckt, kommt in Kontakt mit der Außenumfangskante op der ersten Linse L1a. Eine ringförmige Positionierfläche 34d normal zur optischen Achse O ist an der Linsenfassung 34 unmittelbar hinter dem Ringabschnitt 34c ausgebildet. Die Umfangskante der hinteren Fläche der ersten Linse L1a kommt in Kontakt mit der Positionierfläche 34d. Somit wird die erste Linse L1a zwischen der Anlagefläche 72b und der Positionierfläche 34d in Richtung der optischen Achse unbeweglich gehalten, und sie wird durch den Ringabschnitt 34c in radialer Richtung normal zur optischen Achse O unbeweglich gehalten.
Wie 22 zeigt, ist eine Schicht 72e auf die Anlagefläche 72b aufgebracht. Diese Schicht 72e ist eine Wasserschutzschicht und besteht aus Kunstharz. In diesem Ausführungsbeispiel wird hierfür Fantas Coat SF-6 (Marke der japanischen Firma Origin Denki Kabushiki Kaisha) verwendet. Die Vorderseite der ersten Linse L1a ist sehr glatt, während die Anlagefläche 72b des Halteringes 72 nicht so glatt ausgeführt ist (d. h. sie ist rauh). Die erste Linse L1a ist als optisches Präzisionsteil viel genauer gefertigt als der Haltering 72. Wäre die Schicht 72e an der ringförmigen Anlagefläche 72b nicht vorhanden, so würde ein Spalt zwischen der Anlagefläche 72b und dem Umfangsteil fp existieren, auch wenn die Anlagefläche 72b fest mit dem Umfangsteil fp durch Verschrauben des Halteringes 72 mit dem Innengewinde 34a in Berührung stehen würde. Dadurch könnte Wasser oder Feuchtigkeit in die Linsenfassung 34 durch diesen Spalt hindurch eintreten. Die Schicht 72e ist aber auf die Anlagefläche 72b aufgebracht, um sie zu glätten und den Spalt zwischen der Anlagefläche 72b und dem Umfangsteil fp zu vermeiden, wenn die Anlagefläche 72b an dem Umfangsteil fp anliegt. Die Schicht 72e zwischen der Anlagefläche 72b und dem Umfangsteil fp verhindert also den Eintritt von Wasser oder Feuchtigkeit in die Linsenfassung 34 zwischen der Anlagefläche 72b und dem Umfangsteil fp, wenn die Anlagefläche 72b durch Verschrauben des Halteringes 72 mit dem Innengewinde 34a in festem Kontakt mit dem Umfangsteil fp steht.
An dem Haltering 72 ist eine kreisrunde Innenfläche 72c ausgebildet. Diese ist mit der Anlagefläche 72b verbunden und liegt dieser unmittelbar benachbart radial außen. Der vordere Teil des Außenumfangs op der ersten Linse L1a (d. h. ihre Umfangskante) kommt in Kontakt mit der Innenfläche 72c, wenn der Haltering 72 mit dem Innengewinde 34a verschraubt wird. Durch den Kontakt zwischen der Innenfläche 72c und der Umfangskante op wird die wasserdichte Verbindung zwischen der Anlagefläche 72b und dem Umfangsteil fp über die Schicht 72e verbessert. Dies bedeutet, daß eine sehr wirksame wasserdichte Verbindung zwischen der ersten Linse L1a und dem Haltering 72 mit der Schicht 72e und der kreisrunden Innenfläche 72c sowie dem Haltering 72 realisiert wird.
An der Linsenfassung 34 ist eine Ringnut 34e zwischen dem Innengewinde 34a und dem Ringabschnitt 34c ausgebildet. Wie 11 zeigt, ist beim Verschrauben des Halteringes 72 mit dem Innengewinde 34a die Rückseite 72d des Halteringes 72 in der Ringnut 34e angeordnet, wobei die Rückseite 72d den Boden der Ringnut 34e nicht berührt, so daß also ein ringförmiger Raum in der Ringnut 34e zwischen der Rückseite 72d und ihrem Boden verbleibt.
Der feste Tubusblock 12 ist vor einer Aperturplatte 14 montiert, die an dem Kameragehäuse befestigt ist. Die Aperturplatte 14 hat in ihrer Mitte eine rechteckige Apertur 14a, die das Bildfeld begrenzt. Der feste Tubusblock 12 hat am Innenumfang seines zylindrischen Teils 12p ein Innen-Mehrfachgewinde 12a sowie mehrere Geradführungsnuten 12b parallel zur optischen Achse O. Am Boden einer Geradführungsnut 12b' befindet sich eine Codeplatte 13a mit einem vorbestimmten Codemuster. Die Codeplatte 13a erstreckt sich in Richtung der optischen Achse über praktisch die gesamte Länge des festen Tubusblocks 12. Sie ist Teil einer flexiblen gedruckten Schaltung 13, die sich außerhalb des festen Tubusblocks 12 befindet.
In dem festen Tubusblock 12 befindet sich ein Getriebegehäuse 12c, das vom Innenumfang des zylindrischen Teils 12p radial nach außen ausgespart ist und in Richtung der optischen Achse verläuft. Es ist in 13 und 18 gezeigt. In dem Getriebegehäuse 12c befindet sich ein Antriebsritzel 15 mit einer in Richtung der optischen Achse liegenden Achse 7. Die beiden Enden der Achse 7 des Antriebsritzels 15 sind in einer Lageröffnung 4 des festen Tubusblocks 12 und einer Lageröffnung 31a einer Trägerplatine 31 gelagert, die an dem festen Tubusblock 12 mit (nicht dargestellten) Schrauben befestigt ist. Ein Teil der Zahnung des Antriebsritzels 15 ragt über den Innenumfang des zylindrischen Teils 12p des festen Tubusblocks 12 hinaus, so daß das Antriebsritzel 15 in eine Außenzahnung 16b des dritten beweglichen Tubus 16 eingreifen kann, wie es in 13 gezeigt ist.
Am Innenumfang des dritten beweglichen Tubus 16 befinden sich mehrere Geradführungsnuten 16c, die parallel zur optischen Achse O liegen. Am Außenumfang des hinteren Endes des dritten beweglichen Tubus 16 sind ein Außen-Mehrfachgewinde 16a und die Außenzahnung 16b vorgesehen, wie 12 zeigt. Das Außen-Mehrfachgewinde 16a steht in Eingriff mit dem Innen-Mehrfachgewinde 12a des festen Tubusblocks 12. Die Außenzahnung 16b steht in Eingriff mit dem Antriebsritzel 15. Dieses hat eine solche Länge, daß es in die Außenzahnung 16b über den gesamten Bewegungsbereich des dritten beweglichen Tubus 16 in Richtung der optischen Achse eingreifen kann.
Wie 2 zeigt, hat der Geradführungstubus 17 am hinteren Teil seines Außenumfangs einen hinteren Endflansch 17d. Dieser hat mehrere radiale Vorsprünge 17c. Der Geradführungstubus 17 hat außerdem vor dem hinteren Endflansch 17d einen Sicherungsflansch 17e. Eine Umfangsnut 17g ist zwischen dem hinteren Endflansch 17d und dem Sicherungsflansch 17e ausgebildet. Der Sicherungsflansch 17e hat einen kleineren Radius als der hintere Endflansch 17d. Er hat mehrere Ausschnitte 17f. Jeder Ausschnitt 17f ermöglicht das Einsetzen eines entsprechenden Vorsprungs 16d in die Umfangsnut 17g, wie 17 zeigt.
Der dritte bewegliche Tubus 16 hat am Innenumfang seines hinteren Endes mehrere solche Vorsprünge 16d. Jeder Vorsprung 16d steht radial zur optischen Achse O. Durch Einsetzen der Vorsprünge 16d in die Umfangsnut 17g durch den jeweiligen Ausschnitt 17f hindurch befinden sich die Vorsprünge 16d in der Umfangsnut 17g zwischen den Flanschen 17d und 17e ( 17). Durch Drehen des dritten beweglichen Tubus 16 relativ zu dem Geradführungstubus 17 kommen die Vorsprünge 16d mit dem Geradführungstubus 17 in Eingriff.
Am hinteren Ende des Geradführungstubus 17 ist eine Aperturplatte 23 mit einer rechteckigen Apertur 23a befestigt, die etwa dieselbe Form wie die Apertur 14a hat.
Die Relativdrehung des Geradführungstubus 17 gegenüber dem festen Tubusblock 12 wird durch den Eingriff der Vorsprünge 17c mit den entsprechenden parallel zur optischen Achse O verlaufenden Geradführungsnuten 12b begrenzt.
An einem Vorsprung 17c' ist ein Kontaktanschluß 9 befestigt. Dieser steht in Gleitkontakt mit der Codeplatte 13a, die am Boden der Geradführungsnut 12b' befestigt ist, so daß Signale entsprechend der Brennweiteninformation während der Brennweitenänderung erzeugt werden.
Am Innenumfang des Geradführungstubus 17 sind mehrere Geradführungsnuten 17a jeweils parallel zur optischen Achse O ausgebildet. Mehrere Führungsschlitze (Nockenschlitze) 17b sind an dem Geradführungstubus 17 vorgesehen, wie 2 oder 18 zeigt. Die Führungsschlitze 17b laufen jeweils schräg zur optischen Achse O. Der Geradführungstubus 17 kann z. B. drei Geradführungsnuten 17a und drei Führungsschlitze 17b haben. Die Führungsschlitze 17b laufen parallel zueinander, wie 5 zeigt, und jeder Führungsschlitz 17b läuft unter einem vorbestimmten Winkel schräg zur optischen Achse (in 5 die Horizontale) und zur Umfangsrichtung des Geradführungstubus 17 (in 5 die Vertikale). Jeder Führungsschlitz 17b ist so ausgebildet, daß sein Querschnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung von einem entsprechenden Mitnehmervorsprung 19a weg konvergiert, d. h. in von der optischen Achse O abgewandter Richtung, so daß diese Kontur der Form des entsprechenden Mitnehmervorsprungs 19a entspricht. Jeder Führungsschlitz 17b ist also so ausgebildet, daß die jeweilige Seitenfläche 17bs, an der der entsprechende Mitnehmervorsprung 19a gleitet, der ihr gegenüberliegenden Seitenfläche 17bs von dem entsprechenden Mitnehmervorsprung 19a weg angenähert wird. Die Querschnittsform eines jeden Führungsschlitzes 17b in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung ist also trapezförmig entsprechend der Form des zugeordneten Mitnehmervorsprungs 19a, wie es aus 3 und 4 zu erkennen ist.
Der zweite bewegliche Tubus 19 steht in Eingriff mit dem Innenumfang des Geradführungstubus 17. Am Innenumfang des zweiten beweglichen Tubus 19 befinden sich mehrere Führungsnuten 19c schräg zu den Führungsschlitzen 17b. Jede Führungsnut 19c läuft schräg zur optischen Achse und zur Umfangsrichtung des Geradführungstubus 17 unter einem vorbestimmten Winkel ähnlich wie jeder Führungsschlitz 17b. Am Außenumfang des hinteren Endes des zweiten beweglichen Tubus 19 sind mehrere radial nach außen stehende Mitnehmervorsprünge 19a vorgesehen. Jeder Mitnehmervorsprung 19a hat einen trapezförmigen Querschnitt. Der trapezförmige Querschnitt entspricht demjenigen des jeweiligen Führungsschlitzes 17b, so daß jeder Mitnehmervorsprung 19a fest und gleitend die Seitenflächen 17bs des entsprechenden Führungsschlitzes 17b berührt. Der zweite bewegliche Tubus 19 besteht aus Kunstharz, vorzugsweise einem Polycarbonat mit 20% Glasfiberanteil, und die Mitnehmervorsprünge 19a sind an den zweiten beweglichen Tubus 19 einstückig angeformt. Dieser kann aus einem anderen Kunstharz bestehen. Der Geradführungstubus 17 besteht gleichfalls aus einem Polycarbonat mit 20% Glasfiberanteil, kann jedoch auch aus einem anderen Kunstharz bestehen. Mitnehmerstifte 18 sind in den Mitnehmervorsprüngen 19a angeordnet. Jeder Mitnehmerstift 18 hat einen Ring 18a und eine Zentrierschraube 18b, die den Ring 18a an dem Mitnehmervorsprung 19a festhält. Die Mitnehmervorsprünge 19a gleiten in den Führungsschlitzen 17b des Geradführungstubus 17, und die Mitnehmerstifte 18 gleiten in den Geradführungsnuten 16c des dritten beweglichen Tubus 16. Wird dieser gedreht, so bewegt sich der zweite bewegliche Tubus 19 geradlinig in Richtung der optischen Achse, während er sich dreht.
Mit dem zweiten beweglichen Tubus 19 steht am Innenumfang der erste bewegliche Tubus 20 in Eingriff. Der erste bewegliche Tubus 20 hat am hinteren Außenumfang mehrere Mitnehmerstifte 24, die jeweils in einer entsprechenden inneren Führungsnut 19c sitzen, und gleichzeitig wird der erste bewegliche Tubus 20 geradlinig mit einem Geradführungsteil 22 geführt.
Wie 7 und 8 zeigen, hat der Geradführungsteil 22 einen Ringteil 22a, zwei Führungsschenkel 22b und mehrere Vorsprünge 28. Die Führungsschenkel 22b stehen von dem Ringteil 22a in Richtung der optischen Achse ab. Die Vorsprünge 28 stehen von dem Ringteil 22a radial ab. Sie gleiten in den Geradführungsnuten 17a. Die Führungsschenkel 22b sind jeweils in Geradführungen 40c des Montageflansches 40 zwischen dem Innenumfang des ersten beweglichen Tubus 20 und der AF/AE-Verschlußeinheit 21 eingesetzt (8).
Der Ringteil 22a des Geradführungsteils 22 ist mit dem hinteren Ende des zweiten beweglichen Tubus 19 so verbunden, daß er mit dem zweiten beweglichen Tubus 19 als eine Einheit in Richtung der optischen Achse O bewegt werden kann und gleichzeitig eine Relativdrehung beider Teile um die optische Achse O möglich ist. Der Geradführungsteil 22 hat an seinem hinteren Außenumfang ferner einen hinteren Endflansch 22d und davor einen Sicherungsflansch 22c. Eine Umfangsnut 22f ist zwischen dem hinteren Endflansch 22d und dem Sicherungsflansch 22c ausgebildet. Der Sicherungsflansch 22c hat einen kleineren Radius als der hintere Endflansch 22d. Er hat mehrere Ausschnitte 22e, die in 7 und 8 gezeigt sind und jeweils das Einsetzen eines Vorsprungs 19b in die Umfangsnut 22f ermöglichen, wie 17 zeigt.
Der zweite bewegliche Tubus 19 hat am Innenumfang des hinteren Endes mehrere dieser Vorsprünge 19b, die jeweils radial zur optischen Achse O hin stehen. Durch Einsetzen der Vorsprünge 19b in die Umfangsnut 22f durch den jeweiligen Ausschnitt 22e hindurch werden die Vorsprünge 19b in der Umfangsnut 22f zwischen den Flanschen 22c und 22d eingesetzt. Durch Drehen des zweiten beweglichen Tubus 19 relativ zu dem Geradführungsteil 22 kommen die Vorsprünge 19b mit dem Geradführungsteil 22 in Eingriff. Wird der zweite bewegliche Tubus 19 in Vorwärts- oder Rückwärtsdrehrichtung gedreht, so bewegt sich der erste bewegliche Tubus 20 geradlinig vorwärts oder rückwärts längs der optischen Achse O, kann jedoch nicht gedreht werden.
Am vorderen Ende des ersten beweglichen Tubus 20 ist eine Deckelvorrichtung 35 mit Deckelplatinen 48a und 48b befestigt. Am Innenumfang des ersten beweglichen Tubus 20 ist, wie 15 zeigt, die AF/AE-Verschlußeinheit 21 mit dem Verschluß 27, der aus drei Verschlußlamellen 27a besteht, befestigt. Die AF/AE-Verschlußeinheit 21 hat mehrere Befestigungslöcher 40a in regelmäßigen Winkelabständen am Außenumfang des Montageflansches 40. Nur eines dieser Befestigungslöcher 40a ist in 7 bis 11 zu erkennen.
Die bereits genannten Mitnehmerstifte 24, die in den inneren Führungsnuten 19c sitzen, dienen auch zum Befestigen der AF/AE-Verschlußeinheit 21 an dem ersten beweglichen Tubus 20. Die Mitnehmerstifte 24 sind in Löcher 20a an dem ersten beweglichen Tubus 20 eingesetzt und in den Befestigungslöchern 40a befestigt. Dadurch ist die AF/AE-Verschlußeinheit 21 an dem ersten beweglichen Tubus 20 befestigt, wie 4 zeigt. Dort ist der erste bewegliche Tubus 20 gestrichelt dargestellt. Die Mitnehmerstifte 24 können mit Klebstoff befestigt oder als Schrauben ausgebildet sein.
Wie 11 und 18 zeigen, enthält die AF/AE-Verschlußeinheit 21 den Montageflansch 40, einen Lamellenhaltering (Haltering 46) hinten in dem Montageflansch 40 und die Linsenfassung 50, die relativ zu dem Montageflansch 40 bewegbar ist. An dem Montageflansch 40 sind die Linsenfassung 34, der AE-Motor 29 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 befestigt. Der Montageflansch 40 hat ein Ringelement 40f mit einer kreisrunden Öffnung 40d. Er hat auch drei Schenkel 40b, die nach hinten von ihm abstehen. Zwischen ihnen sind drei Schlitze gebildet. Zwei Schlitze sind die oben genannten Geradführungen 40c, die mit den Führungsschenkeln 22b des Geradführungsteils 22 in Schiebeführung stehen, so daß die Bewegung des Geradführungsteils 22 dadurch geführt ist.
Der Montageflansch 40 trägt ein AE-Getriebe 45, das die Drehung des AE-Motors 29 auf den Verschluß 27 überträgt, ein Linsenantriebsgetriebe 42, das die Drehung des Antriebsmotors 30 der hinteren Linsengruppe L2 auf eine Gewindespindel 43 überträgt, opto-elektrische Schalter 56 und 57, die mit einem flexiblen Schaltungsträger 6 verbunden sind, und Drehscheiben 58 und 59, die mehrere radiale Schlitze enthalten. Der Schalter 57 und die Drehscheibe 59 bilden eine Lichtschranke zum Erfassen einer Drehung des Antriebsmotors 30 der hinteren Linsengruppe L2 und seines Drehbetrages. Der Schalter 56 und die Drehscheibe 58 bilden eine Lichtschranke zum Erfassen einer Drehung des AE-Motors 29 sowie dessen Drehbetrages.
Der Verschluß 27, ein Träger 47 zum schwenkbaren Halten der drei Verschlußlamellen 27a und ein Antriebsring 49, der die Verschlußlamellen 27a bewegt, sind zwischen dem Montageflansch 40 und dem Haltering 46 angeordnet, der an dem Montageflansch 40 befestigt ist. Der Antriebsring 49 ist in gleichmäßigen Winkelabständen mit drei Betätigungsvorsprüngen 49a versehen, die jeweils auf eine Verschlußlamelle 27a einwirken. Wie 11 zeigt, hat der Haltering 46 an seiner Vorderseite eine kreisrunde Öffnung 46a und drei Lagerlöcher 46b, die in regelmäßigen Winkelabständen diese Öffnung 46a umgeben. Zwei eine Verkantung verhindernde Flächen 46c sind am Außenumfang des Halterings 46 ausgebildet. Jede dieser Flächen 46c liegt nach außen in der entsprechenden Geradführung 40c und dient als Schiebefläche, die die Innenfläche des hier liegenden Führungsschenkels 22b trägt.
Der vor dem Haltering 46 angeordnete Träger 47 hat eine kreisrunde Öffnung 47a, die auf die kreisrunde Öffnung 46a des Halterings 46 ausgerichtet ist, sowie drei Schwenkachsen 47b an den drei Lagerlöchern 46b entsprechenden Positionen (nur eine Schwenkachse ist in 11 zu erkennen). Jede Verschlußlamelle 27a hat an ihrem einen Ende ein Loch 27b, in das die entsprechende Schwenkachse 47b eingesetzt ist, so daß sie um diese Schwenkachse 47b geschwenkt werden kann. Der größere Teil einer jeden Verschlußlamelle 27a, der normal zur optischen Achse O von dem gelagerten Ende absteht, ist eine lichtabschirmende Platte. Die drei Abschirmteile der Verschlußlamellen 27a verhindern gemeinsam, daß Umgebungslicht, welches durch die vordere Linsengruppe L1 eintritt, in die kreisrunden Öffnungen 46a und 47a gelangt, wenn die Verschlußlamellen 27a geschlossen sind. Jede Verschlußlamelle 27a hat ferner zwischen dem Loch 27b und dem abschirmenden Teil (Verschlusslamelle 27a) einen Schlitz 27c, in den jeweils ein Betätigungsvorsprung 49a des Antriebsrings 49 eingesetzt ist. Der Träger 47 ist an dem Haltering 46 derart befestigt, daß jede Achse 47b, die eine Verschlußlamelle 27a trägt, in dem entsprechenden Lagerloch 46b des Halterings 46 sitzt.
Auf einem Teil des Außenumfangs des Antriebsrings 49 ist ein Zahnsegment 49b ausgebildet. Dieses steht in Eingriff mit einem der Zahnräder des Getriebes 45 und wird dadurch angetrieben. Der Träger 47 ist an Stellen nahe den drei Schwenkachsen 47b mit drei bogenförmigen Nuten 47c versehen, die parallel zum Umfang verlaufen. Die drei Betätigungsvorsprünge 49a des Antriebsrings 49 ragen in die Schlitze 27c der Verschlußlamellen 27a durch jeweils eine bogenförmige Nut 47c hindurch. Der Haltering 46 wird von der Rückseite des Montageflansches 40 her eingesetzt, um den Antriebsring 49, den Träger 47 und den Verschluß 27 zu tragen und ist an dem Montageflansch 40 mit Schrauben 90 befestigt, die jeweils durch Löcher 46x an dem Haltering 46 hindurchgeführt sind.
Hinter dem Haltering 46 der Verschlußlamellen 27a befindet sich die Linsenfassung 50, welche relativ zu dem Montageflansch 40 an Führungsachsen 51 und 52 bewegt werden kann. Der Montageflansch 40 und die Linsenfassung 50 werden durch eine Schraubenfeder 3 auseinandergedrückt, die auf der Führungsachse 51 sitzt, und daher wird ein Spiel zwischen beiden beseitigt. Zusätzlich ist ein Antriebsritzel 42a, das zu dem Getriebe 42 gehört, mit einer (nicht dargestellten) Gewinde bohrung in der axialen Mitte versehen und kann sich nicht in axialer Richtung bewegen. Die Gewindespindel 43, deren eines Ende an der Linsenfassung 50 befestigt ist, steht mit der Gewindebohrung in Eingriff. Das Antriebsritzel 42a und die Gewindespindel 43 bilden also gemeinsam ein Schraubengetriebe. Wird das Antriebsritzel 42a mit dem Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 vorwärts oder rückwärts gedreht, so bewegt sich die Gewindespindel 43 entsprechend gegenüber dem Antriebsritzel 42a vorwärts oder rückwärts, und daher bewegt sich die Linsenfassung 50 der hinteren Linsengruppe L2 relativ zu der vorderen Linsengruppe L1.
Ein Halter 53 ist an der Vorderseite des Montageflansches 40 befestigt. Er hält die Motore 29 und 30 zwischen sich und dem Montageflansch 40. Der Halter 53 hat eine metallene Halteplatte 55, die an seiner Vorderseite mit Schrauben 99 (11) befestigt ist. Die Motore 29, 30 und die Lichtschranken (Schalter 56 und 57) sind mit dem flexiblen Schaltungsträger 6 verbunden. Ein Ende des flexiblen Schaltungsträgers 6 ist an dem Montageflansch 40 befestigt.
Nachdem der erste, zweite und dritte bewegliche Tubus 20, 19 und 16 und die AF/AE-Verschlußeinheit 21 usw. zusammengebaut sind, wird die Aperturplatte 23 an der Rückseite des Geradführungstubus 17 befestigt, und ein ringförmiges Halteteil 33 wird an der Vorderseite des festen Tubusblocks 12 befestigt.
In dem Varioobjektiv 10 befindet sich ein Mechanismus, der Schäden verhindert, wenn eine starke Stoßwirkung auf das vordere Ende des Varioobjektivs 10 in Einzugsrichtung auftritt, während der erste bis dritte bewegliche Tubus 20, 19 und 16 vollständig in den festen Tubusblock 12 eingezogen sind. Ein solcher Mechanismus wird im folgenden an Hand der 1 bis 6 beschrieben.
Dieser Mechanismus kann mit dem dritten beweglichen Tubus 16, dem Geradführungstubus 17 und dem zweiten beweglichen Tubus 19 realisiert werden.
Wie in 3 und 4 dargestellt, hat jeder Ring 18a eine kreisrunde Vertiefung 81b. Ein Kopf 80a der entsprechenden Zentrierschraube 18b sitzt in der kreisrunden Vertiefung 81b. Eine zentrale Bohrung 81a befindet sich in der Mitte des Bodens der Vertiefung 81b, und durch sie hindurch wird der Gewindeschaft 80b der Zentrierschraube 18b eingesetzt. Eine Gewindebohrung 19d befindet sich in dem zweiten beweglichen Tubus 19 an jedem Mitnehmervorsprung 19a. Die Gewindeschäfte 80b werden jeweils in einer Gewindebohrung 19d befestigt. Die Unterkante eines jeden Ringes 18a ist zum zweiten beweglichen Tubus 19 radial abgeschrägt, so daß jeder Ring 18a am unteren Ende eine abgeschrägte Fläche 81c hat. Der Geradführungstubus 17 hat an der Außenkante eines jeden Führungsschlitzes 17b eine schräge Führungsfläche 17n, die unter einem vorbestimmten Winkel abgeschrägt ist, um die schräge Fläche 81c des entsprechenden Ringes 18a fest zu berühren. Wie 3, 4 und 6 zeigen, ist die hinterste Außenkante eines jeden Führungsschlitzes 17b, die längs des Sicherungsflansches 17e verläuft, nicht als abgeschrägte Führungsfläche 17n ausgebildet.
Der Geradführungstubus 17 hat an der Vorderseite des Sicherungsflansches 17e mehrere Dämpfungsflächen 17m. Jede Dämpfungsfläche 17m ist an dem hinteren Ende des entsprechenden Führungsschlitzes 17b angeordnet. Die Ringe 18a schlagen an die Dämpfungsflächen 17m an, wenn der zweite bewegliche Tubus 19 rückwärts in seine vollständig eingezogene Position relativ zu dem Geradführungstubus 17 bewegt wird, d. h. wenn das Varioobjektiv 10 eingezogen wird. Jeder Führungsschlitz 17b hat an seinem hinteren Ende einen Endschlitz 17b' (5), der in Umfangsrichtung des Geradführungstubus 17 verläuft und neben dem Sicherungsflansch 17e liegt.
Eine Einführungsnut 17p für den in einen Führungsschlitz 17b bei der Montage des Varioobjektivs 10 einzusetzenden Mitnehmervorsprung 19a ist am Innenumfang des hinteren Endes des Geradführungstubus 17 am hinteren Ende eines jeden Führungsschlitzes 17b ausgebildet. Bei der Montage des Varioobjektivs 10 wird zuerst der zweite bewegliche Tubus 19 von hinten her in den Geradführungstubus 17 eingesetzt, und danach werden die Mitnehmervorsprünge 19a jeweils in die Führungsschlitze 17b durch die Einführungsnuten 17p hindurch eingesetzt. Danach werden die Ringe 18a auf den Mitnehmervorsprüngen 19a mit den Zentrierschrauben 18b befestigt. Wenn der zweite bewegliche Tubus 19 und der Geradführungstubus 17 auf diese Weise montiert sind, kann also der zweite bewegliche Tubus 19 nicht von hinten her von dem Geradführungstubus 17 entfernt werden, da die Ringe 18a gegen die Dämpfungsflächen 17m stoßen, wenn der zweite bewegliche Tubus 19 rückwärts in seine völlig eingezogene Stellung relativ zum Geradführungstubus 17 bewegt wird. Daher wirken die Dämpfungsflächen 17m so, daß ein Heraustreten des zweiten beweglichen Tubus 19 aus dem Geradführungstubus 17 am hinteren Ende verhindert wird.
Die Ringe 18a sitzen in beschriebener Weise passend und verschiebbar in den Geradführungsnuten 16c, während die Mitnehmervorsprünge 19a jeweils verschiebbar in den Führungsschlitzen 17b sitzen. Bewegt sich der dritte bewegliche Tubus 16 bei gleichzeitiger Drehung um die optische Achse O relativ zum festen Tubusblock 12 in Richtung der optischen Achse O, so bewegt sich der zweite bewegliche Tubus 19 relativ zum dritten beweglichen Tubus 16 längs der optischen Achse O, während er sich gemeinsam mit dem dritten beweglichen Tubus 16 in derselben Drehrichtung relativ zum festen Tubusblock 12 dreht.
Die Führungsschlitze 17b sind als gerade Nuten ausgebildet, die jeweils unter einem vorbestimmten Winkel schräg zur optischen Achse und zur Umfangsrichtung des Geradführungstubus 17 liegen, so daß die Mitnehmerstifte 18 sich mit konstanter Ge schwindigkeit in Richtung der optischen Achse bewegen, wenn der dritte bewegliche Tubus 16 sich mit konstanter Geschwindigkeit dreht. Jeder Führungsschlitz 17b ist jedoch als ein besonderer Nockenschlitz zum Bewegen des entsprechenden Mitnehmerstiftes 18 in Richtung der optischen Achse mit einer Geschwindigkeit anzusehen, die sich nicht ändert, wenn der dritte bewegliche Tubus 16 mit konstanter Geschwindigkeit gedreht wird. Daher können die Führungsschlitze 17b als Nockenschlitze angesehen werden, die an dem Geradführungstubus 17 ausgebildet sind.
Wird ein Stoß auf das vordere Ende eines teleskopartig bewegbaren Varioobjektivs in Einzugsrichtung ausgeübt, während es aus einem Kameragehäuse ausgefahren wird, so wird der Stoß meist durch eine Kupplung, Mehrfachgewinde, Nockenschlitze, Nockenbahnen o. ä. absorbiert, die in dem Varioobjektiv vorgesehen sind, ohne daß ein Schaden auftritt, wenn die Steigung der Mehrfachgewinde, Nockenschlitze, Nockenbahnen o. ä. gering ist. Ein in 6 gezeigter Pfeil A zeigt die Richtung einer solchen Stoßwirkung. Wird aber ein starker Stoß auf das vordere Ende des Varioobjektivs in Einzugsrichtung ausgeübt, während das Varioobjektiv völlig eingezogen ist, so können die Mehrfachgewinde, Nockenschlitze, Nockenbahnen und/oder peripheren Teile in dem Varioobjektiv beschädigt werden, insbesondere wenn die Steigung der Mehrfachgewinde, Nockenschlitze, Nockenbahnen o. ä. groß ist. Ein Varioobjektiv 10 nach der Erfindung hat dieses Problem jedoch nicht. Wenn ein Stoß auf das vordere Ende des Varioobjektivs 10 in Einzugsrichtung ausgeübt wird und die drei beweglichen Tuben 20, 19 und 16 völlig in den festen Tubusblock 12 eingezogen sind, d. h. wenn die Mitnehmerstifte 18 jeweils an den Endschlitzen 17b' der Führungsschlitze 17b wie in 6 gezeigt sitzen, wird der Stoß nicht nur durch die Endschlitze 17b' der Führungsschlitze 17b über die Mitnehmervorsprünge 19a aufgenommen, sondern auch von dem Sicherungsflansch 17e an den Dämpfungsflächen 17m über die Ringe 18a.
Ein in 6 gezeigter Pfeil B zeigt die Stoßrichtung auf den Sicherungsflansch 17e über einen Ring 18a. Würde der Stoß nur durch die hinteren Enden der Führungsschlitze 17b über die Mitnehmervorsprünge 19a aufgenommen, so würden die hinteren Enden der Führungsschlitze 17b beschädigt und/oder die Mitnehmerstifte 18 und die Mitnehmervorsprünge 19a würden aus den Führungsschlitzen 17b austreten, wodurch das Varioobjektiv 10 beschädigt würde. Da der Stoß aber nicht nur durch die Endschlitze 17b' über die Mitnehmervorsprünge 19a, sondern auch von dem Sicherungsflansch 17e, der ausreichend stabil ist, über die Ringe 18a aufgenommen wird, wird das Varioobjektiv kaum beschädigt werden können.
Das Varioobjektiv 10 hat einen Nockenmechanismus zum Erzeugen einer vorbestimmten Bewegung zwischen zwei beweglichen Tuben (dem zweiten und dem dritten Tubus 19 und 16), die konzentrisch angeordnet sind. Der Nockenmechanismus umfaßt den Geradführungstubus 17, die Mitnehmervorsprünge 19a des zweiten beweglichen Tubus 19, die Mitnehmerstifte 18, die Geradführungsnuten 16c des dritten beweglichen Tubus 16 usw.
Der Geradführungstubus 17 und der zweite bewegliche Tubus 19 werden folgendermaßen montiert. Zunächst wird der zweite bewegliche Tubus 19 von hinten her in den Geradführungstubus 17 eingesetzt, während jeder Mitnehmervorsprung 19a in eine entsprechende Einführungsnut 17p eingesetzt wird. Danach wird jeder Ring 18a auf einen Mitnehmervorsprung 19a aufgesetzt, der aus dem entsprechenden Führungsschlitz 17b herausragt, und dann wird jeder Ring 18a auf dem entsprechenden Mitnehmervorsprung 19a durch Anziehen der Zentrierschraube 18 in der Gewindebohrung 19d befestigt. In diesem Zustand kann der zweite bewegliche Tubus 19 nicht aus dem Geradführungstubus 17 von hinten her entnommen werden, da die Ringe 18a jeweils an die Dämpfungsflächen 17m anschlagen, wenn der zweite bewegliche Tubus 19 in seiner völlig eingezogenen Lage relativ zum Geradführungstubus 17 ist.
Wenn jeder Führungsschlitz 17b nur wie ein konventioneller Führungsschlitz ausgebildet wäre, d. h. mit parallel zueinander verlaufenden Seitenflächen, die nicht von dem entsprechenden Mitnehmervorsprung 19a weg konvergieren, und wenn jeder Mitnehmer in einem solchen konventionellen Führungsschlitz und einer Geradführungsnut 16c lediglich als einstückiges Element an dem zweiten beweglichen Tubus 19 angeformt wäre und nicht aus einer Kombination eines Mitnehmervorsprungs 19a und eines Ringes 18a bestehen würde, hätte eine Gußform für den Geradführungstubus 17 eine ziemlich komplizierte Konstruktion, die aus mehreren Formstücken bestehen würde. Wenn der vorstehend beschriebene Einzelmitnehmer einstückig an dem zweiten beweglichen Tubus 19 angeformt ist und nicht aus einer Kombination des Mitnehmervorsprungs 19a und eines Ringes 18a besteht, muß jede Führungsnut 17p als Führungsschlitz ausgebildet sein, der den Geradführungstubus 17 in radialer Richtung vollständig durchdringt, da jeder Einzelmitnehmer viel länger als die Dicke des Geradführungstubus 17 in radialer Richtung ist. Dies verschlechtert die Stabilität des Geradführungstubus im hinteren Teil. In diesem Fall müßte der Geradführungstubus 17 zum Aufrechterhalten einer vorgegebenen Festigkeit im hinteren Teil dicker sein, was zu einer Vergrößerung des Varioobjektivs 10 führen würde.
Dieses Problem wird bei dem Varioobjektiv nach der Erfindung durch die vorstehend beschriebene Konstruktion vermieden, bei der die Ringe 18a jeweils auf den Mitnehmervorsprüngen 19a befestigt werden, nachdem der zweite bewegliche Tubus in den Geradführungstubus 17 eingesetzt wurde. Da die Ringe 18a und die Mitnehmervorsprünge 19a separat hergestellt werden und da jeder Mitnehmervorsprung 19a in Richtung von der optischen Achse O weg konvergiert, genügt eine einfach aufgebaute Gußform zum Herstellen des Geradführungstubus 17.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs 10 beschränkt, bei dem das optische System aus zwei beweglichen Linsengruppen L1 und L2 besteht. Die Erfindung kann auch auf ein optisches System anderer Art angewendet werden, das eine, oder mehr feste Linsengruppen enthält.
Bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel ist außerdem die hintere Linsengruppe L1 eine Komponente der AF/AE-Verschlußeinheit 21, und der AE-Motor 29 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe sind an dieser Einheit befestigt. Mit einer solchen Konstruktion ist der Aufbau zum Halten der beiden Linsengruppen L1 und L2 sowie zum Antrieb der hinteren Linsengruppe L2 vereinfacht. Anstelle eines solchen Prinzips kann das Varioobjektiv 10 auch so realisiert werden, daß die hintere Linsengruppe L2 separat zur AF/AE-Verschlußeinheit 21 angeordnet ist, die mit dem Montageflansch 40, dem Antriebsring 49, dem Träger 47, den Verschlußlamellen 27a, dem Haltering 46 u. ä. versehen ist. Die hintere Linsengruppe L2 kann mit einem anderen Element anstelle der AF/AE-Verschlußeinheit 21 gelagert sein.
Im folgenden werden für eine Varioobjektivkamera die Betätigung der Linsengruppen L1 und L2 durch den Gesamtantriebsmotor 25 und den Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 an Hand der 14, 15, 16 und 17 beschrieben.
Wie in 15 und 17 gezeigt ist, wird im eingefahrenen Zustand des Varioobjektivs 10, bei dem sich das Objektiv im Kameragehäuse befindet, bei Einschalten des Hauptschalters der Gesamtantriebsmotor 25 um einen geringen Betrag in Vorwärtsrichtung betätigt. Diese Drehung des Motors 25 wird auf das Antriebsritzel 15 über das Getriebe 26 übertragen, das mit einem Träger 32 gehalten ist, welcher mit dem festen Tubusblock 12 einstückig ausgebildet ist. Dadurch wird der dritte bewegliche Tubus 16 in einer vorbestimmten Drehrichtung gedreht und längs der optischen Achse O vorwärts bewegt. Dadurch werden der zweite bewegliche Tubus 19 und der erste bewegliche Tubus 20 zusammen mit dem dritten beweglichen Tubus 16 jeweils um einen kleinen Betrag in Richtung der optischen Achse bewegt. Die Kamera ist dann in einem Bereitschaftszustand für die Aufnahme, wobei sich das Varioobjektiv in der Weitwinkel-Grenzstellung befindet. Da der Bewegungsbetrag des Geradführungstubus 17 gegenüber dem festen Tubusblock 12 durch die relative Verschiebung der Codeplatte 13a und des Kontaktanschlusses 9 erfaßt wird, wird die Brennweite des Varioobjektivs 10, d. h. der vorderen und der hinteren Linsengruppe L1 und L2, erfaßt.
Wenn in dem Bereitschaftszustand für die Aufnahme der Vario-Betätigungshebel zur Tele-Seite bewegt oder die Tele-Taste in den Zustand EIN gebracht wird, wird der Gesamtantriebsmotor 25 in Vorwärtsrichtung über seine Steuerung 60 betätigt, so daß der dritte bewegliche Tubus 16 über das Antriebsritzel 15 und die Außenzahnung 16b in Richtung der optischen Achse O vorwärts geschoben wird. Dadurch wird der dritte bewegliche Tubus 16 von dem festen Tubusblock 12 aus entsprechend dem Innen-Mehrfachgewinde 12a und dem Außen-Mehrfachgewinde 16a verschoben. Gleichzeitig bewegt sich der Geradführungstubus 17 in Richtung der optischen Achse gemeinsam mit dem dritten beweglichen Tubus 16 vorwärts, ohne eine Relativdrehung gegenüber dem festen Tubusblock 12 auszuführen, entsprechend dem Eingriff der Vorsprünge 17c mit den Geradführungsnuten 12b. Zu diesem Zeitpunkt bewirkt der gleichzeitige Eingriff der Mitnehmerstifte 18 mit den Führungsschlitzen 17b und den Geradführungsnuten 16c, daß der zweite bewegliche Tubus 19 relativ zum dritten beweglichen Tubus 16 in Richtung der optischen Achse vorwärts geschoben wird, während er sich gemeinsam mit dem dritten beweglichen Tubus 16 relativ zu dem festen Tubusblock 12 in übereinstimmender Richtung dreht. Der erste bewegliche Tubus 20 bewegt sich in Richtung der optischen Achse von dem zweiten beweglichen Tubus 19 aus vorwärts gemeinsam mit der AF/AE-Verschlußeinheit 21, ohne eine Relativdrehung gegenüber dem festen Tubusblock 12 auszuführen, was auf die oben beschriebenen Konstruktionen zurückzuführen ist, bei denen der erste bewegliche Tubus 20 mit dem Geradführungsteil 22 geradlinig geführt wird und die Mitnehmer stifte 24 in den Führungsnuten 19c geführt sind. Während dieser Bewegungen wird die mit der Varioeinrichtung 62 eingestellte Brennweite erfaßt, denn die Bewegungsposition des Geradführungstubus 17 gegenüber dem festen Tubusblock 12 wird durch die Relativverschiebung der Codeplatte 13a und des Kontaktanschlusses 9 erfaßt.
Wenn andererseits der Vario-Betätigungshebel manuell zur Weitwinkel-Seite bewegt oder die Weitwinkel-Taste manuell in den Zustand EIN gebracht wird, wird der Gesamtantriebsmotor 25 über seine Steuerung 60 in Gegenrichtung betätigt, so daß der dritte bewegliche Tubus 16 in einer Richtung gedreht wird, daß er in den festen Tubusblock 12 gemeinsam mit dem Geradführungstubus 17 einfährt. Gleichzeitig wird der zweite bewegliche Tubus 19 in den dritten beweglichen Tubus 16 eingezogen, während er sich in derselben Richtung wie der dritte bewegliche Tubus 16 dreht, und der erste bewegliche Tubus 20 wird in den sich drehenden zweiten beweglichen Tubus 19 gemeinsam mit der AF/AE-Verschlußeinheit 21 eingezogen. Während dieses Antriebsvorgangs wird ähnlich wie bei dem Ausfahren der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 nicht betätigt.
Während das Varioobjektiv 10 bei der Brennweiteneinstellung bewegt wird, bewegen sich die vordere Linsengruppe L1 und die hintere Linsengruppe L2 als eine Einheit, da der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 nicht betätigt wird, so daß zwischen ihnen ein konstanter Abstand beibehalten wird, wie in 14 und 16 gezeigt. Die mit der Codeplatte 13a und dem Kontaktanschluß 9 erfaßte Brennweite wird auf einem (nicht dargestellten) Flüssigkristallanzeigefeld des Kameragehäuses dargestellt.
Bei jeder mit der Varioeinrichtung 62 eingestellten Brennweite wird beim Niederdrücken der Auslösetaste um einen halben Schritt die Entfernungsmeßeinrichtung 64 betätigt. Gleichzeitig wird die Lichtmeßeinrichtung 65 betätigt, um die aktuelle Objekthelligkeit zu messen. Wird dann die Auslösetaste vollständig niedergedrückt, werden der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 jeweils um Beträge verstellt, die der zuvor eingestellten Brennweite und der Entfernung entsprechen, welche die Entfernungsmeßeinrichtung 64 liefert, so daß die beiden Linsengruppen L1 und L2 jeweils in bestimmte Positionen gebracht werden, für die sich eine bestimmte Brennweite ergibt, und das Objekt fokussiert wird. Unmittelbar nach der Fokussierung wird der AE-Motor 29 über seine Steuerung 66 betätigt, um den Antriebsring 49 um einen Betrag zu bewegen, der der Helligkeitsinformation aus der Lichtmeßeinrichtung 65 entspricht, so daß der Verschluß 27 die Verschlußlamellen 27a um einen vorbestimmten Betrag öffnet, der die erforderliche Belichtung ermöglicht. Unmittelbar nach der Verschlußauslösung, bei der die Verschlußlamellen 27a geöffnet und dann geschlossen werden, werden der Gesamtantriebsmotor 25 und der Antriebsmotor 30 der hinteren Linsengruppe L2 so betätigt, daß die beiden Linsengruppen L1 und L2 jeweils in die Ausgangsposition kommen, die sie vor der Verschlußauslösung hatten.
Anstelle von Fantas Coat SF-6 kann für die Schicht 72e auch ein anderes Material verwendet werden, das gegen Wasser abdichtet und die Anlagefläche 72b glättet, so daß kein Spalt zwischen ihr und dem Umfangsteil fp entsteht.

Claims

Nockenmechanismus für ein teleskopartig bewegbares Objektiv, mit mindestens einem ersten und einem zweiten Tubus (19, 17), die konzentrisch angeordnet sind, mindestens einem an dem zweiten Tubus (17) vorgesehenen Führungsschlitz (17b), der schräg zur optischen Achse (O) verläuft, und mindestens einem an dem Außenumfang des ersten Tubus (19) vorgesehenen Mitnehmer, der in dem Führungsschlitz (17b) geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer ein Mitnehmervorsprung (19a) am Außenumfang des ersten Tubus (19) ist, welcher einen Ring (18a) derart trägt, daß er gemeinsam mit dem Ring (18a) in dem Führungsschlitz (17b) geführt ist, daß der Mitnehmervorsprung (19a) und der Führungsschlitz (17b) jeweils in Richtung von der optischen Achse (O) weg konvergieren, und daß am Außenumfang des zweiten Tubus (17) an dem bildseitigen Ende des jeweiligen Führungsschlitzes (17b) ein Dämpfungselement (17m) vorgesehen ist, an das der Ring (18a) bei Bewegung zum bildseitigen Ende des Führungsschlitzes (17b) hin anschlägt.
Nockenmechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des Mitnehmers an dem ersten Tubus (19) so gewählt ist, daß der Ring (18a) an das Dämpfungselement (17m) anschlägt, wenn der erste Tubus (19) vollständig in den zweiten Tubus (17) eingezogen ist.
Nockenmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Führungsschlitz (17b) an seinem bildseitigen Ende einen Endabschnitt (17b') hat, der in Umfangsrichtung des zweiten Tubus (17) verläuft und an dem das Dämpfungselement (17m) ausgebildet ist.
Nockenmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Tubus (17) einen nahe seinem bildseitigen Ende ausgebildeten Sicherungsflansch (17e) hat, mit dem das Dämpfungselement (17m) einstückig ausgebildet ist.
Nockenmechanismus nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen am bildseitigen Ende des zweiten Tubus (17) vorgesehenen Endflansch (17d), der mit dem Sicherungsflansch (17e) eine Umfangsnut (17g) bildet.
Nockenmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einführungsnut (17p) für jeweils einen Mitnehmervorsprung (19a) am bildseitigen Ende des zweiten Tubus (17) vorgesehen ist, die in den Führungsschlitz (17b) mündet.