DE2043458A1

DE2043458A1 - Adjustment device for lenses with variable focal length

Info

Publication number: DE2043458A1
Application number: DE19702043458
Authority: DE
Inventors: Yasuo Kashiwa Chiba Suzuki (Japan)
Original assignee: Sun Optical Co , Ltd , Ichikawa Chiba (Japan)
Priority date: 1969-10-24
Filing date: 1970-09-02
Publication date: 1971-04-29

Description

Verstelleinrichtung fUr Objektive mit veränderlicher Brennweite Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung für Objektive mit veränderlicher Brennweite zum axialen Bewegen mindestens eines Linsensystems oder Linsenglieds, dessen Fassungsring mehrere Uber seinen Umfang ver t eilte Gewindestege aufweist, welche in ein Mehrganggewinde eingreifen, das an der Innenseite eines den Fassungsring umgebenden Rohres ausgebildet ist. Eine Verstelleinrichtung dieser Art ist beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 1285288 bekannt-geworden. Ihr Vorzug besteht vor allem darin, daß sich das Linsensystem dank seiner mehrgängigen Gewindeführung bei einer Brennweitenänderung vollkommen spiel- und verkantungsfrei bis unmittelbar zu den angrenzenden Linsen des Objektivs bewegen läßt. Adjustment device for lenses with variable focal length The invention relates to an adjustment device for lenses with a variable focal length for axially moving at least one lens system or lens element, its mounting ring has several thread webs distributed over its circumference, which in a multi-turn thread engage, which is formed on the inside of a tube surrounding the mounting ring is. An adjusting device of this type is, for example, through the German patent specification 1285288 became known. Their merit is above all else in the fact that the lens system thanks to its multiple thread guide at a Focal length change completely free of play and canting right up to the adjacent lenses of the objective can move.

Was die Ausbildung der Gewindeführung im einzelnen anbetrifft, so ist diese bei der bekannten Bauart nach der deutschen Patentschrift 1 2 85 2 88 so getroffen, daß das zur Zusammenarbeit mit den am Fassungsring befindlichen Gewindestegen vorgesehene Mehrganggewinde in die Innenseite des Objektivtubus durchgehend über dessen gesamte Fläche eingeschnitten ist.As for the formation of the thread guide in detail, so is this in the known design according to German patent specification 1 2 85 2 88 made so that the cooperation with the threaded webs located on the mounting ring provided multi-thread thread into the inside of the lens barrel continuously whose entire area is incised.

Die Herstellung eines Gewindes solcher Größe nimmt verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch und verursacht außerdem einen erhöhten Werkzeugverschleiß. Infolgedessen ist die bekannte Verstelleinrichtung mit relativ hohen Kosten belastet, die sich auf den Preis des fertigen Objektivs ungünstig auswirken.The manufacture of a thread of this size takes a relatively long time takes a lot of time and also causes increased tool wear. As a result, the known adjusting device is burdened with relatively high costs, which have a negative effect on the price of the finished lens.

Um diese Nachteile bei einer Verstelleinrichtung eingangs bezeichneter Art zu beseitigen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß das Mehrganggewinde aus einer der Zahl der am Fassungsring vorhandenen Gewinde stege entsprechenden Anzahl paralleler, schraubenlinienförmig verlaufender Gewindebänder besteht, die an der Innenseite des Rohres mit Abstand voneinander angeordnet sind.To these disadvantages in an adjusting device referred to at the beginning To eliminate kind, it is proposed according to the invention that the multi-thread from one of the number of thread webs present on the mounting ring corresponding Number of parallel, helically extending threaded bands that are arranged on the inside of the tube at a distance from one another.

Eine in.dieser Weise ausgebildete Verstelleinrichtung läßt sich, was die Gewindeführung zum Bewegen des Linsensystems anbetrifft, erheblich zeitsparender und mit geringeren Werkzeugkosten herstellen, als die erwähnte, bekannte Führung.An adjusting device designed in this way can be what the thread guide for moving the lens system is concerned, considerably more time-saving and manufacture with lower tool costs than the aforementioned, known guide.

Dies rührt davon her, daß das mit den Gewinde stegen des Linsenfassungsrings zusammenarbeitende Mehrganggewinde nicht mehr durchgehend in die gesamte Innenfläche des Rohrs eingeschnitten zu werden braucht, sondern nur noch einen Bruchteil dieser Fläche bedeckt.This is due to the fact that the threading of the lens mount ring cooperating multi-thread threads no longer continuously in the entire inner surface of the pipe needs to be cut, but only a fraction of this Area covered.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das mit den Gewindebändern versehene Rohr im Innern eines Tubus drehbar gelagert und hat einen die gleiche Steigung wie die Gewindebänder aufweisenden Schlitz, welcher von einem in eine Längsnut des Tubus eingreifenden Stift des Fassungsrings durchgriffen wird.According to a further feature of the invention is that with the threaded straps provided tube rotatably mounted inside a tube and has the same Incline as the threaded bands having slot, which from one in a longitudinal groove the tube engaging pin of the mounting ring is penetrated.

Bei dieser Bauart hat das Linsensystem eine fixe, durch die Längsnut und den in sie eingreifenden Vorsprung bestimmte Drehlage, was den Vorteil erbringt, daß eventuelle Zentrierfehler des Linsensystems sowohl lagen- als auch größenmäßig konstant bleiben und bei der Brennweitenänderung nicht zu einem Summenfehler anwachsen können.With this design, the lens system has a fixed through the longitudinal groove and the protrusion engaging in it specific rotational position, which has the advantage of that possible centering errors of the lens system both in terms of position and size remain constant and do not grow into a cumulative error when the focal length is changed can.

Es liegt ferner im Rahmen der Erfindung, den Fassungsring des Linsensystems als Träger eines weiteren Linsenglieds zu verwenden, welches in axialer Richtung relativ zum Linsensystem verstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich bei kompakter Bauweise des Objektivs eine spiel- und verkantungsfreie Bewegung des weiteren Linsenglieds erzielen, ohne daß eine besondere Gewindeführung für dieseserforderlich ist.It is also within the scope of the invention, the mounting ring of the lens system as a carrier of another lens element to use which in is adjustable in the axial direction relative to the lens system. That way lets With the compact design of the lens, movement is free of play and tilting achieve further lens element without the need for a special thread guide for this is.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 einen Längsschnitt durch den für die Erfindung wesentlichen Teil eines Varioobjektivs, Figur 2 einen Querschnitt entlang der Linie II-II von Fig. 1, Figur 3 ein anderes Varioobjektiv mit einem zweiteiligen Variatorsystem in gleicher Darstellungsweise wie in Figur 1, Figur 4 einen Querschnitt entlang der Linie IV-IV von Fig. 3, Figur 5 zwei in einem Verstellrohr des Varioobjektivs nach den Fig. 3 und 4 ausgebildete Schlitze.The invention is illustrated below with reference to the one shown in the drawing Embodiments explained in more detail. They show: FIG. 1 a longitudinal section through the part of a zoom lens essential for the invention, FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG. 1, FIG. 3, another varifocal lens with a two-part variator system in the same representation as in Figure 1, Figure 4 shows a cross section along the line IV-IV of FIG. 3, FIG. 5 shows two in an adjusting tube of the zoom lens according to FIGS. 3 and 4 formed slots.

Die in der Zeichnung dargestellten Objektive mit veränderlicher Brennweite haben einen feststehenden, röhrenförmigen Tubus 1, in welchem ein zur Anderung der Brennweite dienendes Linsensystem 2 in Richtung der Objektivachse verschiebbar angeordnet ist. Die Glieder 3, 4 und 5 des Linsensystems sind in einem Fassungsring 6 (Fig. 1, 2) bzw. 6' (Fig. 3, 4) befestigt, welcher seinerseits in einem drehbaren Rohr 7 sitzt, dessen Drehbewegung in nachstehend beschriebener Weise ein Verstellen des Fassungsrings 6 bzw. 6' in Richtung der Objektivachse bewirkt. In das Rohr 7 ist ein Griffstück 8 eingeschraubt, für das im Tubus 1 ein Bewegungsschlitz 9 ausgebildet ist.The variable focal length lenses shown in the drawing have a fixed, tubular tube 1, in which a to change the Focal length serving lens system 2 arranged displaceably in the direction of the objective axis is. The members 3, 4 and 5 of the lens system are in a mounting ring 6 (Fig. 1, 2) or 6 '(Fig. 3, 4) attached, which in turn in a rotatable tube 7 is seated, its rotational movement in the manner described below Adjustment of the mounting ring 6 or 6 'in the direction of the lens axis causes. In the tube 7 is screwed into a handle 8, for which a movement slot in the tube 1 9 is formed.

Der Fassungsring 6 bzw. 6' trägt einen ein Drehen des Linsensystems 2 verhindernden Schraubstift 10, dessen Kopf iOa einen im Rohr 7 ausgebildeten Schlitz 11 durchgreift und in einer Längsnut 12 des Objektivtubus 1 geführt ist.The mounting ring 6 or 6 'carries a rotation of the lens system 2 preventing screw pin 10, the head of which has a slot formed in the tube 7 11 reaches through and is guided in a longitudinal groove 12 of the lens barrel 1.

Wie aus den Figuren 2 und 4 ersichtlich ist, hat der Fassungsring 6 bzw. 6' insgesamt vier vorstehende Gewinde stege 13 bis 16, welche an seinem Außenumfang in gleich großen Winkelabständen voneinander angeordnet sind. Diese Stege arbeiten mit einem an der Innenseite des Rohrs 7 ausgebildeten Mehrganggewinde hoher Steigung zusammen, welches beim Drehen des Rohrs 7 die axiale Verschiebung des Linsensystems 2 bewirkt und bei geringer Führungslänge des Fassungsrings 6 eine spiel- und verkantungsfreie Bewegung desselben gewährleistet.As can be seen from Figures 2 and 4, the mounting ring 6 or 6 'a total of four protruding thread webs 13 to 16, which on its outer circumference are arranged at equal angular distances from one another. These bars work with a multi-turn thread with a high pitch formed on the inside of the tube 7 together, which when rotating the tube 7, the axial displacement of the lens system 2 causes and with a short guide length of the mounting ring 6 a backlash and tilt-free Movement of the same guaranteed.

Um Herstellungskosten einzusparen, ist das mit den Oewindestegen 13 bis 16 zusammenarbeitende Mehrganggewinde nicht durchgehend in die gesamte Innenfläche des Rohrs 7 eingeschnitten, sondern besteht aus einer der Zahl der Gewinde stege 13 bis 16 entsprechenden Anzahl einzelner, schraubenlinienförmig verlaufender Gewindebänder 17 bis 20, die an der Innenseite des Rohrs 7 parallel zueinander sowie mit einem vorgegebenen Abstand voneinander angeordnet sind. Für jeden Gewindesteg ist ein besonderes Gewindeband vorgesehen, wobei jeweils die Teile 13, 17; 14, 18; 15, 19 und 16, 20 einander zugeordnet sind. Die Breite der mehrere parallele Gewindezüge aufweisenden Gewindebänder entspricht dabei mindestens derjenigen der Gewindestege.In order to save manufacturing costs, this is done with the thread webs 13 up to 16 cooperating multi-thread threads not continuously in the entire inner surface of the tube 7 cut, but consists of one of the number of thread webs 13 to 16 corresponding Number of individual, helical lines extending threaded bands 17 to 20, which on the inside of the tube 7 parallel are arranged to each other and at a predetermined distance from each other. For a special thread band is provided for each thread web, with each of the parts 13, 17; 14, 18; 15, 19 and 16, 20 are assigned to one another. The width of the multiple thread tapes exhibiting parallel threads corresponds at least to that the thread webs.

Dreht man das Rohr 7 in der einen oder anderen Richtung, so wird das Linsensystem 2 entsprechend der Steigung der Gewindebänder 17 bis 20 in Richtung der Objektivachse verschoben und dadurch die Brennweite des Objektives verändert. Die im Tubus 1 ausgebildete Längsnut 12 und der in sie eingreifende Schraubstift 10 verhindern dabei ein Drehen des Fassungsrings 6 bzw. 6'. Der vom Schraubstift durchgriffene Schlitz 11 des Rohrs 7 hat die gleiche Steigung wie die Gewindebänder 17 bis 20.If you turn the tube 7 in one direction or the other, it will Lens system 2 corresponding to the pitch of the threaded bands 17 to 20 in the direction shifted along the lens axis, thereby changing the focal length of the lens. The longitudinal groove 12 formed in the tube 1 and the screw pin engaging in it 10 prevent rotation of the mounting ring 6 or 6 '. The one from the screw pin penetrated slot 11 of the tube 7 has the same pitch as the threaded bands 17 to 20.

Die spielfreie Führung des Fassungsrings 6baes6Linsensystems erfolgt im Flankendurchmesser des Gewindes der Gewindestege 13 bis 16 und der im Rohr 7 eingeschnittenen Gewindebänder 17 bis 20. Für die Lagerung des Linsensystems 2 ist also nur das Flankenspiel der ineinandergreifenden Gewinde maßgebend, welches bei entsprechend präziser Ausbildung der Gewinde vernachlässigbar klein ist.The backlash-free guidance of the mounting ring 6baes6 lens system takes place in the pitch diameter of the thread of the thread webs 13 to 16 and that in the pipe 7 incised thread straps 17 to 20. For the storage of the lens system 2 is so only the backlash of the intermeshing thread is decisive, which at correspondingly precise formation of the thread is negligibly small.

Das in den Figuren 3 bis 5 dargestellte Varioobjektiv hat ein zweiteiliges Variatorsystem, welches aus dem bereits beschriebenen Linsensystem 2 und einem weiteren Linsenglied 21 besteht, dessen Fassungsring mit 22 bezeichnet ist. Das Linsenglied 21 ist so angeordnet, daß es bei der Brennweitenänderung eine Bewegung in Richtung der Objektivachse relativ zum Linsensystem 2 nach einem bestimmten Gesetz ausführt. Um eine solche Bewegung auf möglichst einfache und aufwandsparende Weise sowie spielfrei zu erreichen, wird als Träger des Linsenglieds 21 der Fassungsring 6' des Linsensystems 2 verwendet. Zu diesem Zweck ist der Fassungsring 6' mit zwei einander diametral gegen überliegenden, in Richtung der optischen Achse verlaufenden Bohrungen 23, 24 (Fig. 4) versehen, in denen Je eine mit dem Fassungsring 22 des Linsenglieds 21 starr verbundene Stange 25 bzw. 26 gleitend geführt ist. Außerdem hat der Fassungsring 22 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schraubstift 27, dessen Kopf 27a in der bereits erwähnten Längsnut des Tubus 1 geführt ist und einen im Rohr 7 ausgebildeten Kurvenschlitz 28 durchgreift. Die Form dieses Schlitzes ist aus Figur 5 ersichlich.The zoom lens shown in Figures 3 to 5 has a two-part Variator system, which consists of the already described lens system 2 and another Lens member 21 consists, whose mounting ring is denoted by 22. The lens member 21 is arranged so that there is a movement when the focal length is changed in the direction of the objective axis relative to the lens system 2 according to a certain law executes. To make such a movement as simple and cost-saving as possible as well as to achieve play-free, the mount ring is used as the carrier of the lens element 21 6 'of the lens system 2 is used. For this purpose, the mounting ring 6 'has two diametrically opposite one another, extending in the direction of the optical axis Bores 23, 24 (Fig. 4) provided, in each of which one with the mounting ring 22 of the Lens member 21 rigidly connected rod 25 or 26 is slidably guided. aside from that the mounting ring 22 has a screw pin extending in the radial direction 27, the head 27a of which is guided in the aforementioned longitudinal groove of the tube 1 and a curved slot 28 formed in the tube 7 extends through it. The shape of this slot can be seen from FIG.

Beim Drehen des Rohrs 7 in der einen oder anderen Riohtung bewirkt der Kurvenschlitz 28, daß sich das Linsenglied 21 nach einem gemäß den optischen Bedingungen des Objektivs vorherbestimmten Gesetz in Richtung der ODJektivachse verstellt, wobei die mit dem Fassungsring 22 starr verbundenen Stangep 25, 26 in den Bohrungen 23, 24 gleiten. Gleichzeitig erfährt auch das Linsensystem 2 durch die Gewindebänder 17 bis 20 in der bereits beschriebenen Weise eine Axialverstellung, wodurch eine änderung der ObJektivbrennweite eintritt. Die größte Brennweite ist dann erreicht, wenn die Stifte 10 und 27 die in Figur 5 dargestellte Endlage einnehmen, in welcher das Linsensystem 2 und das Linsenglied 21 den geringsten Abstand voneinander haben. Die Bohrungen 23, 24 gewährleisten dabei in Verbindung mit den Stangen 25, 26 eine einwandfreie Führung des Linsenglieds 21, ohne daß ein weiteres Gewinderohr für dieses erforderlich ist.When the tube 7 is rotated in one or the other direction the cam slot 28 that the lens member 21 according to a according to the optical Conditions of the lens predetermined law in the direction of the ODJective axis adjusted, whereby the rods 25, 26 in the holes 23, 24 slide. At the same time, the lens system 2 also experiences the threaded straps 17 to 20 an axial adjustment in the manner already described, through which a change in the lens focal length occurs. The largest The focal length is reached when the pins 10 and 27 are as shown in FIG Assume the end position in which the lens system 2 and the lens element 21 are the least Have a distance from each other. The bores 23, 24 ensure connection with the rods 25, 26 a proper guidance of the lens member 21 without a another threaded pipe is required for this.

Claims

P A T E N T A N S P R U C H E

Adjustment device for lenses with variable focal length for axial movement of at least one lens system or lens element, its mounting ring has several, distributed over its circumference thread webs, which in a multi-turn thread engage, which is formed on the inside of a tube surrounding the mounting ring is, characterized in that the multi-turn thread from one of the number on the mounting ring (6 or 6 ') existing thread webs (13 to 16) corresponding number of parallel there is helical thread tapes (17 to 20) attached to the Inside of the tube (7) are arranged at a distance from one another.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the tube (7) provided with the threaded straps (17 to 20) inside a tube (1) is rotatably mounted and has the same pitch as the threaded bands Has slot (11), which one engages in a longitudinal groove (12) of the tube Stirt (10) of the mounting ring (6 or 6 ') is penetrated.

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that that the mounting ring (6 or 6 ') of the lens system (2) as a carrier of another Lens member (21) is used, which is adjustable in the axial direction relative to the lens system is.

4. adjusting device 'according to claim 3, characterized in that the mounting ring (6 or 6 ') of the lens system (2) two diametrically opposite, in the direction of the optical axis verlaurende bores (23, 24) in which One rod (24 or 25) rigidly connected to the lens element (21) is guided in a sliding manner is.

L e r s e i t e