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Verstellvorrichtung für ein Kameraobjektiv Die vorliegende Erfindung
bezieht sich aufs eine Vorrichtung zum Verstellen eines photographischen Objektivs,
nsbesondere auf eine Vorrichtung, durch die ein aus aner vorderen Linsengruppe und
einer hinteren Linsengruppe bestehendes Objektiv als Ganzes zum Zwecke der Scharfeinstellung
durch die relative Bewegung der vorderen und hinteren Linsengruppe zueinander verstellt
wird.
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Das Objektiv einer Kamera ist illi allgemeinon so gestaltet, daß die
beste Korrektion der Aberrationen bei Unendlich-Einstellung erzielt werden kann,
und so, wie die Entfernung des Aufnahmegegenstandes abnimmt, treten Änderungen der
Abbildungsfehler verstärkt auf und beeinträchtigen die Bildqualität. Eine Verstellung
des Objektivs führt also zu einer entsprechenden Veränderung der Bildcharakteristi-Kein.
Die in photographischen Kameras weitverbreiteten Retrofokus-Objektive unterliegen
besonders markantes erungen in den Abbildungsfehlern, wenn sie verstellt werden.
Da man zudem in den letzten Jahren mehr und
mehr dazu iiberging,
die Entfernung zll?TI nahesten Gegenstand zu verkürzen, wurde es zur wichtigen Aufgabe,
die Versehlechterung der Bildqualitüt infol@e Anderungen der Abbildungsfehler zu
beheben.
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nur Lösung dieses Problems wurde bereits vorgeschlagen, das Linsellsystez
des Objel@tivs in eine vordere Linsen gruppe und eine hintere Linsengruppe zu teilen
und beide Gruppen relativ zueinander zu bewegen, um deIl Luftraum für die Unendlich-Einstellung
im Vergleich zu dem für die Nah-Einstellung unterschicdlich zu machen und dadurch
die Änderung der Abbildungsfehler bei Nahaufnahmen zu korrigieren. Eine derartige
Anordnung gewährleistet gute Bildqualität sowohl für die Unendlich-Einstellung als
auch für die Nah-Einstellung.
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Ein dieses Verfahren verkörperndes Objektivsystem wird in Fig. 1 gezeigt.
Ein Ring für die Scharf- bzw. Entfernungseinstellung (Fokussierring) 7) ist in das
vordere Ende eines äußeren Tubus' 1 mittels eines ersten Satzes von zwei Schrau
ben ? eingeschraubt, und ein innerer Tubus 5 mit einer | hinteren Linsengruppe 4,
die zusammen mit einer anderen Gruppe ein Linsensystem des Objektivs bildet, steht
mit dem Fokussierring 3 über einen zweiten Satz von zwei Schrauben 6 in Schraubengewinde-Eingriff.
Eine Fassung 8 für eine vordere Linsengruppe
ist durch einen dritten
Satz von zwei Schrauben 9 auf den inneren Tubus 5 aufgeschraubt. Der Außentubus
1 und der Innentubus 5 stehen in Eingriff miteinander durch eine Keilnut 10 und
einen Keil 11 zur Gewährleistung einer Axialbewegung. Der Fokusring 3 und die Fassung
8 für die vordere Linsengruppe stehen miteinander in Eingriff durch eine Keilnut
14 und einen Keil 13, der sich durch eine Öffnung 12 in den Innentubus 5 erstreckt.
Bei Drehung des Fokussierrings 3 bewegen sich der Fokussierring 3 und die Fassung
8 für die vordere Linsengruppe sowie der Innentubus 5 in axialer Richtung relativ
zueinander über die Schraubverbindungen bzw. Schneckengange 2, 6 und 9, um den Luft
- Raum D bzw. Abstand zwischen der vorderen Linsengruppe 7 und der hinteren Linsengruppe
4 zu verändern.
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Das heißt insbesondere: Die Drehung des Fokussierninges 3 führt du,
d der Innentubus 5 axial verschoben wird und daß sich die Fassung 8 für die vordere
Linsengruppe zur axialen Verschiebung dreht.
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Der Drehwinkel des Fokussierringes 3 relativ zum. Außentubus 1 wird
durch die Anschläge 1 und 1ü zu einem Einstellbereich begrenzt. Der Au3entubuslweist
eine Fassung 17 zur Anbringung eines Wechselobjektivs an einem nicht dargestellten
Kameragehäuse sowie einen nicht dargestellten Blendenöffnungsring und Teile automatischer
Blendenmittel auf. Der Innentubus 5 ist an seinem Ende mit einer Fassung 1 zur Anbringung
von Gegenlichtblende, Filter und dergleichen versehen und verfügt über nicht dargestellte
Teile
automatischer Blendenmittel. Der für axiale Verschiebung ausgelegte
Innentubus 5 behindert die automatischen Blendenmittel nicht.
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Die herkömmliche Verstelleinrichtung, die eine verbesserte Bildqualität
bringt, verfügt, wie in Fig. 1 dargestellt, über zwei Sätze von Schneckengängen
oder entsprechende Elemente, um die Blendenmittel in geeigneter Weise für die automatische
Blendenöffnungseinstellung axial zu bewegen, sowie über einen weiteren Satz von
Schneckengängen oder entsprechende Elemente, um das Linsensystem für Korrektionen
zu verstellen. Die Vorrichtung sieht also drei Satze von Schneckengängen oder entsprechende
Elemente vor.
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Um das Verhältnis zwischen der Verschiebung der vorderen Linsengruppe
und der hinteren Linsengruppe relativ zueinander in dem beschriebenen Aufbau zu
bestimmen, wird angenommen, daß das Maß der Verschiebung der vorderen Linsengruppe
relativ zur Bildebene A1 ist, das Maß der Verschiebung der hinteren Linsengruppe
relativ zur Bildebene A2 ist, die Ganghöhen der ersten, zweiten bzw. dritten Schrauben
L1, L2 bzw. L3 sind, die Ganghöhe einer rechtsgängigen Schraube mit einer positiven
Zahl und die Ganghöhe einer linksgängigen Schraube mit einer negativen Zahl ausgedrückt
wird. Das Verhältnis P zwischen den Maßen der Verschiebung der Linsengruppen ist
folgendes:
f A1/A2 = (L1 - L2 + L3) / (L1 - L2).
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Es wird weiterhin angenommen, daß die Veränderung des Luft - Raumes
zwischen der vorderen Linsengruppe und der hinteren Linsengruppe #D sowie der Drehwinkel
des Fokussierringes e sind.
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#D = L3 x # / 360.
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Beispielsweise: L1 = 0,75, L2 = -10,75, L3 = -2,5, # = 91; T = (0,75
+ 10,75 - 2,5) / (0,75 + 10,75) = 9/11,5 = 0,78 #D = -2,5 x 91/360 = -0,63.
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Auf diese Weise ist es möglich, Variationen in den Abbildungsfehlern
für Nah-Einstellungen relativ zur Unendlich-Einstellung zu korrigieren, um gute
Bildquahtät zu erhalten sowohl für Aufnahmegegenstände mit der Entiernung Unendlich
als auch für nahe Aufnahmegegenstände. Da die Schneckengänge zur Verstellung der
Linsengruppen einen wesentlichen Einfluß auf die Leistung der Objektive, die Bildqualität
und die Bedienbarkeit der Kamera haben, erforderte die maschinelle Fertigung dieser
Schrauben bis jetzt den Einsatz
genauester Präzisionsmaschinen und
eine ganze Reihe von Bearbeitungsstufen, was hohe Kosten verursachte.
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Die beschriebene Konstruktion erfordert auf nachteilige Weise einen
zusätzlichen Schraubensatz über die zwei Sätze Schrauben hinaus, die man bei dem
herkömmlichen Retrofokus-Objektiv verwendet. Außerdem läßt die Verwendung von drei
Schraubensätzen die jeweiligen Teile umfangreicher in der Gestalt werden, die Zahl
der verwendeten Teile erhöht sich und das Objektiv wird in seiner Gesamtheit teurer,
so daß es auch schwierig wird, eine leichte Kamera und ein kompaktes Wechselobjektiv
vorzusehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Objektiv der vorbeschriebenen Art
wesentlich zu vereinfachen, ohne dass jedoch eine Beeinträchtigung der Bildqualität
eintritt.
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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die vordere oder die
hintere Linsengruppe durch eine in einem Ring für die Scharf- bzw. Entfernungseinstellung
(Fokussierring) einstückig damit vorgesehene Linsenfassung gehalten ist, während
die andere hintere bzw. vordere Linsengruppe durch eine in einem Innentubus einstüc'-ig
damit vorgesehene Linsenfassung gehalten ist, und wobei der Außentubus durch ein
erstes Verstellmittel mit dem Fokussierring und der Fokussierring durch ein zweites
Verstellmittel mit dem Innentubus verbunden sind. Vorzugsweise bestehen die beiden
Verstellmittel aus UchneckengGtngen.
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Im einzelnen ist der Außentubus mit einer Bayonett- oder Schraubfassung
zur Anbringung am Kameragehäuse versehen und sitzt durch Eingriff iiber eine Schraubenverbindung
zwischen einem ersten Satz Schrauben dem Fokussierring auf, der am Außentubus so
angebracht ist, daß er innerhalb eines bestimmten Drehwinkels drehbar ist. Der Fokussierring
ist einstückig mit der Fassung entweder für die vordere Linsengruppe oder für die
hintere Linsengruppe und ist durch Eingriff über eine Schraubenverbindung zwischen
einem zweiten Satz Schrauben mit einem Innentubus verbunden, der die andere Linsengruppe
hält. Der Außentubus --steht mit dem Innentubus über eine Vorrichtung zur Regulierung
der axialen Verschiebung in Eingriff, die eine bekannte Kombination aus Keil und
Keilnut sein kann.
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Wenn man annimmt, daß die Ganghöhe der Schrauben auf der Außentubusseite
L1, die Ganghöhe der Schrauben auf der Innentubusseite L2 und das Verhältnis zwischen
dem Maß der Verschiebung der beiden Linsengruppen relativ zur Bildebene zum Zeitpunkt
der Scharfeinstellung P ist, dann sind die beiden Schraubensätze so vorgesehen,
daß die folgende Bedingung erfüllt wird: p = Maß der Versclaiebung der vorderen
Linsengruppe Maß der Verschiebung der hinteren Linsengruppe = L1/ (L1-L2) oder (L1
- L2) / L1.
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Damit hat die vorliegende Erfindung einen Satz Schrauben aus der herkömmlichen
Vorrichtung ausgeschaltet, wodurch die Zahl der Bearbeitungsstufen erheblich verringert,
die Form der einzelnen Bestandteile vereinfacht und die Anzahl der verwendeten Teile
reduziert worden ist. Es ist also möglich, eine leichte, kompakte, ausgezeichnete
Objektiveinrichtung vorzusellen, die verbesserte Bildqualität bei Naheinstellungen
zu fast denselben Kosten wie bei einem herkömmlichen Hetrofokus-Objektiv aufweist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbei spielen anhand der anhängenden Zeichnung.
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Fig. 1 zeigt in einem Vertikalschnitt durch die Längsachse ein typisches
Beispiel eines herkömmlichen Objektivs mit drei Schraubensatzen, um bessereBildqualitäten
bei Nah-Einstellung zu erhalten, wobei die eine Hälfte des Objektivs unterhalb der
Nittellinie fortgelassen wurde; Fig. 2 zeigt in einem Vertikalschnitt durch die
Längsachse die wesentlichen Teile eines Objektivs gemäß einer erfindungsgemäßen
Ausführungsform, wobei eine Hälfte des Objektivs unterhalb der Mittellinie fortgelassen
wurde, und Fig. 3 zeigt ir. einem Vertikalsohnitt durch die Längsachse die wesentlichen
Teile eines Objektivs einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei ebenfalls
eine Hälfte des Objektivs unterhalb der Mittellinie wie in Fig. 2 fortgelassen wurde.
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Fig. 1 wurde bereits oben erläutert.
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In Fig. 2 weist ein Außentubus 20 wie zum Beispiel eine Bayonettfassung
21, eine Schraubfassung oder dgl. zur Anbringung eines Wechselobjektivs an dem Kameragehäuse,
einen nicht dargestellten Blendenöffnungsring und Teile von automatischen Blendenmitteln
sowie einen Anschlag 22 auf, der mit einem Anschlagstift 24 zusammenwirkt, um den
Drehwinkel des Fokussierringes 23 zu begrenzen. Der Außentubus 20 steht in Eingriff
über eine Schraubenverbindung mit de Fokussierring 23 mittels eines ersten Satzes
von zwei Schrauben 25.
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An seine Vorderende ist der Fokussierring 23 mit einem Teil 26 zur
Anbringung von Zubehör ausgestattet wie z.B, Gegenlichtblenden, Filter usw.; einsüickig
mit ihm ist eine Innenfassung 28 für die vordere Linsengruppe 27, die zusammen mit
einer anderen Linsengruppe ein photographisches Objektivsystem bildet. Durch die
Drehung des Fokussierringes 23 wird die vordere Linsengruppe 27 zwecks axialer-VersChiebung
gedreht.
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Eine hintere Linsengruppe 29, die in Abstand zur vorderen Linsengruppe
27 mit einem dazwischenliegenden veränderlichen Luft-Raum D vorgesehen ist, wird
von einer Fassung 31 gehalten, die einstückig mit dem Innentubus 30 ist, der in
Eingriff iiber eine Schraubenverbindung mit dem Fokussierring 23
mittels
eines zweiten Salzes zweier Schrauben 32 steht. Ein sich von dem Innentubus 30 erstreckender
Keil 33 kann in einer Keilnut 34 gleiten, die sich entlang der Innenfläche des Außentubus'
20 erstreckt. Die Drehung des Fokussierrings 23 führt zu einer axialen Verschiebung
der hinteren Linsengruppe 2CD. Das Innenrohr 30 ist mit nicht dargestellten Elementen,
welche die automatische Blende bilden, versehen.
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Auf diese Weise bewirkt die Drehung des Fokussierringes 23 die Drehung
der vorderen Linsengruppe zur axialen Verschiebung sowie die axiale Versc iebung
der hinteren Linsengruppe.
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Das Verhältnis zwisden der Verschiebung der vorderen Linsengruppe
und der Verschiebung der hinteren Linsengruppe während ihrer Bewegung relativ zueinander
ist wie folgt: P = A1/A2 L L1/(L1- L2), = L2 x # /360.
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Ist beispielsweise L1 = C L2 = -2,25 und # = 1000, dann ist p = 8/(8
+ 2,25) = 0,78, aD = -2,25 x 100/360 = -0,63.
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Das Ergebnis ist also dasselbe, das man erhält, wenn man die Korrektion
durch Verschiebung der Linsengruppen unter Verwendung von drei Schraubensatzen wie
bei konventionellem Aufbau vornimmt. Dabei hat jedoch die vorliegende Erfindung
gege-nüber der herkömmlichen Vorrichtung einen craubensatz eingespart.
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In Fig. 3, die ein anderes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel zeigt,
weist ein Außentubus 40 z.B. eine Bayonettfassung 41 zur Anbringung eines Wechselobjektivs
wie im Falle der Fig. 2, einen hier nicht dargestellten Blendenöffnungsring und
Elemente einer automatischen Blendeneinrichtung sowie einen Anschlag 42 auf, der
mit einem Anschlagstift 44 eines Fokussierringes 43 zusammenwirkt, um den Drehwinkel
des Fokussierringes 43 zu begrenzen. Der Außen-tubus 40 steht in Eingriff über eine
Schraubenverbindung mit dem Fokussierring 43 mittels eines ersten Satzes von zwei
Schrauben 45.
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Der Fokussierring 43 ist einstückig mit der Fassung 48 zur Halterung
einer hinteren Linsengruppe 49, die zusammen mit einer vorderen Linsengruppe 47
ein Objektivsystem bildet.
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Die vordere Linsengruppe 47 wird von einer Fassung 51 gehalten, die
einstückig mit einem Innentubus 50 ist, der mit dem Fokussierring 43 über einen
zweiten Satz zweier Schrauben 52 in Eingriff steht und eine Keilnut 53 aufweist.
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Ein Keil 54 erstreckt sich von dem Außentubus 40 durch ein in dem
Fokussierring 43 gebildetes und sich über dessen Umfang erstreckendes Fenster 46.
Das äußere Ende des
innerhalb des Fokussierringes 43 befindlichen
Keiles 54 steht im Eingriff mit der Keilnut 53. Durch Drehung des Fokussierringes
43 wird die vordere Linsengruppe 47 in axialer Richtung verschoben. Der Innentubus
50 ist weiterhin mit einem Teil 55 zur Anbringung von Zubehör wie Gegenlichtblenden
usw. und mit hier nicht dargestellten Elementen einer automatischen Blendeneinrichtung
versehen. Der Fokussierring 43 weist ein (hier nicht dargestelltes) Fenster oder
dergleichen für ein Verbindungselement auf, um die Elemente der automatischen Blendeneinrichtung
auf dem Innentubus mit denjenigen auf dem Au2Jentubus und auf dem Kameragehäuse
betriebsmäßig zu verbinden.
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Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel sind arbeitsmäßig
die Fassung für die vordere Linsengruppe und die Fassung für die hintere Linsengruppe
gemäß Fig. 2 miteinander vertauscht; im Falle der Fig. 3 wird die vordere Linsengruppe
47 in axIaler Richtung verschoben, und die hintere Linsengruppe 49 wird zwecks axialer
Verschiebung gedreht. Das Verschiebungsverhältnis zwischen den beiden Linsengruppen
ist wie folgt: P= A1/A2 = (L1 - L2)/L1, =-L2 x# / 360.
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Wenn L1 = 10,25, L2 = 2,25 und # = 1000 ist, dann ist # = (10,25 -
2,25)/ 10, 25 = 0,78, = D = -2,25 x 100/360 = -0,63.
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Das Ergebnis ist also genau dasselbe wie in Fig.
Obgleich
die gezeigten Ausführungsbeispiele eine vordere Linsengruppe bestehend aus sechs
Linsen und eine hintere Linsengruppe bestehend aus vier Linsen aufweisen, kann die
vordere Linsengruppe aus drei Linsen, die hintere Linsengruppe aus sieben Linsen
zusammengesetzt sein. Andererseits kann die vordere Linsengruppe aus acht Linsen
und die hintere Linsengruppe aus zwei Linsen bestehen. Je nach Aufbau des Objektivs
braiicht die Gesalltzahl der einzelnen Linsen außerdem nicht auf zehn-beschränkt
zu sein, sondern die Anzahl der die einzelnen Linsengruppen bildenden Linsen ist
je nach Wunsch veränderbar.
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Außerdem braucht das Mittel zur Ausführung der Verschiebung nicht
auf Schneckengänge beschränkt zu sein, sondern es ist möglich, eine ITockenscheibe
oder dergleichen anstelle der Schrauben im Rahmen dieser Erfindung zu verwenden.
Zusätzlich zu den verwendeten Schrauben '-önnen, um den Außentubus, den Innentubus
und den Fokussierring zusammenzufügen, diese Teile mit röhrenförmigen Paßflächen
versehen sein, um sie gleitbar zu machen, damit die Ausrichtung der optischen Achsen
der Linsengruppen erleichtert wird. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur für
Wechselobjektive bei einäugigen Spie'gelreflexkameras anwendbar, sondern auch für
andere Objektive.