DE2259723C3 - Adjustment device for varifocal lenses with extremely large focal length nberelch - Google Patents
Adjustment device for varifocal lenses with extremely large focal length nberelchInfo
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Description
innchg tür Vurio-Objektive , , b) h tiaciurch ge-inch g door Vurio lenses,, b) ht i ac i urc h ge
hlfdaß der Antrieb für die Variator-SÄ2) uii-odcr für die Blende (15. .6, 17) motorisch erfolgt.hlfd that the drive for the variator-SÄ2) uii-odcr for the aperture (15. .6, 17) is done by motor.
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SchlittSledge
nehmen oder es auf einem
verschiebbar zu montieren.take it or it on one
to be slidable to assemble.
Eine andere bekannte Möglichkeit zur Verlange Endbrcunweite besteht im Auswechseln von n, die beispielsweise mit Hilfe eines Revolvei MJjjiv.-. in den optischen Strahlengang des Varioobjektivs eingeschwenkt werden.Another known way to request end width consists in replacing n, for example with the help of a revolver MJjjiv.-. into the optical beam path of the varifocal lens be swiveled in.
Auch ist ein Vario-Objektiv bekannt, bei dem zur Erreichung einer größeren Fndbrennweitc zusätzlich zu der Verschiebung von zwei optischen Wirkungsgruppen der mittlere Systemteil des ortsfesten hinteren i.insensystems (Relaissystem) zwischen zwei vorbestimmten F.instellagen verschiebbar ist.A varifocal lens is also known in which, in order to achieve a larger focal length, additionally to the displacement of two optical groups of effects the middle system part of the fixed rear one i.insensystems (relay system) can be moved between two predetermined adjustment positions.
Diese aufgeführten Maßnahmen ergeben lediglich eine Bereichsverlagerung, hei der die Brennweiten des Vario-Obiektivs um einen bestimmten Faktor verändert werden. Eine Vergrößerung des Brennweitenbereichs und ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren des gesamten Brennweitenbereichs (unterer und oberer Einstellbercich) ist nicht möglich. Die Vergrößerungsänderung kann also nur stufenweise durchgeführt werden.These measures listed only result in a range shift, i.e. the focal lengths of the Vario lenses changed by a certain factor will. An enlargement of the focal length range and a continuous, stepless drive through the entire focal length range (lower and upper adjustment range) is not possible. The change in magnification can therefore only be carried out in stages.
Aus diesem Grunde muß der Bildaufnahme- bzw. Bildübertragungsablauf während des Wechselns der Oplikteile unterbrochen werden. Dieser Unistand wird - insbesondere bei Live-Sendungen des Fernsehens - als sehr störend empfunden.For this reason, the image recording or image transmission process must be performed during the change of Oplikteile are interrupted. This unistand is - especially with live television broadcasts - perceived as very annoying.
Ebenso ist bei mancherlei technischen Anwendun-Likewise, in some technical applications
gen die stufenweise Änderung des Variationsbereichs fur den Abbildungsmalistab im Sinne eines rationellen Arbeitsablaufs häufig von erheblichem Nachteil. Auch wirkt sich die Verwendung von Zusaiz-Optiken in bekannter Weise nachteilig auf die Bildqualität aus.The gradual change in the range of variation for the mapping characteristic in the sense of a rational Workflow is often a significant disadvantage. The use of Zusaiz optics also has an effect adversely affect the image quality in a known manner.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung für Vario-Objektive mit extrem großem Brennweitenbereich (beispielsweise 1:30) und hoher relativer Öffnung (1:1,7; 1:2,0) zu schaffen, die ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren ία über den gesamten Brennweitenbereich ermöglicht.The invention is based on the object of providing an adjustment device for varifocal lenses with extremely to create a large focal length range (e.g. 1:30) and high relative aperture (1: 1.7; 1: 2.0), which a continuous, stepless drive through ία made possible over the entire focal length range.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Vario-Objektiv mindestens zwei Variatorteile aufweist, in welchen jewe;ls mindestens zwei axial verschiebbare optische WirVungsgruppen angeordnet sind, die nach vorbestimmten Gesetzmäßigkeiten durch entsprechende in den Variatorteilen eingebrachte Kurvenführungen unterschiedliche Verschielxwege wahrend des Verstellvorganges zurücklegen, wobei die Drehung der beiden Variatorteile durch einen zentralen Antrieb über an sich bekannte Mitnehmer- und Übersetzungselemente erfolgt.This object is achieved according to the invention in that the zoom lens has at least two variator parts in which each ; At least two axially displaceable optical action groups are arranged which, according to predetermined principles, cover different displacement paths during the adjustment process by means of corresponding cam guides introduced in the variator parts, the rotation of the two variator parts being carried out by a central drive via driver and transmission elements known per se.
In besonders zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindungist vorgesehen, daß der Antrieb für die beiden Variatorteile von einer gemeinsamen Welle erfolgt.In a particularly useful embodiment of the invention provided that the drive for the two variator parts takes place from a common shaft.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß durch Zwischenschalten eines Umlaufgetriebes jeweils nur ein Variatorteil in Aktion ist.According to another development of the invention it is provided that by interposing a Epicyclic gear only one variator part is in action.
Auch können auf den Variatorteilen Steuerspuren mit Ausnehmungen angeordnet sein, die zur Sperrung der Drehbewegung des einen bzw. des anderen Variatorteils dienen.Control tracks with recesses can also be arranged on the variator parts for blocking serve to rotate the one or the other variator part.
Nach einem weiteren speziellen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die in den Variatorteilen liegenden Kurvenführungen für die erste und zweite verschiebbar angeordnete optische Wirkungsgruppe am Bereichsende bzw. für die dritte und vierte verschiebbar angeordnete optische Wirkungsgruppe am Bereichsanfang mit auslaufenden Steigungen versehen sind.According to a further special feature of the invention it is provided that in the variator parts lying curve guides for the first and second displaceably arranged optical action group at the end of the range or for the third and fourth displaceably arranged optical action group on The beginning of the area are provided with tapering slopes.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausfuhrungsform der Erfindung sind an einer im Vario-Objektiv angeordneten Blende Mitnehmerelemente angebracht, in die Übertragungselemente eingreifen, welche durch den Antrieb für die Variatorteile antreibbar sind und der Blende zur Beeinflussung der relativen Öffnung eine /usatzbewegung erteilen, wobei die Mitnehmerelemente auf einem Blendenteil aufgebracht sein können, der einem Blendendrehring axial gegenüberliegt.According to a preferred embodiment of the invention, one is arranged in the varifocal lens Aperture driver elements attached, engage in the transmission elements, which by the Drive for the variator parts can be driven and the diaphragm for influencing the relative opening a Grant additional movement, with the driver elements can be applied to a diaphragm part which is axially opposite a rotating diaphragm ring.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Zusatzbewegung zur Veränderung des Blendendurchmessers der Blende abhängig von der jeweiligen Brennweite ist.It is also provided that the additional movement to change the aperture diameter of the Aperture depends on the respective focal length.
Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß bei einer motorischen Verstellung der Blende der Istwert der Brennweite durch einen Istwertgeber eifaßbar und einer Steucrelektronik aufschaltbar ist.A preferred embodiment is that in a motorized adjustment of the diaphragm The actual value of the focal length can be captured by an actual value transmitter and can be connected to control electronics.
Schließlich ist es Bestandteil der Erfindung, daß der Antrieb für die Variatorteile und/oder für die Blende motorisch erfolgt.Finally, it is part of the invention that the Drive for the variator parts and / or for the diaphragm takes place by a motor.
In der Zeichnung sind schematisch zwei /weckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown schematically.
Es zeigtIt shows
Fig. 1 einen Längsschnitt (teilweise) durch ein Vario-Objektiv mit Verstelleinrichtung,1 shows a longitudinal section (partially) through a varifocal lens with adjustment device,
I"' i g. 2 eine Seitenansicht eines Vario-Objvktivs mit einer anderen Verstelleinrichtung,2 shows a side view of a vario lens with another adjustment device,
I- ig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 2.I- ig. 3 shows a section along the line AB in FIG.
In der F i g. 1 ist ein Vario-Objektiv mit zwei Variatortcilen 1 und 2 dargestellt, die jeweils zwei Kurvenführungen 3 und 4 bzw. 5 und 6 zur Verstellung von optischen Gliedern enthalten. Die Kurvenführungen 3,4,5 und 6 weisen untereinander unterschiedliche Kurvensteigungen auf. Das Vario-Objektiv setzt sich aus vier feststehenden optischen Wirkungsgruppen 7,8,9 und 10 und aus vier verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen 11,12, 13 und 14 zusammen. Die optischen Wirkungsgruppen 11 und 12 sind in dem ersten Variator 1 und die optischen Wirkungsgruppen 13 und 14 in dem zweiten Variator 2 zum Zwecke der Brennweitenänderung verschiebbar angeordnet.In FIG. 1 is a varifocal lens with two variator lenses 1 and 2 shown, the two curve guides 3 and 4 or 5 and 6 for adjusting optical links included. The cam guides 3, 4, 5 and 6 are different from one another Curve gradients on. The varifocal lens is made up of four fixed optical groups 7, 8, 9 and 10 and from four slidably arranged optical effect groups 11, 12, 13 and 14 together. The optical groups 11 and 12 are in the first variator 1 and the optical Action groups 13 and 14 in the second variator 2 for the purpose of changing the focal length arranged.
Zwischen den beiden Variatorteilen I und 2 ist innerhalb der feststehenden optischen Wirkungsgruppen 8 und 9 eine Blende angeordnet, die aus Blendenlamellen 15, Blendendrehring 16 und einem Blendenkörper 17 besteht.Between the two variator parts I and 2 is within the fixed optical groups 8 and 9, a diaphragm is arranged, which consists of diaphragm blades 15, diaphragm rotating ring 16 and a diaphragm body 17 exists.
Von einem den (Jetriebeeingang bildenden Zahnrad 18 werden zwecks Minimierung des Aufwandes und zur Verringerung der Umkehrspanne der erste Variatorleil 1 über ein Zahnrad 19 und der zweite Variatorteil 2 über ein Zahnrad 20 in Drehung versetzt. Die Zahnräder 19 und 20 sind auf einer Welle 21 fest angeordnet. Das Zahnrad 19 greift in einen auf dem ersten Variatorteil 1 aufgebrachten Zahnkranz 22 und das Zahnrad 20 in einen auf dem zweiten Variatorteil 2 aufgebrachten Zahnkranz 23 ein. Die Fassungen der verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen 11, 12, 13 und 14 weisen Mitnehmerelemente auf, die in die Kurvenführungen 3, 4 bzw. 5, 6 eingreifen.From a gear 18 forming the gear input, in order to minimize the effort and to reduce the reverse margin of the first variator part 1 via a gear 19 and the second variator part 2 set in rotation via a gear wheel 20. The gears 19 and 20 are on a shaft 21 firmly arranged. The gear 19 engages in a ring gear mounted on the first variator part 1 22 and the gear wheel 20 into a ring gear 23 mounted on the second variator part 2. The versions the displaceably arranged optical action groups 11, 12, 13 and 14 have driver elements which engage in the cam guides 3, 4 and 5, 6.
Die Getriebeauslegung erfolgt unter den Bedingungen der stetigen Brennweitenänderung, der Empfindlichkeitskriterien sämtlicher beweglicher Wirkungsgruppen, den Änderungsfaktoren beider Variatorteile sowie der gemeinsamen Zentrale, so daß ein kontinuierliches Überstreichen des gesamten Brennweitenbereichs optimal gegeben ist.The gear design takes place under the conditions of constant change in focal length, the sensitivity criteria of all moving impact groups, the change factors of both variator parts as well as the common center, so that a continuous sweeping of the entire focal length range is given optimally.
Der üblichen Verstellbewegung der Blende - Verdrehung des Blendendrehrings 16 - durch manuelle oder motorische Verstelleinrichtungen wird eine Zusat/bewegung überlagert, die abhängig von der jeweiligen Brennweite ist und der Beeinflussung der relativen Öffnung dient. Diese Zusatzbewegung erfolgt gleichfalls von der Welle 21 über Zahnräder 28 und 29. Das Zahnrad 28 ist auf der Welle 21 fest angeordnet. Das Zahnrad 29 greift in einen auf dem Blendenkörper 17 angebrachte Zahnkranz 30 ein, so daß die Zusatzbewegung von dem üblicherweise feststehenden Blendenkörper 17 ausgeführt wird.The usual movement of the diaphragm - twisting of the diaphragm rotating ring 16 - by manual or motorized adjustment devices an addition / movement is made superimposed, which is dependent on the respective focal length and the influence of the relative Opening serves. This additional movement also takes place from the shaft 21 via gears 28 and 29. The gear 28 is fixedly arranged on the shaft 21. The gear 29 meshes with one on the visor body 17 attached ring gear 30, so that the additional movement of the usually fixed Visor body 17 is executed.
In Fig. 2 ist eine Verstelleinrichtung dargestellt, bei der während des Verstellvorgangs jeweils nur ein Variatorteil 1 oder 2 in Aktion ist, während der andere 1 bzw. 2 in seiner End- oder Anfangsstellung verharrt. Dies wird durch Zwischenschalten eines aus einem Zahnrad 31, einer Kreuzwelle 32 und einem Zahnrad 33 bestehenden Differentialgetriebes erreicht. Hierdurch wird der für die kinematische Antivalenzschalt ung erforderliche Freiheitsgrad geschaffen, wobei der ständige Zahnradeingriff als Voraussetzung für die stetige Verstellbewegung erhalten bleibt.In Fig. 2, an adjusting device is shown in which only one during the adjustment process Variator part 1 or 2 is in action, while the other 1 or 2 is in its end or starting position persists. This is done by interposing one of a gear 31, a cross shaft 32 and a Gear 33 reached existing differential gear. This is the one for the kinematic non-equivalence switch Unnecessary degree of freedom created, with the constant gear engagement as a prerequisite for the continuous adjustment movement is retained.
Die Kreuzwelle 32 des Differentialgetriebes ist mit der Welle 21 fest verbunden, so daß der Energiefluß von dem Zahnrad 31 bei stillstehender Kreuzwelle 32The cross shaft 32 of the differential gear is firmly connected to the shaft 21, so that the flow of energy of the gear 31 with the cross shaft 32 stationary
auf das Zahnrad 33 und damit aui den Zahnkranz 22 des ersten Variatorteils 1 erfolgt. Hei stillstehendem Zahnrad 33 erfolgt der Energiefluß von dem vom Zahnrad 18 angetriebenen Zahnrad 31 mit halber Drehzahl auf die Krcuzwelle 32 und somit auf die Welle 21 und das Zahnrad 20. Durch die gctriebliche Verbindung des Zahnrads 20 mit dem Zahnkranz 23 des zweiten Variatorteils 2 wird dieser in Drehung versetzt.takes place on the gear 33 and thus also on the ring gear 22 of the first variator part 1. Hei resting Gear 33 takes place the flow of energy from the gear 31 driven by the gear 18 with half Speed on the Krcuzwelle 32 and thus on the shaft 21 and the gear 20 Connection of the gear 20 with the ring gear 23 of the second variator part 2, this is in rotation offset.
Diese Art des Antriebs ist vorteilhaft, da jeweils nur zwei verschiebbar angeordnete optische Wirkungsgruppen 11 und 12 oder 13 und 14 bewegt werden, wodurch die mit jeder bewegten optischen Wirkungsgruppe cinhergchendcn, unvermeidbaren Lagcfehler und Erschütterungen auf das Minimum beschränkt bleiben.This type of drive is advantageous because there are only two slidably arranged optical action groups 11 and 12 or 13 and 14 are moved, whereby the optical group of effects moved with each moving constant, unavoidable positional errors and vibrations to a minimum remain limited.
Eine Sperrung in horm eines Rastgesperres, bestehend aus Hebeln 34 und 35, einer Welle 36 und RoII-körpcrn 37 und 38, verhindert, daß der jeweilige stillgesetzte Variatorteil 1 oder 2 vorzeitig aus der durch Anschläge 39'und 40 definierten Anfangs- bzw. Endposition bewegt wird, indem die Rollkörper 37 und 38 in entsprechende Ausnehmungen 41 und 42 (Fig. 3) der auf den Variatorteilen 1 und 2 angeordneten Steuerspuren 43 bzw. 44 einrasten.A lock in horm of a locking mechanism, consisting consisting of levers 34 and 35, a shaft 36 and RoII-kkörcrn 37 and 38, prevents the respective shutdown Variator part 1 or 2 prematurely from the start or end position defined by stops 39 'and 40 is moved by the rolling elements 37 and 38 in corresponding recesses 41 and 42 (Fig. 3) of the control tracks 43 and 44 arranged on the variator parts 1 and 2 engage.
Die geforderte stetige Hrcnnwcitenänderung bedingt eine Aufteilung der eingangsseitigen Gctricbcdrehwinkel auf beide Variatorteile 1 und 2 unter Berücksichtigung ihrer Anteile am gesamten Variationsbereich sowie des vorgegebenen Änderungsgesetzes der Brennweile mil dem (ielriebedrehwinkcl.The required constant change in working force requires a division of the input-side rotation angle on both variator parts 1 and 2, taking into account their shares in the entire range of variation as well as the given law of amendment of the burning time with the (ielriebedrehwinkcl.
Da im ersten Variatorteil I die relative Öffnung über den Brennweiten-Variationsbereich bei vertretbarem Aufwand und im Rahmen der geforderten Dimensionen konstant gehalten werden kann, ist es sinnvoll, die Blende in Abhängigkeit der Brennweite des durch die verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen 13 und 14 gebildeten Variatorteils 2 zu verstellen.Since in the first variator part I the relative opening over the focal length range of variation is reasonable It is effort and can be kept constant within the required dimensions makes sense to adjust the aperture as a function of the focal length of the slidably arranged optical To adjust action groups 13 and 14 formed variator part 2.
Bei Vario-Objektiven. bei denen die Verstellung der Blende motorisch erfolgt, ist es zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Position der Brennweite des /weitet! Variators 2 durch einen Istwertgeber, beispielsweise durch ein in geeigneter Weise angebrachtes Potentiometer, erfaßt und dem Soüwcrl aufgeschaltet wird, so daß bei Veränderung der Brennweite die relative Öffnung erhalten bleibt bzw beeinflußt wird.With varifocal lenses. in which the adjustment of the diaphragm is motorized, it is useful and advantageous if the position of the focal length of the / expands! Variators 2 by an actual value transmitter, for example detected by a suitably attached potentiometer and connected to the Soüwcrl so that when the focal length is changed, the relative aperture is retained or influenced will.
Der besondere Vorteil der Verstelleinrichtung nach tier Erfindung besteht darin, daß die Verstellung der verschiebbar angeordneten optischen Wiikungsgruppen durch einen zentralen Antrieb erfolgt, wodurch ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren über den gesamten Brennweitcnbcrcich ermöglicht wird. Hin weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß mit dem Antrieb für die verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen gleichzeitig die erforderliche Zusalzbewegung der Blende durchführbar ist.The particular advantage of the adjusting device according to the invention is that the adjustment of the displaceably arranged optical Wiikungsgruppen takes place through a central drive, whereby a continuous, stepless movement over the entire focal length range is made possible. Another advantage is seen in the fact that with the drive for the slidably arranged optical Action groups at the same time the required additional movement of the diaphragm can be carried out.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Claims (8)
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722259723 DE2259723C3 (en) | 1972-12-06 | Adjustment device for varifocal lenses with extremely large focal length nberelch | |
| DD173074A DD105904A5 (en) | 1972-12-06 | 1973-08-24 | |
| GB4062873A GB1437619A (en) | 1972-12-06 | 1973-08-29 | Zoom lens system with extremely long focal length range |
| SU731961328A SU656553A3 (en) | 1972-12-06 | 1973-09-19 | Variable objective with variable focal length mechanism |
| JP48123947A JPS4990528A (en) | 1972-12-06 | 1973-11-02 | |
| FR7339159A FR2209944B1 (en) | 1972-12-06 | 1973-11-05 | |
| US421931A US3896466A (en) | 1972-12-06 | 1973-12-05 | Control mechanism for varifocal objective |
| JP1977078429U JPS5330334U (en) | 1972-12-06 | 1977-06-15 | |
| JP1977078430U JPS52169339U (en) | 1972-12-06 | 1977-06-15 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19722259723 DE2259723C3 (en) | 1972-12-06 | Adjustment device for varifocal lenses with extremely large focal length nberelch |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2259723A1 DE2259723A1 (en) | 1974-07-04 |
| DE2259723B2 DE2259723B2 (en) | 1974-10-24 |
| DE2259723C3 true DE2259723C3 (en) | 1976-07-08 |
Family
ID=
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