DE2716679A1

DE2716679A1 - Verstelleinrichtung zur fokussierung von objektiven

Info

Publication number: DE2716679A1
Application number: DE19772716679
Authority: DE
Inventors: Paul Ing Grad Himmelsbach
Original assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Current assignee: Jos Schneider Optische Werke GmbH
Priority date: 1977-04-15
Filing date: 1977-04-15
Publication date: 1978-10-19
Also published as: ATA239178A; JPS53129030A; FR2387467A1; AT353503B; FR2387467B3; US4353634A

Description

"Verstelleinrichtung zur Fokussierung von objektiven"

Die Erfindung bezieht sich auf eino Verstelleinrichtung zur Fokussierung von Objektiven auf in der bildebene abzubildende Objekte durch Verschiebung eines Frontgliedes bzw. einer Frontgruppe in axialer Richtung.

Zur Fokussierung von Objektiven wird vorzugsweise ein sogenannter Schneckengany benutzt, der aus zwei in sicii verschrcübten GewindehUlsen mit meist mehrgängigen Gewinden und kleinem Gewinueprofi.l besteht. Durch Verdrehen der exnen GewindehUlse gegenüber der anderen wird eine der Steigung und dem Drehwinkel entsprechende proportionale Langsverstelluncj eines verschiebbar angeordneten optischen Gliedes erreicht. Durch eine Nut an der inneren der beiden GewindehUlsen, in die eine fingerähnliche Geradführung eingreift, wird ein geradliniger Schneckenc,cng geschaffen.

Diese Verstellmechanismen weisen eine sehr grosse Flächenreibung an den Gewindeflanken auf.

Es ist eine Einrichtung bekannt, die zur Verstellung von optischen Gliedern eines Objektivs eine am Objektivtubus befestigte Zahnstange aufweist, in welche ein Schneckenrad eingreift. Diese Einrichtung kann durch einen auf der Achse des Schneckenrades angeordneten Drehknopf von Hand oder von einem liotor verstellt werden (deutsches Patent 1 IUl 801). Aufgrund der relativ grossen Transportschnecke und der grossen Gleitflüche ist eine erhebliche Haftreibung vorhanden.

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tine weitere bekannte Verstelleinrichtung bestellt aus mindestens einer drehbaren '/eile mit einem Gewinde und einer gegebenenfalls feststehenden FUhrungssäule innerhalb eines Objektivkörpers, die parallel zur optischen Achse angeordnet ist, wobei das Gewinde von einer ortsfest r;n einem Fassungskörper angeordneten Gewindemutter formschlüssig umrjeben ist und die drehbare Welle ein Rände.lrnci und ein Zahnrad aufweist, das mit einem gegebenenfalls abnehmbaren liotor in Verbindung steht (deutsches Patent 1 273 975).

Der Kraftaufwand zur Verstellung des optischen Systems bzw. eines optischen Gliedes ist relativ hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung zur Fokussierung von Objektiven zu schaffen, die die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist und die sich durch eine verbesserte FUhrungsgenauigkeit, durch besondere Einfachheit in der Herstellung und Montage auszeichnet und mit der die Möglichkeit der manuellen und motorischen Betätigung gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das Frontglied aus einem optischen Linsenglied und einer Fassung besteht, wobei die Fassung mit einem Stift versehen ist, der durch einen Schlitz eines übjektivkörpers hindurchgreifend in eine offene Kurve eines zur manuellen Betätigung der Verstelleinrichtung dienenden Einstellrinyes eingreift und durch Federzug einer Feder an die eine Kante der offenen Kurve angedrückt wird, wobei die Feder eine mit der Fassung festverbundene Führungssäule und eine mit einer zylindrischen Bohrung zur Lagerung der FUhrungssäule versehene Antriebswelle über entsprechend angeordnete Haltestifte zusammenhält, wobei ein Stift

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vorgesehen ist, der die Fuhrunjssäule gegen eino /erdrr hung richert und dass die Antriebsv/elle ein üev/inde cuiv/eist, welcher, mit einor Gev/indemutter in Eingriff stellt, die über ein Lahnrcd und einer Friktionskunplung mit einen Motor zur motorischen ^et;iti ui. der Verstelleinrichtung^ verbunden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der iirfi.ndunj sind den Unteranspr'Jchen zu entnehmen.

Ein zweckmässiges AusfUhrun^sbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematised dargestellt und wird im folgenden n"her beschrieben:

Der Längsschnitt zeigt ein Objektiv 1 mit veränderbarer Jrennv?eite, das mit einer Filmkamera 2 derart verbunden ist, dass ein bestimmter Teil des Objektivs 1 in die Kamera ?. hineinregt. Dar, Objektiv 1 setzt sich aus einem zur Fokussierung verschiebbar angeordneten aus einem optischen Linsenglied 3 und einer Fassung 8 bestehenden Frontglied und aus während des Fokussiervorganges feststellenden optischen Gliedern 4, 5 und 6 zusammen. Zur Brennweitenänderung und zur Konstanthaltung der Schnittweite werden die optischen Glieder 4 und 5 gegenüber den anderen optischen Gliedern 3 und ό nach vorbestimmten Gesetzmässigkeiten verschoben. Das stets feststehende optische Glied 6 setzt sich aus mehreren Linsen bzv/. Linscngliedern (nicht dargestellt) zusammen und bildet das Relaissystem, welches die aufzunehmenden Objekte auf die Filmebene 7 abbildet.

Die Fassung 8 des Frontgliedes ist mit einem Stift 9 versehen, der durch einen Schlitz 11 eines Objektivkörpers 10 hindurchgreift. Der Schlitz 11 entspricht in seiner Länge dem Laufweg des Frontgl.iedes von kleinster zur grössten Entfernung. Weiterhin greift der Stift IU in eine offene Kurve 13 eines Einstellringes 12 ein, die zweckmässi-

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mit einer cntfernun^ssknVj uric! ^rccindelunyen verseilen irt. I it der Frssun- -< ist eine I-Uhrungr.sciule 14 festverbunden, die mit ihrem hinterer i_nde in einer zylindrischen uohrunc .LV einer ..ntriebswelle lij yelrcert i:rt . η der FUhruncjsoaule 14 und ein der ι .ntriebswelle Io üefinden sich Haltestifte Jo und 1.7, die zur Aufnahme einer Feder 15 dionen. üie Keder .15 ist derart ausgelegt, dass sie die Fuhrungnsnule unter Zug in der zylindrischen dohrung li> der Antriebswelle Io heilt, üurch den Zug der Feder 15 wire! gleichzeitig der Jtilt 9 gegen die ej.ne Kante der offenen i>urve 13 im ein stellring 12 eingedruckt, uie ,,ntriebswelle 18 ist mit einem Gewinde 21 versehen, in das eine G_ewindemutter ??. eingreift, üie uewindcMuttor .':'■' int tiber ein Zahnrad 23 und einer Friktionskupplung Γ4 mit einem Motor 25 verbunden.

Jei motorischer cJetütiuung der Verstelleinrichtung wird die Antriebswelle 10 mit der Führunrjssüule 14 und somit auch die Fassung ΰ mit dem optischen Linsenglied 3 in axialer Richtung verschoben, beispielsweise in die gestrichelt eingezeichnete Lage, welches die Naheinstellung darstellen würde.

oei einer manuellen LJetätigung der Verstelleinrichtung wird der Einstellring 1? durch brehen in die gewünschte tntfernungseinstellung gebrecht, uer ütift 9 gleitet dann an der einen Kcnte der offenen ivurve 13 entlang und wird mit der Fassung H und der optischen Linsengruppe 3 sowie der FUhrungssäule 14 gegen den Zug der Feder 15 in axialer Richtung verschoben.

Zwei Platinen 26 und ?./ bilden die Lager für die FUhrungssüule 14 und dienen gleichzeitig dem statischen Aufbau des Objektivs 1. Die bewindemutter 7.2 ist zwischen der Platine 27 und einer Hilfeplatine ?1> axial gelagert.

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Um ein Verdrehen der Fassung t> mit dem optischen Lincenglied 3 um die FUhrungssäule 14 zu verhindern, ist eine kurze Führungssäule 29 in einem Längsschiit;: der Platine 22 angeordnet, wobei die FUhrungssäulen 14 und 29 durch eine ringförmige Klammer 3ü zur Versteifung der verschiebbar angeordneten Elemente o, 14 und 29 verbunden sind«

Ein Stift 20, der an der Antriebswelle Vo angeordnet ist, sichert die FUhrungssäule 14 gegen Verdrehung.

Die Verschiebung der optischen Glieder 4 und 5 zur iirennweitenänderumj und Konstanthaltung der Schnittweite erfolgt in Führungsrillen 31 bzw. 32 über an sich bekannte Verstell- und Ubertragunsmittel.

Es kann zweckdienlich sein, eine Kaste vorzusehen, die eine Kopplung zwischen den Einstellbereichen fUr Entfernung und brennweite ermöglicht. Eine derartige Einrichtung könnte derart ausgelegt sein, dass bei langen Brennweiten ein Verstellen des Frontgliedes in einen bestimmten Nahentfernungsbereich verhindert wird. Aus GrUnden der Übersichtlichkeit wurde eine derartige an sich bekannte Rasteinrichtung nicht zeichnerisch dargestellt.

Die erfindungsgemässe Verstelleinrichtung zum Fokussieren von Objektiven eignet sich in besonderer Weise zur selbsttätigen Scharfeinstellung (Autofocus).

Hierbei kann es sich um selbsttätige Scharfeinstell-Einrichtungen handeln, die in an sich bekannter Weise den Aufnahmeabstand zum Objekt mit einem Sender (beispielsweise Infrarot oder Radar) und einem Empfänger messen oder bei denen das vom Aufnahme-Objektiv erzeugte Bild zu einem Empfänger geleitet und dort auf optimalen Kontrast elektronisch ausgetastet werden. Bei diesen Linstellein-

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richtungen ist eine im Aufnohme-übjektiv und/oder in der Kamera engeordnete einrichtung mit entsprechenden bekannten Stellgrössen erforder.lich, die es gestattet, die zur automatischen Fokussierung vorgesehene optische Wirkungsgruppe sofort unmittelbar in die von den Stellgrössen ermittelte Position zu bringen.

Die besondere Leichtgüngigkeit der erfindungsgemässen Verstelleinrichtung, und somit der nur geringe Energieaufwand für die motorische Verstellung, sind für die selbsttätige Scharfeinstellung äucserst gUnstig. Ebenso ist es von Vorteil, dass keine Umschaltvorgange zwischen motorischer (Autofocus) und manueller Betätigung erforderlich sind.

Durch die grosse FUhrungslänge, die die Verstelleinrichtung aufweist, wird eine verkantungsfreie Führung bei kleinen Lagerstellen mit geringer Lagerreibung gewährleistet.

Die Gewindemutter bringt neben der sicheren axialen Abstützung gleichzeitig einen grossen Ubersetzungsfaktor von radialer in axialer Richtung und somit Vorteile fUr den Antrieb.

Durch die Geradführung des zu verstellenden Gliedes fUr die Fokussierung wird eine bessere Zentrierung für dieses Glied und eine bessere optische Qualität fUr das Objektiv erreicht.

Ein weiterer Vorteil der Längsführung des Fokussiergliedes besteht darin, dass rechteckige Sonnenblenden, Vorsatzlinsen, Filter oder dergleichen vorne auf den Objektivkörper aufsetzbar sind, ohne den erforderlichen Strahlengang ungünstig zu beeinflussen.'

Diese Verstelleinrichtung eignet sich für Objektive der verschie densten Arten und Anwendungen.

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Claims

Jos. Schneider & Co.
upti-.che ?er.;e,
Und ivreuznrcli

Patentansprüche

1. Verstelleinrichtung zur Fokussierung von tbjoictiven c.ur in der 3ildebene abzubildende ubjekte durch Verschiebung eines rrontgliedes bzw. einer Frontgruppe in axialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Frontglied aur, einem optischen Linsenglied (3) und einer Fassung (ö) besteht, wobei die Fassung (3) mit einem Stift (9) versehen ist, der durch einen Schlitz (ll) eines Objektivkörpers (lü) hindurchgreifend in eine offene Kurve (13) eines zur manuellen Betätigung der Verstelleinrichtung dienenden Einstellringes (12) eingreift und durch Federzug einer Feder (15) an die eine Kante der offenen Kurve (13) angedrückt wird, wobei die Feder (.15) eine mit der Fassung (^) festverbundene Führungssäule (14) und eine mit einer zylindrischen Johrung (19) zur Lagerung der Führunjssäule (14) versehenen Antriebswelle (l8) über entsprechend angeordnete ilaltestifte (lt> und 17) zusammenhält, wobei ein Stift (/θ) vorgesehen ist, der ili; l'ührunj;,-säule (l4) gegen eine Verdrehung sichert und dcns die ,,ntrieboi/elle (18) ein Gewinde (2l) aufweist, welches mit einer Gewindemutter (22) in Eingriff steht, die über ein Zahnrad (23) und einer Friktionskupplung (24) mit einem Motor (25) zur motorischen Lfetütiguni, der Verstelleinrichtung verbunden ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führuncjssäule (14) in zwei Platinen (26 und ?7) gelagert ist.

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'_·. ι/crrtc.'..i oinriclitun.. η c.i ,.n-prucn .1 cc'or .' , cl ;i ci υ r c h ei e !: ο η η ζ ο i c h η ·.=? ΐ , c!r:r,- ei Lo Κθ5:~υη·_ώ (^) eis- ί rontf;'.ie-('■'5 ;·:υ.-"!ΐλ· ί ich ''Ui :Lnor KtTirun ss'iu.l.e (Γ. ,· :ur e;'.;:ktcn . .χir;ΛfUiirurr vt iv.cia^bb: r <":.■> J.r;c:rrt irt, \v-bri r'ic ruhruiiv. r-,r. ^;υ·'ΐη ^'.4 un.

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-.-. /fjrüto.lleinrlciitun., nr;c,i oiriv.iii oder meiireren c'f.T vorherigen ι ί r >r'^:c;ie für ein objektiv nit vrinderbr rer Lirennweitt-, dadurch ^elcennzeichnet, dcss innerhr-.lij c,vr, I bjektivf (l) oin o^tisclior. uJ.i.eci (4) zur , .ruiorung der üronnv/eitü und ein anderer, optischem Glied (5) zur Konstcnthr'.tunj dor ^chnitt- \;eite cjecjenUber der optischen Linsengruppe (?) und einem iielaissystorn (o) verschiebbar angeordnet r.xnd,

5. Verstei.leinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen /.nsfiriJcho, dadurch gekennzeichnet, dass zur selüstütigen i.,chcrfeinste.liun<j der Motor (25) durch an sich bekannte ote.l.lcjrosren antreibbcir ist.

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