DE3028783A1

DE3028783A1 - Zoomobjektiv-baugruppe

Info

Publication number: DE3028783A1
Application number: DE19803028783
Authority: DE
Inventors: Takashi Isobe; Shigeru Kamata
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1979-07-30
Filing date: 1980-07-29
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE3028783C2; US4322150A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf photographische Objektive und insbesondere auf Zoomobjektiv-Baugruppen, bei denen ein Nahaufnahme-Mechanismus vorgesehen ist.

Es wurde bisher eine breite Vielfalt mechanischer Halterungs- oder Aufbausysteme für Zoomobjektive mit Nahaufnahme-Möglichkeit vorgeschlagen. Ein Beispiel für ein derartiges System ist in der US-PS 4 097 124 beschrieben; bei diesem System erfolgen bei der Halterung des Zoomobjektivs die Scharfeinstellung und die Nahaufnahme-Einstellung mittels eines gemeinsamen Betätigungsteils 13 zur Brennweitenverstellung, das um die optische Achse der Objektivbaugruppe gedreht bzw. axial bewegt wird. Ist jedoch eine Einstellung im Nahaufnahme-Bereich erwünscht, so muß die Bedienungsperson einen Aufnahmeart-Stellring 18 so drehen, daß der Eingriff eines Stifts 30 von einem Brennweiteneinstellungs-Schlitz Z1 zu einem Makro-Einstellungs-Schlitz M1 wechselt. Das heißt, bei dem mechanischen Halterungssystem bzw. Aufbausystem gemäß dieser US-PS sind die Brennweitenverstellung und die

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] Nahaufnahmen-Einstellung voneinander völlig unabhängig, wobei zwischen den Einstellungen kein Folgezusammenhang besteht. Es ist natürlich offensichtlich, daß die Zoomobjektiv-Baugruppe in der in dieser US-PS beschriebenen

<j Art insofern vorteilhaft ist, als eine zufällige Umstellung des optischen Systems auf den Nahaufnahme-Bereich bei der Brennweiteneinstellung verhindert werden kann.

IQ In diesem Zusammenhang ist jedoch zu erwägen, daß die Verwendbarkeit eines Zoomobjektivs dann gesteigert werden kann, wenn dem Vorgang der Scharfeinstellung einer Linsengruppe auf ein aufzunehmendes Objekt eine Reihe von Betätigungen des Verschlußauslösemechanismus mit beliebigen unterschiedlichen Vergrößerungen eines Objektbilds folgt. Ferner werden auch die Bedienbarkeit und Bequemlichkeit der Objektivbaugruppe verbessert, wenn die Scharfeinstellung, die Brennweiteneinstellung und die Nahaufnahme-Einstellung in Aufeinanderfolge mittels eines einzigen Betätigungsteils ausgeführt werden können'.

Da bei den herkömmlichen Zoomsystemen die gesamte Axialbewegung des Betätigungsteils gleich derjenigen des Variators sein muß, müssen die Längsabmessungen der Baueinheit beträchtlich gesteigert werden, wodurch die leichte Handhabung und die Tragbarkeit der Einheit aufgegeben bzw. beeinträchtigt werden.

Ein weiteres ernsthafteres Problem entsteht bei einer Verlängerung der gesamten Axialbewegung des Variators dadurch, daß es schwierig ist, den Variator auf seiner ganzen Wegstrecke genau senkrecht zu einem Rohr- bzw. Zylinderkörper der Objektivbaugruppe zu halten. Daher muß die Genauigkeit der Einpassung einer

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bewegbaren Linsenfassung in den Zylinderkörper der

Baugruppe gesteigert werden. Dies führt dazu, daß hochpräzise mechanische Teile verwendet und weitaus kritischere Zusammenbauverfahren angewandt werden müssen. 5

Hinsichtlich des Brennweitenverstellungs-Mechanismus war es nach dem Stand der Technik, wie er beispielsweise in der US-PS 4 097 124 beschrieben ist, in der Praxis allgemein üblich, den Variator und den Kompensator fest eingebaut mit Hilfe jeweiliger bewegbarer

Zylinder zu verstellen, die übereinandergesetzt waren. Es war daher von großer Bedeutung, die Dimensionen der Zylinder in sehr engen Toleranzgrerizen zu halten, wobei der Zusammenbauvorgang insbesondere hinsichtlich der Einpassungs-Einstellung so fein ausgeführt werden mußte, daß kein Spiel zwischen dem Zylinder und dem Rohrkörper bzw. Zylinderkörper oder Tubus der Baugruppe entsteht, während zugleich ein reibungsloses Arbeiten des Steuer- bzw. Stellmechanismus sichergestellt ™ ist. Dies trägt zu einer Steigerung der Herstellungskosten des Systems bei.

Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen

liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine mechanise

sehe Halterung für ein Zoomobjektiv bzw. eine Zoomobjektiv-Baugruppe zu schaffen, die drei Bereiche zur wahlweisen Brennweiteneinstellung, Scharfeinstellung und Nahaufnahme-Einstellung mittels eines einzigen Betätigungszylinders hat, ohne daß auf eine Wählvorrich-

tung zurückgegriffen werden muß.

Ferner soll mit der Erfindung eine Zoomobjektiv-Halterung oder -Baugruppe mit einem Nahaufnahme-Mechanismus geschaffen werden, der mit einem gemeinsamen Betätigungsteil für die Brennweiteneinstellung und für die

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• Scharfeinstellung in der Weise zusammenwirkt, daß die drei Einstellvorgänge aufeinanderfolgend ausgeführt werden können.

Weiterhin soll sich die erfindungsgemäße Zoomobjekt-Baugruppe durch hohe Genauigkeit auszeichnen, wobei während der Bewegung einer Variator-Linsenfassung bzw. einer Linsenfassung für die Linsengruppe zur Vergrößerungsänderung und einer Kompensator-Linsenfassung bzw.

einer Linsenfassung für die Linsengruppe zur Bildverschiebungs-Kompensation entlang einer gemeinsamen optischen Achse eine Begrenzung auf eine minimale Abweichung zwischen Einstellungspunkten der jeweiligen einzelnen bewegten Teile und vorgeschriebenen Ideal-

'5 Einstellungen besteht. Ferner soll erfindungsgemäß mit der Zoomobjektiv-Baugruppe ein Brennweiteneinste1-lungs-Mechanismus, bei dem die gesamte axiale Bewegung des Betätigungsteile kürzer als diejenige des Variators ist, und damit ein Zoomobjektiv geschaffen werden,

^xw das hinsichtlich der Handhabung und der Transportierbarkeit verbessert ist.

Mit der Erfindung ist eine Zoomobjektiv-Baugruppe

geschaffen, bei der in dem mechanischen Halterungssystem

ein einziger Betätigungsring so angeordnet ist, daß er

bei seiner axialen Bewegung die Brennweiteneinstellung herbeiführt und bei seiner Drehbewegung um die optische Achse die Nahaufnahme-Einstellung bewirkt, wobei der übergang von der Axialbewegungsphase zu der Drehbewegungsphase so gelegt ist, daß er nur nach dem überschreiten des Weitwinkel-Bereichsendes auftritt. Bei der erfindungsgemäßen Baugruppe ist eine Vorrichtung vorgesehen, die eine zufällige bzw. unbeabsichtigte Wahl des Nahaufnahme-Bereichs verhindert, die sonst auftreten könn-35

te, wenn sich das Bedienungsteil dem Weitwinkel-Bereichsende seiner Bewegung nähert. Die Verwendung einer

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] derartigen Vorrichtung ermöglicht es, den Nachteil auszuschalten, daß der Scharfeinstellungszustand nach der Wahl des Nahaufnahme-Bereichs aufgehoben wird.

g Zur Erzielung einer hohen Genauigkeit der Brennweitensteuerung ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein neuartiger und verbesserter Unterscheidungsmechanismus für Variator- und Kompensator-Halterungen geschaffen, der auch zur geeigneten Anwendung bei einer axialen Bewegung des Variators geeignet ist, die von der Bewegung des Kompensators unabhängig ist, welcher in der Weitwinkel-Stellung festgelegt bleibt, wenn ein Nahaufnahme-BetriebsVorgang ausgeführt wird.

Das ausgeprägteste Merkmal beruht darin, daß, damit die Bedienungsperson die Brennweiteneinstellung und die Nahaufnahme-Einstellung aufeinanderfolgend, d. h. , ohne Loslassen des Betätigungsteils vornehmen kann, ein Zwischenglied vorgesehen ist, mit dem bei axialer Bewegung des Betätigungsteils die Brennweiteneinstellung und bei Drehbewegung desselben um die optische Achse die Nahaufnahme-Einstellung herbeigeführt wird, wobei ein Kupplungs- bzw. Rastmechanismus vorgesehen ist, der dieses Zwischenglied in Antriebsverbindung mit dem Betätigungsteil bringt bzw. diese Antriebsverbindung löst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Axialschnittansicht eines

Ausführungsbeispiels der Zoomobjektiv-Baugruppe.
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Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer

Variator-Linsenfassung der Baugruppe nach Fig. 1.

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer

Kompensator-Linsenfassung der Baugruppe nach Fig. 1.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Rohr- bzw. Zylinderkörpers der Baugruppe

nach Fig. 1 , an dem Führungsvorrichtungen und Stiftvorrichtungen angebracht sind, die als eine Eingriffseinrichtung wirken.

Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines

Nockenzylinders bzw. Zwischenglieds der Baugruppe, der zwischen dem in Fig. 4 gezeigten Rohrkörper und einem Betätigungsteil der Baugruppe nach Fig. 1 angeordnet ist und der mit einer Längsführung für

die axiale Bewegung des Betätigungsteils, einer Querführung und Variator-Führungen für den Zoom-Bereich bzw. den Nahaufnahme-Bereich versehen ist.

Fig. 6 bis 8 sind Abwicklungs-Darstellungen des Rohrkörpers und des Nockenzylinders bzw. Zwischenglieds, wobei Eingriffs-Vorrichtungen der Variator-Linsenfassung und der Kompensator-Linsenfassung in bezug auf

Führungsschlitze jeweils die Teleeinstellungslage, die Weitwinkeleinstellungslage und die Nahaufnahmeeinstellungslage

einnehmen.
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Fig. 9 und 10 sind Teilschnittansichten eines

Kupplungs- bzw. Rastmechanismus für die Antriebsverbindung zwischen dem Betätigungsteil und dem Nockenzylinder bzw. Zwischenglied in der ausgerückten bzw. der wirksamen

Stellung.

Fig. 11 bis 14 zeigen ein Beispiel für eine Verbesserung der Objektivbaugruppe gemäß den '0 Fig. 1 bis 10 mit einem Mechanismus, der

sicherstellt, daß ein Übergang von der Brennweiteneinstellung zu der Nahaufnahme-Stellung hinter dem Weitwinkelbereichsende auftritt, wobei die Fig. 11 eine schematische Darstellt lung ist, der die normale und die fehlerhafte Bewegungsbahn der Eingriff-Vorrichtung des Rohrkörpers in dem angrenzenden Führungsschlitz zeigt, die Fig. 12 eine

perspektivische Ansicht von Hauptteilen

eines Umstellmechanismus ist und die Fig.

13 und 14 Schnittansichten des Mechanismus in zwei Arbeitsstellungen sind.

Fig. 15 ist eine Längsschnittansicht einer

Objektivbaugruppe, die mit dem Umstellmechanismus gemäß den Fig. 11 bis 14 versehen ist.

Fig. 16 ist eine Längsschnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Zoomobjektiv-Baugruppe, das einen Rastmechanismus zur Kupplung zwischen dem Betätigungsteil und dem Nockenzylinder bzw. Zwischenglied in der Nahaufnahme-Stellung enthält.

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Fig. 17 ist eine perspektivische Ansicht des

Rohrkörpers bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 16.

Fig. 18 ist eine perspektivische Ansicht des

Nockenzylinders, an dessen Ende ein Federelement befestigt ist.

Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht eines · angrenzenden Zylinders, der einen Aus

schnitt hat.

Fig. 20 bis 22 sind Abwicklungsdarstellungen,

die zur Veranschaulichung des Rastmechanismus bei diesem Ausführungsbei-

spiel die Hauptteile zeigen.

In der Zeichnung sind in den verschiedenen Figuren durchgehend gleichartige Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet; die verschiedenerlei Ausführungsbeispiele zeigen die Zoomobjektiv-Baugruppe in Anwendung als Wechselobjektiv-Halterungssystem für einäugige Spiegelreflexkameras.

Die Objektiv-Halterungs-Baugruppe weist einen Zylinder- bzw. Rohrkörper 1 und ein Zwischenstück 2 auf, das mit Hilfe von Befestigungsschrauben 2a fest an dem hinteren Ende des Rohrkörpers angebracht ist. Das Zwischenstück ist mit einerKupplungsvorrichtung versehen, die das Anbringen der Objektiv-Baugruppe an einem (nicht gezeigten) Kameragehäuse ermöglicht.

Innerhalb des Rohrkörpers ist eine erste bzw. Übertragungs-Linsengruppe L1 gefaßt. Zum Befestigen einer die erste Linsengruppe L1 enthaltenden Linsen-

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fassung 2b an dem Rohrkörper 1 ist eine Befestigungsschraube 2c vorgesehen. An dem anderen Ende des Rohrkörpers 1 ist ein .Vordertubus 6 gezeigt, der mit einer Linsenfassun'g 4 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, die eine zweite Linsengruppe L2 enthält, welche zur Scharfeinstellung der Linsenanordnung bewegbar ist. Die Linsenfassung 4 und der Rohrkörper 1 stehen miteinander durch Schraubenabschnitte 1a und 6a in Schraubverbindung. An dem Rohrkörper 1 ist mittels einer Schraube 2e ein Übertragungs-Zylinder 2d befestigt, der eine Entfernungsskala trägt.

Linsenhalterungen bzw. Linsenfassungen 8 and 10, die in den Fig. 2 bzw. 3 gezeigt sind, enthalten eine dritte Linsengruppe L3 zur Vergrößerungsänderung bzw. eine vierte Linsengruppe L4 zur Bildverschiebungs-Kompensation und sind bewegbar in den Innendurchmesser des Rohrkörpers 1 eingesetzt. Die Linsenfassung 8 der dritten Linsengruppe L3 ist mit vier längs verlaufenden bzw. Längsarmen 8a ausgestaltet, die verschiebbar in entsprechende Ausnehmungen 10a der Linsenfassung 10 der vierten Linsengruppe L4 eingepaßt sind.

Zur Steuerung der dritten Linsengruppe bzw. des Variators L3 und der vierten Linsengruppe bzw. des Kompensators L4 greifen an den Linsenfassungen 8 bzw. 10 angebrachte Führungsstifte 8b bzw. 10c in jeweilige Schlitze 1b und 1c, die gemäß der Darstellung in Fig.

4 durch die Wandung des Rohrkörpers 1 hindurch ausgebildet sind.

Auf den Außendurchmesser des Rohrkörpers 1 ist bewegbar als Zwischenglied ein Nockenzylinder 12 gemäß der Darstellung in Fig. 5 aufgepaßt, der einen ersten ■ Steuerschlitz bzw. Nockenschlitz 12a in Längsausrichtung urd einen zweiten Nockenschlitz 12a¹ in Querausrichtung hat. Ferner sind in dem Nockenzylinder 12 ein dritter und ein vierter Nockenschlitz 12b bzw. 12b¹

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ausgebildet. In den ersten Nockenschlitz 12a greift ein an dem Rohrkörper 1 angebrachter Pührungsstift 1d. In den anderen Nockenschlitz 12b greift der Pührungsstift 8b, der von der Linsenfassung 8 her radial durch den Nockenschlitz 1b des Rohrkörpers 1 hindurchragt (siehe Fig. 1).

Auf den Außendurchmesser des Objektivtubus ist ein Betätigungsteil 14 aufgesetzt, das mit einer Längsnut 14a versehen ist, in die ein Stift 6b des Vordertubus 6 greift. Bei einer Axialbewegung des Betätigungsteils 14 bleibt die zweite Linsengruppe L2 ortsfest in ihrer Stellung. Andererseits bewirkt eine Drehbewegung um die optische Achse über die Schraubenverbindung 1a, 6a eine Axialbewegung des Vordertubus 6.

In den Zwischenraum zwischen dem Betätigungsteil und dem Nockenzylinder 12 ist ein Verriegelungs- bzw. Kupplungszylinder 15 eingesetzt, der mittels einer Befestigungsschraube 14b an dem Betätigungsteil 14 befestigt ist. An dem vorderen Endbereich des Kupplungszylinders 15 ist einstückig ein Innenflansch 15a ausgebildet, der zwischen einem Außenflansch 12c des Nockenzylinders 12 und einem fest auf den Nockenzylinder 12 aufgesetzten Ring 16 so angeordnet ist, daß der Kupplungszylinder 15 bezüglich des Nockenzylinders 12 drehbar ist, während seine Axialbewegung eingeschränkt ist.

Wie am besten aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, sind ein Stift 17 und eine Feder 18 so angeordnet, daß sie zur gleichzeitigen Drehung des Betätigungsteils 14, des Kupplungszylinders 15 und des Nockenzylinders 12 in vorbestimmten Stellungen (den Nahaufnahme-Stel-

lungen) zusammen mit einer Rastenöffn,ung 15b eine Verriegelungs- bzw. Kupplungsvorrichtung bilden. Der Stift 17 ist bewegbar in eine in der Wandung eines Flanschs an dem vorderen Ende des Nockenzylinders 12

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ausgebildete Öffnung eingesetzt und wird mittels der Feder 18 gegen die radiale Schulter des Kupplungszylinders 15 gedrückt, wobei die Anordnung derart getroffen ist/ daß dann, wenn das Betätigungsteil 14 über den

c normalen Scharfeinstellungsbereich hinaus zu dem Nahaufnahme-Bereich hin gedreht wird, der Stift 17 in die Rastenöffnung 15b greift und dadurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Betätigungsring bzw. Betätigungsteil 14 und dem Nockenzylinder 12 hergestellt ist.

Wenn bei der Bedienung des in den Fig. 1 bis 8

dargestellten Ausführungsbeispiels des Halterungsmechanismus des Zoomobjektivs das Betätigungsteil 14 axial bewegt wird, werden das Betätigungsteil 14, der Kupplungszylinder 15 und der Nockenzylinder 12 als eine Einheit axial bewegt, da der Kupplungszylinder 15 zwischen dem Ring 16 und dem radialen Flansch des Nockenzylinders 12 festgehalten ist. Die gesamte axiale Bewegung des Betätigungsteils wird durch die Längsabmessung des möglichen relativen Bewegungswegs des Stifts 1d an dem Rohrkörper 1 in dem ersten Nockenschlitz 12a des Nockenteils bzw. Nockenzylinders 12 begrenzt.

Wird das Betätigungsteil 14 axial aus der in Fig.

6 gezeigten Teleaufnahme-Stellung zu der in Fig. 7 gezeigten Weitwinkel-Stellung bewegt, wobei zugleich der Nockenzylinder 12 axial bewegt und durch die Verbindung zwischen dem Stift 1d und dem Nockenschlitz 12a geführt wird, so wird mittels des durch die beiden Schlitze 1b und 12b in dem Rohrkörper 1 bzw. dem Nockenzylinder 12 ragenden Stifts 8b die dritte Linsengruppe bzw. der Variator L3 axial und drehend zur Vorderseite der Anordnung hin bewegt. Zugleich wird die Drehkomponente der Bewegung der Variator-Linsenfassung 8 über die Verbindung aus den Längsarmen 8a und den Paßschlitzen bzw. Ausnehmungen 10a gemäß den Fig. 2 und 3 zu der Kompensator-Linsenfassung 10 übertragen, wodurch diese unter Führung durch den in den Schlitz 1c greifenden Stift

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] 1OC axial zur Vorderseite der Anordnung hin bewegt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Linsenfassungen 8 und 10 axial langgestreckt sind, damit sie miteinander über dem ganzen Brennweiteneinstellungs- bzw. Zoombereich verschiebbar in Eingriff stehen. Ferner werden die Längsarme 8a und die Ausnehmungen 10a miteinander in Gesamtoberflächen-Berührung gehalten, während die Linsenfassungen 8 und 10 inden gemeinsamen Innendurchmesser bzw. die gemeinsame Innenöffnung des Rohrkörpers 1 eingepaßt sind. Daher ist es möglich, den Variator und den Kompensator in ihrem ganzen Bewegungsbereich in einer genau senkrechten Stellung bezüglich der gemeinsamen optischen Achse zu halten. Ferner ist es möglich, ein Spiel zwischen den Linsenfassungen und dem Rohrkörper zu vermeiden, während zugleich eine glatte axiale Bewegung der einzelnen Linsenfassungen 8 und 10 ermöglicht ist. Darüber hinaus kann die Bewegung der Linsenf assuncT 8 mit einer verhältnismäßig geringen Kraft auf die Linsenfassung 10 übertragen werden.

Wenn das Betätigungsteil 14 um die optische Achse gedreht wird, wird die Bewegung des Betätigungsteils 14 über die Verbindung aus dem Stift 6b und dem Axialschlitz 14a übertragen, um damit den Vordertubus 6 zu drehen, wodurch zugleich aufgrund der Schraubenverbindung 6a, 1a der Vordertubus 6 bzw. die Linsenfassung 4 axial bewegt wird, so daß zur Fokussierung zur Anpassung an unterschiedliche Objektentfernungen die zweite Linsengruppe L2 bewegt wird.

Es ist anzumerken, daß beim Fokussieren bzw. der Scharfeinstellung die dritte und die vierte Linsengruppe L3 und L4 feststehend bleiben, da der Kupplungszylinder 15 trotz seines Festhaltens mittels des Nockenzylinders 12 und des Rings 16 drehbar ist und daher kein Stelldrehmoment des Betätigungsteils 14 auf den

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Nockenzylinder 12 und die Linsenfassungen 8 und 10 überträgt.

Weiterhin ist anzumerken, daß es bei diesem Aus- <j führungsbeispiel notwendig ist, eine zwishen dem Kupplungszylinder 15 und dem Nockenzylinder 12 angeordnete Sperrvorrichtung vorzusehen, um damit das Fokussieren bei jeder beliebigen Zoomstellung zu ermöglichen. Dies wird im folgenden in Verbindung mit einem weiteren Aus-IQ führungsbeispiel der Zoomobjektiv-Baugruppe ausführlicher erläutert.

Da die lineare Bewegung des Betätigungsteils 14 nur zur Bewegung des Nockenzylinders 12 beiträgt, der mit dem einen Nockenfolger-Stift 8b an der Variator-Linsenfassung 8 zusammenwirkt, und da der Stift 8b immer den Kreuzungspunkt zwischen dem Führungsschlitz 1b und zweiten Nockenschlitz 12b einnimmt, welcher in bezug auf die optische Achse geneigt ist, bewegt sich die Variator-Linsenfassung 8 axial mit einer schnelleren Geschwindigkeit bzw. einem höheren Verhältnis als das Betätigungsteil 14. Folglich kann die gesamte axiale Bewegunq des Betätigungsteils 14 kürzer als diejenige der Variator-Linsenfassung 8 gewählt werden. Das Verhältnis zwischen den Bewegungsstrecken des Betätigungsteils 14 und der Linsenfassung 8 kann als ein Beschleunigungs-Verhältnis bezeichnet werden.

Als Ergebnis dieser Beschleunigungswirkung ist es möglich, für ein und dieselbe Bewegungsstrecke des Betätigungsteils 14 einen erweiterten Änderungsbereich für die Bildvergrößerung vorzusehen. Das heißt, zur Ausführung einer Zoomeinstellung bzw. Brennweiteneinstellung, die gleichwertig derjenigen bei herkömmlichen Einrichtungen ist, kann das Betätigungsteil in der Längsrichtung verkürzt werden.

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Zur Bedienung der Objektiv-Baugruppe für die Nahaufnahme-Photographie bewegt die Bedienungsperson zuerst das Betätigungsteil 14 nach vorne zu aus der Tele-Einstellung heraus zu der Weitwinkel-Einstellung, bei der der Stift 1d an dem Rohrkörper 1 an dem hinteren Ende des Längs-Nockenschlitzes 12a anliegt und mit dem Quer-Nockenschlitz 12a¹ ausgerichtet ist, so daß eine Drehbewegung des Nockenzylinders 12 möglich ist. Da das Betätigungsteil 14 eine mittlere Fokussiereinstellung einnimmt, bei der die Rastenöffnung 15b außer Ausrichtung mit dem Stift 17 ist, wird bei Drehung des Betätigungsteils 14 zur unteren Grenze des normalen Fokussierbereichs durch den Eingriff des Stifts 17 in die Rastenöffnung gemäß der Darstellung in Fig. 10 der Kupplungszylinder 15 antriebsmäßig mit dem Nockenzylinder 12 verbunden, wodurch die Wahl des Nahaufnahme-Bereichs abgeschlossen wird.

Wenn das Betätigungsteil 14 weiter gedreht wird, wird aufgrund der Führung des Stifts 8b mittels des axialen Schlitzes 1b¹ die dritte Linsengruppe L3 ohne irgendeine gleichzeitige Drehbewegung nach vorne zu bewegt. Daher wird während der Nahaufnahme-Einstellunq die vierte Linsengruppe L4 in der gleichen Stellung wie bei der Weitwinkeleinstellung festgehalten.

Wenn danach das Betätigungsteil 14 und der Kupplungszylinder 15 aus dem Nahaufnahme-Bereich zu dem Zoom-Bereich zurückgebracht werden, wird das Betätigungsteil 14 in der Gegenrichtung zu der durch den Pfeil B bezeichneten Richtung gedreht, wodurch die Rastenöffnung 15b von dem Stift 17 wegbewegt wird, da der Halbkugelkopf des Stifts 17 gegen die Kraft der Feder 18 an einer schrägen Fläche 15c so verschoben wird, daß der Kupplungszylinder 15 dann von dem Nockenzylinder gelöst wird. Der Stift 1d kehrt aus der durch ausgezogene Linien in Fig. 8 dargestellten Stellung in die durch gestrichelte Linien in Fig. 8 dargestellte Stellung zurück, wodurch

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. wieder der Zoombereich wirksam ist.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß bei der Baugruppe an dem feststehenden Zylinder bzw. dem Rohrkörper 1 die Nockenabschnitte bzw. Schlitze 1b und 1c vorgesehen sind, die die Bewegung der optischen Elemente bzw. Linsengruppe L3 und L4 steuern, welche zur Änderung der Bildvergrößerung und zur Bildverschiebungs-Kompensation dienen. Zur wahlweisen Brennweiten-.~ einstellung, Scharfeinstellung und Nahaufnahme-Einstellung ist ein einziges Betätigungsteil in Form eines Außenzylinders an dem feststehenden Zylinder bzw. Rohrkörper 1 ausreichend. Zu diesem Zweck ißt der Nockenzylinder 12 zur Zusammenwirkung mit dem Betätigungsteil 14 angeordnet und mit Nockenabschnitten bzw. Nockenschlitzen 12a¹, 12b und 12b¹ ausgestaltet, die den übergang auf den Nahaufnahme-Bereich und die Einstellung im Nahaufnahme-Bereich steuern. Ferner ist eine Kupplungsvorrichtung 15b bzw. 15c, 17 und 18 vorgesehen, die

2Q das Bedienungsteil in Stellverbindung mit dem Nockenzylinder 12 bringt und es aus dieser ausrückt. Wenn nach Belieben das Bedienungsteil 14 von einem Bereich zum anderen verstellt wird, wird die Kupplungsvorrichtung entweder wirksam oder unwirksam, um es damit zu ermöglichen, die Brennweiteneinstellung, die Scharfeinstellung und die Nahaufnahme-Einstellung aufeinanderfolgend vorzunehmen.

Bei diesem Aufbau und dieser Anordnung können die Merkmale der Zoomobjektiv-Baugruppe allein durch einen feststehenden Zylinder bzw. Rohrkörper 1, einen Nockenzylinder 12, ein Bedienungsteil 14 und Linsengruppen L2, L3 und L4 gebildet sein. Auf diese Weise kann als Halterungsmechanismus ein verhältnismäßig einfacher Aufbau geschaffen werden.

Die Zoomobjektiv-Baugruppe wurde anhand des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 bis 8 in der Anwen-

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dung bei einem Vierkomponenten-Zoomobjektiv mit einer Fokussierlinsengruppe, einem Variator, einem Kompensator und einer Übertragungslinsengruppe beschrieben. Die Bauguppe ist jedoch auch bei einem Dreikomponenten-Zoomobjektiv unter Ausschluß der übertragungs-Linsengruppe anwendbar. Ferner wurde die Baugruppe in Form einer Wechselobjektiv-Anordnung als Ausführungsbeispiel beschrieben; sie kann jedoch auch bei einer Zoomobjektiv-Anordnung angewandt w-arden, die in pHotographische Gerät eingebaut ist.

Die Fig. 11 bis 15 zeigen Beispiele für Verbesserungen bei dem vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Da bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. '5 1 bis 10 sich beim Übergang zwischen dem Zoom-Bereich und dem Nahaufnahme-Bereich die Bewegungsrichtung des Betätigungsteils in rechtem Winkel ändert und da der in die Nockenschlitze 12a bzw. 12a¹ greifende Stift 1d runden Querschnitt hat, entsteht eine Ungenauigkeit

bzw. Spiel, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 11 der Stift 1d in die Ecke zwischen den Schlitzen 12a und 12a¹ tritt. Aufgrund dessen besteht insbesondere bei dem Wechsel von dem Nahaufnahme-Bereich auf den Zoom-Bereich eine ziemlich hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein abnormaler

Übergang auftritt.

Die Fig. 11 zeigt zwei extreme Bewegungsbahnen des Stifts 1d bei seiner Führung mittels der Schlitze 12a und 12a¹; eine der Bewegungsbahnen ist durch die

einander senkrecht schneidenden Linien X und Y dargestellt und wird als normal betrachtet, während die andere durch die gekrümmte Linie Z dargestellt ist. Im Zusammenhang mit dieser ist anzuführen, daß sich die Bewegungsrichtung des Betätigungsteils 14 von der axialen Richtung zur Querrichtung ändern kann, wenn das

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Betätigungsteil 14 eine Stelle erreicht, die von der Weitwinkel-Stellung einen Abstand hat, der gleich der halben Breite des Schlitzes 12a¹ ist. Das heißt, obgleich das Betätigungsteil 14 schon den Nahaufnahme-Bereich erreicht hat, kann es weiter axial vorwärtsbewegt werden, um den Abgleich der Zoom-Wirkung herbeizuführen. Dies ergibt das Problem, daß es wegen der Brennweitenverstellung in dem Nahaufnahme-.Bereich schwierig wird, eine Scharfeinstellung für Nahaufnahmen vorzunehmen.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen ein Beispiel für einen Mechanismus zum Ausschalten dieser Unzulänglichkeit. In der Fig. 12 werden zur Bezeichnung gleichartiger Teile wie der in den Fig. 1 bis 10 dargestellten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Ferner ist gemäß der Darstellung in Fig. 15 der Rohrkörper 1 an seinem vorderen Teil mit einer Fühlvorrichtung 20, 21 und 22 versehen. Die Fühlvorrichtung ist in axialer Ausrichtung mit den einander überlappenden vorderen Enden des Nockenzylinders 12 und des Kupplungszylinders 15 so angeordnet, daß die Stellung des Betätigungsteils 14 in der axialen Richtung erfaßbar ist. Die Fühlvorrichtung hat einen Ring 20, der fest an dem Rohrkörper 1 angebracht ist und eine Öffnung oder Nut hat, in die ein mit einem Flansch versehener Stift 21 zusammen mit einer Feder 22 bewegbar eingesetzt ist, welche den Stift 21 so vorspannt, daß er aus dem Ring 20 zu dem Nockenzylinder 12 und dem Kupplungszylinder 15 hin herausragt.

Der Nockenzylinder 12 ist an seinem vorderen Endabschnitt mit einem Ausschnitt 12f versehen, der mit dem vorspringenden Teil des Stifts 21 der Fühlvorrichtung ausgerichtet ist. Die Stirnfläche 15e des

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Ί Kupplungszylinders 15 ist mit einer Schräge 15f ausgestaltet, die radial mit dem Ausschnitt 12f ausgerichtet ist, der zwischen axial unterschiedlichen Stufen 15gl und 15g2 liegt.
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Wenn bei dem vorstehend beschriebenen Mechanismus das Bedienungsteil 14 bei seiner Vorwärtsbewegung die Weitwinkel-Stellung erreicht, wird durch die Schräge 15f des Kupplungszylinders 15 der vorspringende Teil des Stifts 21 in die Öffnung oder Nut geschoben. Bevor das Betätigungsteil 14 über den ganzen Bereich zur Weitwinkel-Stellung vorwärtsbewegt wurde, d. h., nachdem das Betätigungsteil an einer Stelle innerhalb eines Bereichs von Abständen von a bis b gemäß der Darstellung in Fig. 11 angehalten wurde, greift dann, wenn das Betätigungsteil um die optische Achse gedreht wird, der vorspringende Teil des Stifts 21 in den Ausschnitt 12f, so daß eine weitere Bewegung des Betätigungsteils 14 verhindert wird.

Das heißt, obgleich die Mitte des Stifts Id an einer Stelle O„ in dem Bereich von a bis b nach Fig. 11

steht, so daß eine Querbewegung des Betätigungsteils 14 ermöglicht ist, kann gemäß der Darstellung in Fig. 13 der Stift 21 in den Ausschnitt 12f eindringen, so daß das Betätigungsteil 14 nicht völlig gedreht werden kann. Wenn dann das Betätigungsteil 14 in Gegenrichtung gedreht wird, wird nach der tatsächlichen Bewegung bis zu dem Weitwinkel-Bereichsende der Stift 21 durch die Schräge 15f des Kupplungszylin-

^ου ders 15 gegen die Kraft der Feder 22 angeschoben, wodurch der Stift aus dem Ausschnitt 12f ausgerückt wird, so daß der volle Bereich der Nahaufnahme-Einstellung bzw. -Bedienung freigegeben ist.

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Die Fig. 16 bis 22 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem Umstell-Mechanismus zur Wahl des Zoombereichs und Nahaufnahme-Bereichs. Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Variator-Linsenfassung und die Kompensator-Linsenfassung gegenüber den in den Fig. 2 und 3 gezeigten einen unterschiedlichen Aufbau.

Das Zwischenglied bzw. der Nockenzylinder 12 ist nicht nur mit den Führungsschlitzen 12a, 12a¹, 12b und 12b¹ versehen, sondern auch mit einem weiteren Führungsschlitz 12c, in den durch den Führungsschlitz Ic des Rohrkörpers 1 hindurch ein Stift 10c an der Kompensator-Linsenfassung 10 ragt. Der Führungsschlitz i2c ist angrenzend an einen Quer-Führungsschlitz 12c¹ angeordnet.

Andererseits sind die Variator-Linsenfassung und die Kompensator-Linsenfassung so abgeändert, daß die Arme und die offenen Ausnehmungen miteinander nicht in Flächenberührung stehen. Das neißt, obzwar die Arme 8a in jeweiligen, in Teilbereichen der Kompensator-Linsenfassung 10 ausgebildeten Ausschnitten 10' liegen, sind die Arme so ausgebildet, daß sie kein Zwischenglied zur Bewegungsübertragung bilden, da die Ausschnitte 10' übermäßig erweitert sind. Bei diesem Aufbau wird die axiale Bewegung des Kompensators durch den in die Führungsschlitze 12c und Ic greifenden Stift 10c gesteuert. Die beiden Verfahren

zum axialen Bewegen der Kompensator-Linsenfassung 10 bzw. 10' haben jeweils Vor- und Nachteile, so daß die Wahl eines der Verfahren nach Belieben in Abhängigkeit von der verwendeten Art der mechanischen

Halterung getroffen werden kann.
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Anhand der axialen Schnittansicht in Fig. 16 ist zu bemerken, daß die Bedienungsvorrichtung (aus dem Bedienungsteil 14 und dem daran angrenzenden inneren Zylinder 15) und der Nockenzylinder 12 in Schraubverbindung mit kurzer Steigung gehalten sind. Die Baugruppe enthält eine Blendeneinheit 22', die von der feststehenden Halterung bzw. Linsenfassung 2b getragen ist, einen Blendenvoreinstellring 23 und ein Signalübertragungsglied 24; diese Teile bilden einen Mechanismus mit bekanntem Aufbau, so daß ihre ausführliche Erläuterung weggelassen ist. In den Fig. 16 bis 22 bilden ein Federelement bzw. eine Feder 25, eine Verbindungsplatte 26 und ein Ausschnitt 15h des inneren bzw. Kupplungszylinders 15 einen Kupplungsmechanismus zum Kuppeln der Betätigungsvorrichtung mit dem Nockenzylinder im Nahaufnahme-Bereich. Die Feder 25 ist mit Hilfe von Schrauber: an einem Ende, nämlich dem vorderen Ende des Nockenzylinders 12 befestigt, während die Verbindungsplatte 26 mit Hilfe von Schrauben an einem Ende, nämlich dem objektseitigen Ende des Rohrkörpers 1 befestigt ist.

Das freie Ende der Feder 25 ist zu einem nach außen zu gefalteten Teilabschnitt 25a mit Feaereigenschäften so geformt, daß dann, wenn der axialen Bewegung des Betätigungsteils 14 (15) zur Weitwinkel-Stellung die Drehbewegung um die optische Achse folgt, das Betätigungsteil 14 und das Nockenteil bzw. der Nockenzylinder 12 miteinander verbunden werden und

° gleichzeitig um die optische Achse gedreht werden, um damit unter Führung durch den in den Quer-Schlitz 12a' des Nockenzylinders 12 greifenden Stifts Id an dem Rohrkörper 1 die Nahaufnahme-Einstellung bzw.

-Bedienung herbeizuführen.
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Dieser Verbindungsvorgang wirci in größeren Einzelheiten anhand der Fig. 20 bis 22 erläutert, von denen die Fig. 20 eine Abwicklungs-Ansicht des Rohrkörpers 1 und des Nockenzylinders 12 ist, wobei das Betätigungsteil 14 in der Tele-Stellung steht, und die Anordnung der verschiedenerlei Teile zeigt, die den Kupplungsmechanismus bilden. Bei dieser Lage sitzt das freie Ende bzw. der Teilabschnitt 25a der Feder 25 in dem Ausschnitt 15h, der in dem Endbereich des Innenzylinders oder Nockenteils bzw. Kupplungszylinders 15 ausgebildet ist.

Die Fig. 21 ist eine Abwicklungs-Ansicht, die die veränderten Stellungen der unterschiedlichen Teile zeigt, wenn das Betätigungsteil axial aus der TeIe-Einstellung in die Weitwinkel-Einstellung bewegt wurde. In dem Zoombereich zwischen den in den Fig. 20 und 21 gezeigten Stellungen wirkt nur der Längs-Schlitz 12a des Nockenzylinders 12 mit dem Stift Id zusammen, so daß aufgrund des Eingriffs des freien Endes 25a der Feder 25 in den Ausschnitt 15h der Nockenzylinder 12, der zwischengesetzte Zylinder 15 und das Betätigungsteil 14 als eine Einheit bewegt werden. Bei der Scharfeinstellung werden das Betätigungsteil 14 und der zwischengesetzte Innen- bzw. Kupplungszylinder 15 axial in bezug auf den Nockenzylinder 12 bewegt. Da jedoch die Gewindesteigung der Schraubgewinde sehr fein ist, ist der Einfluß dieser Bewegung auf das optische System vernachlässigbar.

™ Ein in Fig. 16 gezeigter Stift 27 dient als Anschlagvorrichtung zwischen dem Nockenzylinder 12 und dem Betätigungsteil 14 bzw. dem zwischengesetzten Zylinder 15 bei der Scharfeinstellung. Dieser Stift 27 ist fest an dem Nockenzylinder 12 angebracht und so ange-

° ordnet, daß er in eine Öffnung 15i greift, die in dem Stirnendbereich des zwischengesetzten Zylinders

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15 ausgebildet ist.

.Daher ist bei der Scharfeinstellung der in Fig. 20 gezeigte Stift 27 von einem zum anderen Ende der Öffnung 15i bewegbar. Innerhalb dieses Bereichs bewegen sich das Betätigungsteil 14 und der Zylinder 15 frei in bezug auf den Nockenzylinder. Bei diesem Drehwinkel wird die Fokussier-Linsengruppe L2 axial über eine Strecke bewegt, die der Steigung der Schraubenabschnitte 6a und la zwischen dem Vordertubus 6 und dem Rohrkörper 1 entspricht.

Wenn dann das Betätigungsteil 14 aus der Weitwinkel-Stellung heraus um die optische Achse gedreht wird, stoßen das Betätigungsteil 14 und der zwischengesetzte Zylinder 15 an, wobei der Anschlag-Stift 27 gegen das Ende der Öffnung 15i stößt. Bei einer weiteren Drehung des Betätigungsteils 14 um die optische Achse bewegt sich der Stift Id entlang dem Quer-Führungsschlitz 12a¹, während die Feder 25 auf dem oberen Teil der Verbindungsplatte 26 aufsitzt (siehe Fig. 22).

Die Drehbewegung des Betätigungsteils 14 und des Zwischenteils bzw. Kupplungszylinders 15 um die optische Achse wird auch mittels der Feder 25 auf den Nockenzylinder übertragen, so daß sie als eine Einheit um die optische Achse gedreht werden. Durch die auf dieser Verbindungswirkung beruhende Drehung (j_es Nockenzylinders 12 bewegt sich der Stift 8b der Variator-Linsenfassung 8 längs des Kreuzungspunkts der Führungsschlitze 12b¹ und Ib¹, so daß sich die Linsenfassung 8 in axialer Richtung zur Vorderseite der Linsenanordnung hin bewegt, wobei für die Nahaufnahme-Einstellung der Abstand zwischen dem Variator und dem Kompensator verändert wird.

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Zum Zurückkehren von den Nahaufnahme-Stellungen zu den Zoom-Stellungen wird das Betätigungsteil 14 in Gegenrichtung gedreht, bis gemäß der Darstellung in Fig. 21 der Stift Id den Umstell-Punkt zwischen den Führungsschlitzen 12a und 12a¹ erreicht, bei dem die Feder 25 von der Verbindungsplatte 26 gelöst wird Beim axialen Bewegen des Betätigungsteils 14 ist zur Brennweiteneinstellung die Drehbewegung des Nockenzylinders 12 um die optische Achse eingeschränkt, so daß nur die axiale Bewegung wirksam ist.

Aus dem vorstehenden ist ersichtlich, daß die Zoomobjektiv-Baugruppe das aufeinanderfolgende Ausfüh ren einer Brennweiteneinstellung und einer Nahaufnahme-Einstellung ermöglicht; die Baugruppe ist daher hinsichtlich der Bedienbarkeit vorteilhaft; dabei ist ein Mechanismus zum Verbinden und Trennen des Betätigungsteils und des Zwischenglieds bei dem Übergang zu dem Nahaufnahme-Bereich einfach aufgebaut und ermöglicht es, den Markterfordernissen nach preis werten Produkten hoher Qualität zu entsprechen.

Weiterhin können durch den Eingriff der Stifte 8b und 8c in die Führungsschlitze Ib, 12b, Ic bzw. 12c die Linsenfassung 8 für die Linsengruppe zur Vergrößerungsänderung und die Linsenfassung 10 bzw. 10' für die Linsengruppe zur Bildverschiebungs-Kompensation hinsichtlich der axialen Bewegung beschleunigt werden, was den Vorteil ergibt, daß die Längsabmes-

^JW sungen der Objektiv-Baugruppe in einem beträchtlichen Ausmaß verringert werden können.

Die vorstehend beschriebene Zoomobjektiv-Baugruppe als mechanisches Halterungssystem für ein Zoomob-

jektiv, bei dem Nahaufnahme-Betrieb vorgesehen ist,

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hat ein Betätigungsteil, das dazu dient, durch sein Drehen bzw. axiales Bewegen sowohl Scharfeinstellungen als auch Brennweiteneinstellungen vorzunehmen. Wenn das Betätigungsteil axial zu der Weitwinkel-Stellung bewegt wird und wenn es zur unteren Grenze des . Scharfeinstellungsbereichs gedreht wird, wird auch in Querrichtung eine Stellverbindung zwischen dem Betätigungsteil und einem Nockenzylinder für die Bren-Brennweiteneinstellung und die Nahaufnahme-Einstellung herbeigeführt.Durch eine Querbewegung des Betätigungsteils über den Scharfeinstellungsbereich hinaus wird der Nockenzylinder gedreht, so daß zum Herbeiführen einer Nahaufnahme-Einstellung oder -Bedienung der Variator axial nach vorwärts bewegt wird, während der Kompensator in der Weitwinkel-Stellung stehen bleibt.

130009/07SS ORiGiNAL INSPECTED

L e e r s e i t e

Claims

T D„ IA Patentanwälte: TlEDTKE - DÜHLING - KlNNE Dipl.-Ing. H.Tiedtke GQ Dipi.-Chem. G. Buhling RUPE - TELLMANN 30287 83 Dipl.-Ing. R. Kinne * ■ Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Bavariaring 4, Postfach 20 2403 8000 München 2 Tel.: 0 89-5396 Telex: 5-24 845 tipat cable: Germaniapatent München 29. Juli 1980 DE 0574 Iq Patentansprüche

1. Zoomobjektiv-Baugruppe, die ein auf einen feststehenden Zylinder bewegbar aufgesetztes einziges Betätigungsteil zur wahlweisen Scharfeinstellung, Brenn-

-ic Weiteneinstellung und Nahaufnahme-Einstellung, eine Variator-Linsenfassung und eine Kompensator-Linsenfassung, die beide in den feststehenden Zylinder eingesetzt sind, und eine Luf tabstand-Einstellvorricht-ing aufweist, die zur Einstellung des axialen Abstands zwischen der Variator-Linsenfassung und der Kompensator-Linsenfassung auf eine axiale Bewegung das Betätigungsteiis anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß zwijchen den feststehenden Zylinder (1) und das Betätigungsteil (14) ein Zwischenglied (12) gesetzt ist und daß eine Kupplungsvorrichtung (15, 17, 18) vorgesehen ist, das das Betätigungsteil mit dem Zwischenglied kuppelt, wenn das Betätigungsteil über ein Ende eines Bereichs axialer Bewegung hinaus aus der axialen Bewegung in eine Querbewegung überführt wird, wobei bei Drehung des Zwiscnenglieds um die optische Achse für Nahaufnahmen die Vari-· ator-Linsenfassung (8) und die Kompensator-Linsenfassung (10) voneinander entfernt werden.

2. Zoomobjektiv-Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Variator-Linsenfassung (8) oder die Kompensator-Linsenfassung (10) axial ver-

vi/rs 130009/0756

eutscht· S.ini Wurcnen Klo ■>' r· "C Drescher 3_dnK .Muncie.-i KtQ 3'339844 Postscheck ι Muncheni Kto 670 43 '"A

BAD ORIGINAL

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laufende Armteile (8a) hat, während die andere Linsenfassung Ausnehmungsteile (1Oa) für die Aufnahme der Armteile unter Flächenberührung hat, wobei über die Flächenberührung von einer Linsenfassung zur anderen ein Stell-Drehmoment übertragen wird.

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