DE3028783C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Varioobjektiv gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Varioobjektiv ist bekannt (US-PS 40 97 124). Dieses bekannte Varioobjektiv weist eine Fokussier- Linsengruppe, eine Variator-Linsengruppe und eine Kompensator-Linsengruppe auf, die axial verschiebbar in einem vorrichtungsfesten Tubus gelagert sind. An dem Tubus ist ein Betätigungselement in Form eines Ringes drehbar und axial verschiebbar angeordnet. Bei einer Drehung des Betätigungselementes wird die Fokussier- Linsengruppe axial verschoben, wodurch eine Fokussierung im Bereich der normalen Objektentfernungen erzielt wird. Bei einer axialen Verschiebung des Betätigungselementes werden die Variator-Linsengruppe und die Kompensator- Linsengruppe jeweils entlang der optischen Achse sowie relativ zueinander verschoben, wodurch die Brennweite des Varioobjektivs unter Konstanthaltung der Bildebene verän­ dert werden kann. Darüber hinaus besteht bei dem bekann­ ten Varioobjektiv die Möglichkeit der Makro-Fotografie. Um von Normal-Fotografie auf Makro-Fotografie umzuschal­ ten, muß ein zweiter Ring betätigt werden. Auf diese Weise sind die Brennweitenänderung und die Fokussierung im Normalbereich einerseits sowie andererseits der Übergang zur Makro-Fotografie und die Fokussierung im Makrobereich vollständig entkoppelt, wodurch es für einen Benutzer des Varioobjektivs notwendig ist, bei einem Wechsel zwischen der Fokussierung auf ein Objekt im Normalbereich und der Fokussierung auf ein Objekt im Nah- bzw. Makrobereich zwei unterschiedliche Betätigungs­ elemente bzw. -ringe zu verstellen. Eine derartige Handhabung des Varioobjektivs ist unbequem und verhältnismäßig zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsge­ mäße Varioobjektiv dahingehend weiterzubilden, daß der Wechsel zwischen Fokussierung im Normalbereich, Brennwei­ tenänderung und Fokussierung im Makrobereich schnell und auf einfache Weise erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Varioobjektiv gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Erfindungsgemäß erfolgt die Fokussierung im Normal­ bereich, die Brennweitenänderung und der Wechsel zwischen Normal- und Makro-Fotografie mittels eines einzigen Betätigungselementes. Bei einer axialen Verschiebung des Betätigungselementes werden die Variator-Linsengruppe und die Kompensator-Linsengruppe entlang vorbestimmter Bewegungsbahnen relativ zueinander axial verschoben, wodurch eine Brennweitenänderung erzielt wird. Eine Drehung des Betätigungselementes bewirkt eine axiale Verschiebung der Fokussier-Linsengruppe, wodurch eine Fokussierung im Normalbereich ausgeführt wird. Wenn das Varioobjektiv bei Normal-Fotografie betrieben wird, ist eine räumlich zwischen dem Tubus und dem Betätigungs­ element angeordnete Hülse relativ zum Betätigungselement frei drehbar gelagert. Um von der Normal-Fotografie auf Makro-Fotografie überzugehen, muß der Benutzer das Betätigungselement lediglich in eine seiner axialen Endstellungen bringen, in der es aufgrund einer Drehung um die optische Achse mittels der Kupplungsvorrichtung mit der Hülse gekoppelt wird, so daß die Hülse und das Betätigungselement gemeinsam als eine Einheit gedreht werden können. Wenn dann das Betätigungselement gedreht wird, dreht sich die Hülse derart mit, daß eine axiale Verschiebung der Variator-Linsengruppe oder der Kompensator-Linsengruppe bewirkt wird, so daß eine Fokussierung im Makrobereich erfolgt. Auf diese Weise ist es für einen Benutzer des Varioobjektivs möglich, die Fokussierung im Normalbereich, die Brennweitenänderung und einen Wechsel zwischen Fokussierung im Normalbereich und im Makrobereich mit nur einem Betätigungselement zu erzielen, wodurch ein Umgreifen zwischen verschiedenen Betätigungselementen entfällt und eine einfache und schnelle Handhabung des Varioobjektivs gewährleistet ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausführungs­ beispiel des Varioobjektivs;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Fassung einer Variator-Linsengruppe des Varioobjektivs nach Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Fassung einer Kompensator-Linsengruppe des Varioobjektivs gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Tubus des Varioobjektivs gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Hülse des Varioobjektivs gemäß Fig. 1, die zwischen dem in Fig. 4 gezeigten Tubus und einem Betätigungselement angeordnet ist und die mit verschiedenen Steuerschlitzen versehen ist;

Fig. 6 eine Abwicklung des Tubus gemäß Fig. 4 und der Hülse gemäß Fig. 5, wobei zusätzlich in Eingriff mit Steuerschlitzen stehende Stifte dargestellt sind, die mit dem Tubus, der Variator-Linsengruppe und der Kompensator- Linsengruppe verbunden sind, wobei die Darstellung gemäß Fig. 6 für die Telestellung des Varioobjektivs gilt;

Fig. 7 eine Fig. 6 ähnliche Darstellung, die jedoch für die Weitwinkelstellung des Varioobjektivs gilt;

Fig. 8 eine Fig. 6 entsprechende Darstellung, die jedoch für den Makrobereich gilt;

Fig. 9 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung einer Kupplungsvorrichtung im ausgerückten Zustand;

Fig. 10 eine Fig. 9 entsprechende Darstellung der Kupplungsvorrichtung im eingerückten Zustand;

Fig. 11 eine ausschnittsweise, schematische Darstellung des Eingriffs zwischen einem Stift am Tubus gemäß Fig. 4 und einem Steuerschlitz der Hülse gemäß Fig. 5;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht von Elementen eines Mechanismus, der einen verbesserten Übergang von der Brennweitenänderung zur Fokussierung im Makrobereich sicherstellt;

Fig. 13 eine ausschnittsweise Schnittdarstellung des Mechanismus gemäß Fig. 12;

Fig. 14 eine Fig. 13 ähnliche Darstellung, die den Mechanismus gemäß Fig. 12 in einer anderen Arbeits­ stellung zeigt;

Fig. 15 einen Längsschnitt durch ein Varioobjektiv, bei dem es sich um eine durch den Mechanismus gemäß den Fig. 12 bis 14 abgewandelte Ausführungsform des Varioobjektivs gemäß Fig. 1 handelt;

Fig. 16 einen Längsschnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs, das eine andere Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung als das Vario­ objektiv gemäß Fig. 1 aufweist;

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht eines Tubus des Varioobjektivs gemäß Fig. 16;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht einer Hülse des Varioobjektivs gemäß Fig. 16;

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht einer Buchse des Varioobjektivs gemäß Fig. 16;

Fig. 20 eine Abwicklung des Tubus gemäß Fig. 17 und der Hülse gemäß Fig. 18 bei Telestellung des Varioobjektivs;

Fig. 21 eine Fig. 20 entsprechende Darstellung bei Weitwinkelstellung des Varioobjektivs;

Fig. 22 eine Fig. 20 entsprechende Darstellung, die für den Makrobereich gilt.

In der Zeichnung sind in den verschiedenen Figuren gleichartige Teile und Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die verschiedenen Ausführungs­ beispiele zeigen jeweils ein Varioobjektiv, das als Wechselobjektiv für eine einäugige Spiegelreflexkamera ausgebildet ist.

Das Varioobjektiv gemäß Fig. 1 weist einen Tubus 1 sowie einen Adapter 2 auf, der mit Hilfe von Befesti­ gungsschrauben 2a am hinteren Ende des Tubus 1 angebracht ist. Der Adapter ist mit einer Kupplungsvorrichtung versehen, die das Anbringen des Varioobjektivs an einem (nicht dargestellten) Kameragehäuse ermöglicht.

Innerhalb des Tubus 1 ist eine Relais-Linsengruppe L1 angeordnet. Zum Befestigen einer die Relais-Linsengruppe L1 haltenden Fassung 2b am Tubus 1 ist eine Befestigungs­ schraube 2c vorgesehen. Am anderen Ende des Tubus 1 ist ein Vordertubus 6 angeordnet, der mit einer Fassung 4 zu einer Einheit zusammengefaßt ist, die eine Fokussier- Linsengruppe L2 trägt, die zur Fokussierung des Varioobjektivs bewegbar ist. Die Fassung 4 und der Tubus 1 stehen über Gewindeabschnitte 1a und 6a in Gewindeeingriff miteinander. Am Tubus 1 ist mittels einer Schraube 2e eine Buchse 2d befestigt, die mit einer Entfernungsskala versehen ist.

Fassungen 8 und 10, die in den Fig. 2 bzw. 3 gezeigt sind, tragen eine Variator-Linsengruppe L3, die im fol­ genden auch kurz als Variator bezeichnet wird und zur Änderung der Brennweite des Varioobjektivs dient, bzw. eine Kompensator-Linsengruppe L4, die im folgenden auch kurz als Kompensator bezeichnet wird und dazu dient, Verlagerungen der Bildebene zu kompensieren. Die beiden Fassungen 8 und 10 sind bewegbar in den Tubus 1 einge­ paßt. Die Fassung 8 des Variators L3 ist mit vier in Längsrichtung verlaufenden Armen 8a versehen, die ver­ schiebbar in entsprechenden Ausnehmungen 10a der Fassung 10 des Kompensators L4 eingepaßt sind.

Zur Steuerung des Variators L3 und des Kompensators L4 greifen an den Fassungen 8 und 10 angebrachte Stifte 8b bzw. 10c in jeweilige Steuerschlitze 1b bzw. 1c, die in der Wand des Tubus ausgebildet sind, wie dies Fig. 4 zeigt.

Auf die Außenseite des Tubus 1 ist bewegbar als Zwischenglied eine Hülse 12 aufgepaßt, die ausführlich in Fig. 5 gezeigt ist. Die Hülse 12 weist einen in Längsrichtung verlaufenden Steuerschlitz 12a sowie einen in Umfangsrichtung verlaufenden Steuerschlitz 12a′ auf. Ferner sind in der Hülse 12 ein Steuerschlitz 12b sowie ein Steuerschlitz 12b′ ausgebildet. In den Steuerschlitz 12a greift ein am Tubus 1 angebrachter Stift 1d ein. In den Steuerschlitz 12b greift der Stift 8b ein, der von der Fassung 8 radial vorstehend durch den Steuerschlitz 1b des Tubus 1 hindurchragt (siehe Fig. 1).

Am Außenumfang des Varioobjektivs befindet sich ein Betätigungselement, das eine Buchse 14 sowie eine Buchse 15 umfaßt. Die Buchse 14 ist mit einer Längsnut 14a ver­ sehen, in die ein Stift 6b des Vordertubus 6 eingreift. Bei einer Axialbewegung des Betätigungselementes und somit der Buchse 14 bleibt die Fokussier-Linsengruppe L2 vorrichtungsfest in ihrer Stellung. Andererseits bewirkt eine Drehbewegung des Betätigungselementes und somit der Buchse 14 um die optische Achse des Varioobjektivs über die Gewindeabschnitte 1a und 6a eine Axialbewegung des Vordertubus 6.

In den Zwischenraum zwischen der Buchse 14 und der Hülse 12 ist die Buchse 15 eingesetzt, die einen Kupplungs­ zylinder bildet. Die Buchse 15 ist mittels einer Befestigungsschraube 14b an der Buchse 14 befestigt. Im vorderen Bereich der Buchse 15 ist einstückig an dieser ein Innenflansch 15a ausgebildet, der zwischen einem Außenflansch 12c der Hülse 12 und einem fest auf die Hülse 12 aufgesetzten Ring 16 derart angeordnet ist, daß die Buchse 15 relativ zur Hülse 12 drehbar ist, jedoch eine axiale Relativbewegung zwischen der Buchse 15 und der Hülse 12 nicht möglich ist.

Wie die Fig. 9 und 10 am deutlichsten zeigen, sind ein Stift 17 und eine Feder 18 derart angeordnet, daß sie zusammen mit einer Rastöffnung 15b eine Kupplungsvor­ richtung bilden. Diese Kupplungsvorrichtung dient dazu, eine gleichzeitige Drehung des Betätigungselementes aus den Buchsen 14 und 15 sowie der Hülse 12 in bestimmten Stellungen, nämlich bei Einstellung für Makro-Fotografie, zu bewirken. Der Stift 17 ist verschiebbar in eine in der Wand eines Flansches am vorderen Ende der Hülse 12 ausgebildete Öffnung eingesetzt und wird mittels der Feder 18 gegen die radiale Schulter der Buchse 15 gedrückt, wobei die Anordnung derart getroffen ist, daß dann, wenn die Buchse 14 über den normalen Fokussierbereich hinaus bis in den Makrobereich gedreht wird, der Stift 17 in die Rastöffnung 15b eingreift und dadurch eine Antriebsverbindung zwischen dem Betätigungselement und der Hülse 12 herstellt.

Wenn bei dem in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Varioobjektiv das Betätigungselement axial bewegt wird, werden die Buchse 14, die Buchse 15 und die Hülse 12 als Einheit axial bewegt, da die Buchse 15 zwischen dem Ring 16 und dem radialen Flansch der Hülse 12 festgehalten ist. Die mögliche axiale Bewegung des Betätigungs­ elementes ist durch die Länge des Weges begrenzt, den der am Tubus 1 feste Stift 1d in dem Steuerschlitz 12a der Hülse 12 zurücklegen kann.

Wenn das Betätigungselement aus der in Fig. 6 gezeigten Telestellung in die in Fig. 7 gezeigte Weitwinkelstellung bewegt wird, wobei zugleich die Hülse 12 axial bewegt und aufgrund des Eingriffs zwischen dem Stift 1d und dem Steuerschlitz 12a geführt wird, wird mittels des durch die beiden Steuerschlitze 1b und 12b im Tubus 1 bzw. in der Hülse 12 ragenden Stiftes 8b der Variator L3 axial und drehend zur Frontseite des Varioobjektivs bewegt. Zugleich wird die Drehung der Fassung 8 des Variators L3 über den Verbindungsmechanismus aus den Armen 8a und den Ausnehmungen 10a (siehe Fig. 2 und 3) zur Fassung 10 des Kompensators L4 übertragen, wodurch diese geführt von dem in den Steuerschlitz 1c greifenden Stift 10c axial zur Frontseite des Varioobjektivs hin bewegt wird.

Es ist zu beachten, daß bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel die beiden Fassungen 8 und 10 in Axialrichtung verhältnismäßig große Länge haben, damit sie über den gesamten Variobereich miteinander in Eingriff stehen. Ferner stehen die Arme 8a und die Ausnehmungen 10a flächig miteinander in Berührung und sind die beiden Fassungen 8 und 10 in Berührung mit der inneren Oberfläche des Tubus 1 in diesen eingepaßt. Daher ist es möglich, den Variator und den Kompensator im gesamten Vario- bzw. Bewegungsbereich genau senkrecht zur gemeinsamen optischen Achse ausgerichtet zu halten. Ferner ist es möglich, Spiel zwischen den Fassungen und dem Tubus zu vermeiden, während zugleich eine glatte axiale Bewegung der einzelnen Fassung 8 bzw. 10 ermög­ licht ist. Darüber hinaus kann die Bewegung der Fassung 8 mit einer verhältnismäßig geringen Kraft auf die Fassung 10 übertragen werden.

Wenn das Betätigungselement und somit die Buchse 14 um die optische Achse gedreht wird, wird diese Bewegung über die Verbindung aus dem Stift 6b und der Längsnut 14a zum Vordertubus 6 übertragen, so daß dieser gedreht wird und zugleich aufgrund des Gewindeeingriffs zwischen den Gewindeabschnitten 6a und 1a der Vordertubus 6 und somit die Fassung 4 axial bewegt werden, so daß die Fokussier- Linsengruppe L2 in ihrer Axialstellung unterschiedlichen Objektentfernungen angepaßt wird.

Während des Fokussierens werden der Variator L3 und der Variator L4 stationär gehalten, da die Buchse 15 trotz ihrer axialen Einspannung zwischen der Hülse 12 und dem Ring 16 in Umfangsrichtung relativ zur Hülse 12 drehbar ist, so daß kein Stelldrehmoment vom Betätigungselement zur Hülse 12 und den Fassungen 8 und 10 übertragen wird.

Nur die lineare Bewegungskomponente des Betätigungs­ elementes 14 bewirkt eine Axialverschiebung der Hülse 12, die in Eingriff steht mit dem Stift 8b der Fassung 8 des Variators L3. Da der Stift 8b sich stets am Kreuzungspunkt zwischen dem Steuerschlitz 1b und dem Steuerschlitz 12b befindet, der relativ zur optischen Achse geneigt ist, bewegt sich die Fassung 8 des Variators L3 in Axialrichtung um größere Strecken als die Buchse 14 des Betätigungselementes. Demzufolge kann die axiale Bewegungsstrecke des Betätigungselementes kleiner als die der Fassung 8 des Variators L3 gewählt werden. Das Verhältnis zwischen der Bewegungsstrecke des Betätigungselementes und der Bewegungsstrecke der Fassung 8 kann als Übersetzungsverhältnis bezeichnet werden.

Dies hat zur Folge, daß es möglich ist, ein und derselben Bewegungsstrecke der Buchse 14 des Betätigungselementes einen verhältnismäßig großen Brennweitenänderungsbereich zuzuordnen, so daß für einen gegebenen Brennweitenände­ rungsbereich das Betätigungselement in Axialrichtung des Varioobjektivs verhältnismäßig kurz ausgebildet werden kann.

Um zur Makro-Fotografie mittels des beschriebenen Varioobjektivs überzugehen, wird zunächst die Buchse 14 des Betätigungselementes nach vorne bis in die Weitwinkelstellung geschoben, in der dann der am Tubus 1 befestigte Stift 1d am hinteren Ende des Steuerschlitzes 12a anliegt und daher mit dem Steuerschlitz 12a′ ausge­ richtet ist, so daß nunmehr die Hülse 12 gedreht werden kann. Im normalen Fokussierbereich sind die Rastöffnung 15b und der Stift 17 nicht miteinander ausgerichtet. Erst wenn durch Drehen des Betätigungselementes bis an die untere Grenze des normalen Fokussierbereichs der Stift 17 in Eingriff mit der Rastöffnung 15b gebracht worden ist, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, sind die Buchse 15 und die Hülse 12 mittels der Kupplungsvorrichtung aus dem Stift 17 und der Rastöffnung 15b miteinander verbunden bzw. gekuppelt, so daß dadurch der Übergang zum Makrobereich abgeschlossen ist.

Wenn dann die Buchse 14 des Betätigungselementes weiter gedreht wird, wird aufgrund des Eingriffs zwischen dem Stift 8b und dem axialen Steuerschlitz 1b′ der Variator L3 ohne gleichzeitige Drehung nach vorne bewegt. Daher wird während dieser Fokussierung im Makrobereich der Kompensator L4 in seiner Position bei Weitwinkelstellung stationär gehalten.

Wenn danach die Buchsen 14 und 15 des Betätigungs­ elementes aus der Stellung für Makro-Fotografie in die Stellung für Variobetrieb zurückgebracht werden, wird zu diesem Zweck die Buchse 14 in zum Pfeil B entgegengesetzter Richtung gedreht, wodurch die Rast­ öffnung 15b und der Stift 17 voneinander gelöst werden, da der halbkugelförmige Kopf des Stiftes 17 entgegen der Kraft der Feder 18 entlang einer schrägen Fläche 15c verschoben wird, bis die Buchse 15 und die Hülse 12 von­ einander entkuppelt sind. Der Stift 1d kehrt aus der mit ausgezogenen Linien in Fig. 8 dargestellten Stellung in die gestrichelt in Fig. 8 dargestellte Stellung zurück, so daß nun wieder ein Variobetrieb möglich ist, d. h. eine Veränderung der Brennweite.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel weist der Tubus 1 die Steuerschlitze 1b und 1c auf, die die Bewegungen des Variators L3 und des Kompensators L4 steuern, mit deren Hilfe die Brennweite bzw. der Abbildungsmaßstab verändert und die Verlagerung der Bildebene kompensiert werden. Zur wahlweisen Brennweiteneinstellung, Fokussierung im Normalbereich und Fokussierung im Makrobereich ist ein einziges Betäti­ gungselement ausreichend, das beim beschriebenen Ausführungsbeispiel aus den Buchsen 14 und 15 besteht. Zu diesem Zweck ist die Hülse 12 vorgesehen, die mit dem Betätigungselement zusammenwirkt und die Steuerschlitze 12a, 12a′, 12b und 12b′ aufweist, die den Übergang zur Fokussierung im Makrobereich und diese Fokussierung steu­ ern. Ferner ist die Kupplungsvorrichtung vorgesehen, die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel den Stift 17, die Feder 18 und die Rastöffnung 15b umfaßt und dazu dient, das Betätigungselement mit der Hülse 12 zu kuppeln oder voneinander getrennt zu halten. Durch die Überführung des Betätigungselementes zwischen den Stellungen für Fokussierung im Normalbereich und im Makrobereich wird die Kupplungsvorrichtung entweder wirksam oder unwirksam, um es auf diese Weise zu ermöglichen, die Brennweitenändeung, die Fokussierung im Normalbereich und die Fokussierung im Makrobereich aufeinanderfolgend vorzunehmen.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Ausbildung des Varioobjektivs sind dessen wesentliche Elemente der Tubus 1, die Hülse 12, das Betätigungselement sowie die Linsengruppen L2, L3 und L4. Der mechanische Aufbau des Varioobjektivs ist demzufolge verhältnismäßig einfach.

Bei dem vorstehend beschriebenen Varioobjektiv gemäß den Fig. 1 bis 8 sind vier Linsengruppen, nämlich eine Fokussier-Linsengruppe, ein Variator, ein Kompensator und eine Relais-Linsengruppe vorgesehen. Der vorstehend beschriebene grundsätzliche Aufbau ist jedoch auch mög­ lich bei einem Varioobjektiv mit drei Linsengruppen, das keine Relais-Linsengruppe aufweist. Ferner wurde das Varioobjektiv als Wechselobjektiv beschrieben; es kann jedoch ein in ein fotografisches Gerät fest eingebautes Varioobjektiv sein.

Die Fig. 11 bis 15 zeigen eine verbesserte Abwandlung des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels. Da bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 10 beim Übergang vom Brennweiteneinstellbereich zum Fokussieren im Makrobereich sich die Bewegungsrichtung des Betätigungselementes im rechten Winkel ändert und da der in die Steuerschlitze 12a und 12a′ eingreifende Stift 1d einen kreisförmigen Querschnitt hat, entsteht ein gewisses Spiel, wenn gemäß der Darstellung in Fig. 11 der Stift 1d eine Stellung in der Ecke zwischen den Steuerschlitzen 12a und 12a′ einnimmt. Aufgrund dessen besteht insbesondere beim Übergang vom Fokussierbetrieb im Makrobereich zum Brennweiteneinstellbereich möglicher­ weise eine ungenaue Führung der Linsengruppen. Die Fig. 11 zeigt zwei extreme Bewegungsbahnen des Stiftes 1d bei seiner Führung mittels der Steuerschlitze 12a und 12a′. Eine dieser Bewegungsbahnen ist durch die einander senk­ recht schneidenden Linien X und Y dargestellt und wird als normal betrachtet, während die andere Bewegungsbahn durch die gekrümmte Linie Z dargestellt. Letztere ergibt sich daraus, daß sich die Bewegungsrichtung der Buchse 14 des Betätigungselementes von der axialen Richtung in die dazu quer verlaufende Umfangsrichtung bereits ändern kann, wenn die Buchse 14 eine Stelle erreicht, die von der Weitwinkelstellung einen Abstand hat, der gleich der halben Breite des Steuerschlitzes 12a′ ist. Dies hat zur Folge, daß die Buchse 14, obwohl sie bereits in den Makrobereich eingetreten ist, weiter axial vorwärts bewegt werden kann und dabei eine Brennweitenänderung herbeiführt. Dies führt dazu, daß es wegen der gleichzei­ tigen Brennweitenänderung im Makrobereich erschwert ist, die Fokussierung genau vorzunehmen.

Die Fig. 12 bis 15 zeigen ein Beispiel für einen Mechanismus zur Behebung dieser Schwierigkeit. In den Fig. 12 bis 15 sind zur Bezeichnung gleichartiger Elemente wie in den Fig. 1 bis 10 die gleichen Bezugszeichen verwendet. Wie Fig. 15 erkennen läßt, ist bei der darin dargestellten Ausführungsform des Varioobjektivs der Tubus 1 an seinem vorderen Ende mit einer Tastvorrichtung versehen. Die Tastvorrichtung ist axial mit den einander überdeckenden vorderen Enden der Hülse 12 und der Buchse 15 derart ausgerichtet, daß die Axialstellung der Buchse 14 erfaßbar ist. Die Tastvorrichtung umfaßt einen Ring 20, der fest am Tubus 1 angebracht ist und eine Öffnung aufweist, in die ein mit einem Flansch versehener Stift 21 sowie eine Feder 22 bewegbar eingesetzt sind, die den Stift 21 derart bela­ stet, daß er aus dem Ring 20 in Richtung zur Hülse 12 und zur Buchse 15 vorsteht.

Die Hülse 12 ist an ihrem vorderen Ende mit einem Ausschnitt 12f versehen, der mit dem vorstehenden Abschnitt des Stiftes 21 der Tastvorrichtung ausgerichtet ist. Die Stirnfläche 15e der Buchse 15 ist mit einer Schräge 15f versehen, die in Radialrichtung mit dem Ausschnitt 12f ausgerichtet ist und zwischen zwei Stufen 15g1 und 15g2 verläuft, die in Axialrichtung unterschied­ liche Positionen haben.

Wenn bei dem Varioobjektiv mit dem vorstehend beschriebe­ nen Mechanismus die Buchse 14 des Betätigungselementes bei dessen Vorwärtsbewegung die Weitwinkelstellung erreicht, wird durch die Schräge 15f der Buchse 15 der vorstehende Abschnitt des Stiftes 12 in die diesem zuge­ ordnete Öffnung zurückgeschoben. Im folgenden sei zunächst angenommen, daß die Buchse 14 noch nicht voll­ ständig bis in die Weitwinkelstellung vorwärts bewegt worden ist, d. h. eine Stellung einnimmt, in der sich der Stift 1d innerhalb eines Bereichs zwischen a und b gemäß Fig. 11 befindet. Wenn in diesem Zustand das Betätigungselement und somit die Buchse 14 um die opti­ sche Achse gedreht werden soll, greift der vorstehende Abschnitt des Stiftes 21 noch in den Ausschnitt 12f ein, so daß zunächst noch eine Drehung der Buchse 14 verhin­ dert wird. Dies heißt mit anderen Worten, daß, obwohl sich die Mitte des Stiftes 1d an einer Stellung O₃ in dem Bereich zwischen a und b gemäß Fig. 11 befindet, so daß eine Drehbewegung der Buchse 14 an sich möglich wäre, diese jedoch noch nicht möglich ist, weil der Stift 21 noch in den Ausschnitt 12f vorsteht, wie dies in Fig. 13 gezeigt ist. Erst wenn die Buchse 14 tatsächlich bis in die Weitwinkelstellung bewegt worden ist, ist der Stift 21 mittels der Schräge 15f der Buchse 15 entgegen der Kraft der Feder 22 so weit verschoben, daß der Stift 21 aus dem Ausschnitt 12f ausgerückt ist, so daß dann die Bewegung für die Fokussierung im Makrobereich erfolgen kann.

Die Fig. 16 bis 22 zeigen ein weiteres Ausführungs­ beispiel des Umstellmechanismus, mit dessen Hilfe zwischen Brennweitenänderung und Fokussierung im Makrobereich gewählt werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs haben die Fassungen des Variators und des Kompensators eine andere Ausbildung, als sie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist.

Die Hülse 12 ist nicht nur mit den Steuerschlitzen 12a, 12a′, 12b und 12b′ versehen, sondern weist zusätzlich einen weiteren Steuerschlitz 12c auf, in den durch den Steuerschlitz 1c des Tubus 1 hindurch ein Stift 10c ragt, der an der Fassung 10 des Kompensators befestigt ist. An den Steuerschlitz 1c schließt sich ein in Umfangsrichtung verlaufender Steuerschlitz 12c′ an.

Die Fassungen des Variators und des Kompensators sind derart abgeändert, daß deren Arme und Ausnehmungen nicht in flächiger Berührung miteinander stehen. Obwohl zwar die Arme 8a in zugeordneten Ausnehmungen 10′ liegen, die an der Fassung 10 des Kompensators L4 ausgebildet sind, sind diese Arme so ausgebildet, daß sie kein Zwischenglied zur Bewegungsübertragung bilden, da die Ausnehmungen 10′ in Umfangsrichtung eine größere Breite als die Arme 8a haben. Die axiale Verschiebung des Kompensators L4 wird durch den in die Steuerschlitze 12c und 1c eingreifenden Stift 10c gesteuert. Die beiden Möglichkeiten zur axialen Verschiebung der Fassung 10 bzw. 10′ des Kompensators L4 haben jeweils Vor- und Nachteile, so daß die Wahl einer dieser beiden Möglichkeiten nach Belieben in Abhängigkeit von der gewünschten Ausbildung der mechanischen Fassungselemente getroffen werden kann.

Wie die Darstellung gemäß Fig. 16 erkennen läßt, stehen bei dem darin dargestellten Ausführungsbeispiel das Betätigungselement, das aus den Buchsen 14 und 15 besteht, und die Hülse 12 über Gewinde miteinander in Eingriff, die eine geringe Steigung haben. Das Varioobjektiv umfaßt eine Blendeneinheit 22′, die an einer Fassung 2b befestigt ist, einen Blendenvorwahlring 23 und ein Signalübertragungsglied 24. Diese Elemente haben eine an sich bekannte Ausbildung, so daß auf eine ausführliche Erörterung verzichtet werden kann. Bei dem in den Fig. 16 bis 22 dargestellten Ausführungsbeispiel des Varioobjektivs ist die Kupplungsvorrichtung zum Kuppeln des Betätigungselementes (Buchsen 14 und 15) mit der Hülse 12 während der Fokussierung im Makrobereich gebildet durch eine Feder 25, eine Verbindungsplatte 26 und einen Ausschnitt 15h, der in der Buchse 15 ausgebil­ det ist. Die Feder 25 ist mit Hilfe von Schrauben am vor­ deren Ende der Hülse 12 befestigt. Die Verbindungsplatte 26 ist mit Hilfe von Schrauben am objektseitigen Ende des Tubus 1 befestigt.

Das freie Ende der Feder 25 ist zu einem federnden Teilabschnitt 25a derart umgebogen, daß dann, wenn sich der axialen Verschiebung der Buchse 14 des Betätigungs­ elementes in die Weitwinkelstellung die Drehbewegung um die optische Achse anschließt, die Buchse 14 und die Hülse 12 miteinander verbunden werden und dann gemeinsam um die optische Achse gedreht werden, so daß dann geführt durch den in den Steuerschlitz 12a′ der Hülse 12 eingreifenden Stift 1d des Tubus 1 die Fokussierung im Makrobereich durchgeführt werden kann.

Dieser Kupplungsvorgang wird im folgenden anhand der Fig. 20 bis 22 näher erläutert, von denen die Fig. 20 eine Abwicklung des Tubus 1 und der Hülse 12 darstellt in dem Zustand, in dem die Hülse 12 ihre Telestellung einnimmt. Fig. 20 läßt die Anordnung der verschiedenen Elemente erkennen, die die Kupplungsvorrichtung bilden. In dem in Fig. 20 gezeigten Zustand befindet sich der Teilabschnitt 25a der Feder 25 in dem Ausschnitt 15h, der am Ende der Buchse 15 ausgebildet ist.

Fig. 21 zeigt eine Fig. 20 ähnliche Abbildung, die jedoch für den Zustand gilt, daß das Betätigungselement axial aus der Telestellung in die Weitwinkelstellung bewegt worden ist. In dem Brennweiteneinstellbereich zwischen den in den Fig. 20 und 21 gezeigten Stellungen wirkt nur der in Längsrichtung verlaufende Steuerschlitz 12a der Hülse 12 mit dem Stift 1d zusammen, so daß sich die Hülse 12 sowie die Buchsen 14 und 15 des Betätigungselementes als eine Einheit bewegen, während das freie Ende 25a der Feder 25 in dem Ausschnitt 15h angeordnet ist. Während des Fokussierens im Normalbereich werden die Buchsen 14 und 15 des Betätigungselementes in Axialrichtung relativ zur Hülse 12 bewegt. Da jedoch die Steigung des Gewindes zwischen dem Betätigungselement und der Hülse 12 sehr klein ist, ist der Einfluß dieser Bewegung auf das optische System vernachlässigbar. Ein in Fig. 16 gezeigter Stift 27 dient als Anschlag zwischen der Hülse 12 und den Buchsen 14 und 15 während des Fokussierens. Dieser Stift 27 ist an der Hülse 12 befestigt und so angeordnet, daß er in eine Öffnung 15i eingreift, die am vorderen Ende der Buchse 15 ausgebildet ist.

Während des Fokussierens ist somit der in Fig. 20 gezeigte Stift 27 von einem Ende zum anderen Ende der Öffnung 15i bewegbar. Innerhalb dieses Bereichs bewegen sich die beiden Buchsen 14 und 15 in Umfangsrichtung frei relativ zur Hülse 12. Innerhalb dieses Bereichs der Drehung des Betätigungselementes wird die Fokussier- Linsengruppe L2 axial über eine Strecke bewegt, die durch die Steigung der Gewindeabschnitte 6a und 1a zwischen dem Vordertubus 6 und dem Tubus 1 bestimmt ist.

Wenn dann die Buchse 14 des Betätigungselementes aus der Weitwinkelstellung heraus weiter um die optische Achse gedreht wird, kommen die beiden Buchsen 14 und 15 zur Anlage am Stift 27, der dabei gegen das Ende der Öffnung 15i stößt. Bei einer weiteren Drehung der Buchse 14 um die optische Achse bewegt sich der Stift 1d entlang dem Steuerschlitz 12a′, während die Feder 25 über die Außenseite der Verbindungsplatte 26 gleitet (siehe Fig. 22).

Die Drehbewegung der beiden Buchsen 14 und 15 um die optische Achse wird mittels der Feder 25 zur Hülse 12 übertragen, so daß sich die beiden Buchsen 14 und 15 sowie die Hülse 12 als eine Einheit um die optische Achse drehen. Durch die auf diese Weise bewirkte Drehung der Hülse 12 bewegt sich der Stift 8b der Fassung 8 des Variators entlang dem Schnittpunkt der Steuerschlitze 12b′ und 1b′, so daß sich die Fassung 8 in axialer Richtung zur Frontseite des Varioobjektivs bewegt, wodurch für die Fokussierung im Makrobereich der Abstand zwischen dem Variator und dem Kompensator verändert wird.

Zur Rückstellung von der Fokussierung im Makrobereich auf die Brennweiteneinstellung wird die Buchse 14 des Betätigungselementes in Gegenrichtung gedreht, bis der Stift 1d den Umstell- bzw. Übergangspunkt zwischen den Steuerschlitzen 12a und 12a′ erreicht, an dem die Feder 25 von der Verbindungsplatte 26 frei kommt. Wenn dann die Buchse 14 des Betätigungselementes in Axialrichtung bewegt wird, kann sich die Hülse 12 nicht um die optische Achse drehen, so daß nur die axiale Bewegungskomponente wirksam werden kann, und zwar die Brennweite verändert.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß die beschriebene Ausbildung des Varioobjektivs es ermög­ licht, daß nacheinander eine Brennweitenänderung und eine Fokussierung im Makrobereich erfolgt. Dadurch ist eine gute Bedienbarkeit des Varioobjektivs gewährleistet. Die Kupplungsvorrichtung, die das Verbinden und Trennen des Betätigungselementes und der zwischengefügten Hülse beim Übergang zum Fokussieren im Makrobereich bzw. aus diesem ermöglicht, ist einfach aufgebaut und erlaubt es, den Forderungen nach preisgünstiger Herstellung bei guter Qualität zu entsprechen.

Claims (5)

1. Varioobjektiv, mit
einem ortsfesten, im wesentlichen zylinderförmigen Tubus, einem Betätigungselement, das in Richtung der optischen Achse verschiebbar und um diese drehbar an dem Tubus gelagert ist,
einer Fokussier-Linsengruppe, die infolge einer Drehung des Betätigungselementes zum Zwecke der Fokussierung entlang der optischen Achse verschiebbar ist, und
einer Variator-Linsengruppe sowie einer Kompensator- Linsengruppe, die infolge einer axialen Verschiebung des Betätigungselementes zum Zwecke der Brennweitenänderung relativ zueinander entlang der optischen Achse verschiebbar sind, wobei eine Einstellung bei Makro- Fotografie durch eine Verschiebung der Variator- Linsengruppe oder der Kompensator-Linsengruppe in Richtung der optischen Achse erzielbar ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Tubus (1) und dem Betätigungselement (14, 15) eine Hülse (12) angeordnet ist, die zusammen mit dem Betätigungselement (14, 15) in Richtung der optischen Achse verschiebbar sowie relativ zu dem Tubus (1) und dem Betätigungselement (14, 15) drehbar gelagert ist, und daß zwischen der Hülse (12) und dem Betätigungselement (14, 15) eine Kupplungsvorrichtung (15b, 17, 18; 15h, 25, 26) vorgesehen ist, mittels der die Hülse (12) und das Betätigungselement (14, 15) drehfest in Eingriff bringbar sind, wenn das Betätigungselement (14, 15) in einer Endstellung seiner axialen Verschiebung angeordnet ist, so daß bei einer Drehung des mit der Hülse (12) in Eingriff befindlichen Betätigungselementes (14, 15) die Variator-Linsengruppe (L4) zum Zwecke der Einstellung bei Makro-Fotografie in Richtung der optischen Achse verschiebbar ist.

2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung (15b, 17, 18) eine Rastöffnung (15b) sowie einen Stift (17) umfaßt, der in die Rastöffnung eingreifen kann.

3. Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tubus (1) ein erster Steuerschlitz (1b) und ein zweiter Steuerschlitz (1c) ausgebildet sind, die um die optische Achse herum verlaufen und mit deren Hilfe die Stellungen der Variator-Linsengruppe (L3) und der Kompensator- Linsengruppe (L4) in Richtung der optischen Achse während der Brennweitenänderung steuerbar sind,
daß ein Verbindungsmechanismus (Arme 8a, Ausnehmungen 10a) vorgesehen ist, der die Variator-Linsengruppe (L3) und die Kompensator-Linsengruppe (L4) derart miteinander verbindet, daß sie sich gemeinsam um die optische Achse drehen,
daß die Hülse (12) versehen ist mit einem dritten Steuerschlitz (12a, 12a′), in den ein Stift (1d) eingreift, der am Tubus (1) befestigt ist, und einem vierten Steuerschlitz (12b, 12b′), in den ein Stift (8b) eingreift, der entweder an der Variator-Linsengruppe (L3) oder der Kompensator-Linsengruppe (L4) befestigt ist, daß der dritte Steuerschlitz (12a, 12a′) einen ersten Abschnitt (Steuerschlitz 12a) aufweist, der verhindert, daß sich während einer Bewegung des Betätigungselementes in Richtung der optischen Achse zum Zwecke der Brennweitenänderung die Hülse (12) um die optische Achse dreht, sowie einen zweiten Abschnitt (Steuerschlitz 12a′) aufweist, der eine Drehung der Hülse (12) um die optische Achse herum um einen bestimmten Drehwinkel erlaubt, und daß der vierte Steuerschlitz (12b, 12b′) einen ersten Abschnitt (Steuerschlitz 12b) aufweist, mit dessen Hilfe während einer Bewegung der Hülse (12) in Richtung der optischen Achse eine der beiden Linsengruppen (Variator- Linsengruppe L3) in Richtung der optischen Achse zum Zweck der Brennweitenänderung bewegt wird, sowie einen zweiten Abschnitt (Steuerschlitz 12b′) aufweist, mit dessen Hilfe während einer Drehung der Hülse (12) um die optische Achse die eine Linsengruppe (Variator- Linsengruppe L3) in Richtung der optischen Achse zum Zweck der Fokussierung im Makro-Bereich bewegt wird.

4. Varioobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsmechanismus axial verlaufende Arme (8a) aufweist, die entweder an der Fassung (8) der Variator-Linsengruppe (L3) oder der Fassung (10) der Kompensator-Linsengruppe (L4) ausgebildet sind und in Ausnehmungen (10a) an der jeweils anderen Fassung (10 oder 8) derart eingreift, daß sie in Umfangsrichtung in flächiger Berührung miteinander stehen, so daß zwischen den Armen und Ausnehmungen ein Stelldrehmoment übertragbar ist.

5. Varioobjektiv nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Steuerschlitz (12a, 12a′) im wesentlichen L-förmig ist.