DE3045414A1 - Steuerkurven fuer die linsen optischer systeme - Google Patents

Description

Asahi Kogaku Kogyo K.K.

36-9, Maeno-cho, 2-chome Itabashi-ku, Tokyo, Japan

Steuerkurven für die Linsen optischer Systeme

Die Erfindung bezieht sich auf Steuer- bzw. Kurvenschlitze für ein optisches System, z.B. eine Gummilinsenanordnung oder ein Superteleobjektxv, bei dem es erforderlich ist, jeweils mehr als zwei Linsen oder zwei oder mehr Linsengruppen parallel zu einer optischen Achse zu verstellen.

Bei einer Gummilinse muß man eine oder mehrere Linsen bzw. eine oder mehrere Linsengruppen von mehreren Linsengruppen, welche die Gummilinse bilden, verstellen, um die Lage einer Fokussierebene gewöhnlich auch dann unverändert zu halten, wenn eine Änderung der Brennweite herbeigeführt wird. Hierbei müssen die betreffenden Linsen auf unterschiedliche Weise verstellt werden, da sich die Verlagerungsstrecken der Linsen danach richten, daß verschiedene Aberrationen

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ORIGINAL INSPECTED

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bei einem Satz von Brennweiten innerhalb eines zulässigen Brennweitenbereichs keinen unerwünschten Einfluß ausüben.

Wenn es insbesondere bei einem Superteleobjektiv erforderlich ist, sämtliche Linsengruppen zu verstellen, wobei ein Luftspalt zwischen bestimmten Linsengruppen konstant bleiben muß, um die Scharfeinstellung der Linsen aufrechtzuerhalten, ergeben sich große Verstellwege für die betreffenden Linsen. Um dieser Tatsache Rechnung zu tragen, ist es bis jetzt üblich, eine oder mehrere Linsen bzw. eine oder mehrere Linsengruppen von mehreren vorhandenen Linsengruppen zu verstellen, damit sich die Verstellstrecken für die Linsen verkürzen und ein makrophotographischer Abstand verkleinert wird. Hierbei müssen die betreffenden Linsen um unterschiedliche Beträge verstellt werden, damit verschiedene Faktoren, z.B. die chromatische Aberration und dergl., konstant gehalten werden.

Die jeweiligen Stellungen der Linsen werden bei dem optischen System als Satz von Verlagerungen innerhalb des zulässigen Brennweitenbereichs festgelegt, und zwar bei einer Gummilinse als Brennweiten und bei einem Superteleobjektiv als photographischer Abstand. Bei einem optischen System werden die Kurvenschlitze in der Weise konstruiert, daß man dafür sorgt, daß ein Drehwinkel um eine optische Achse oder eine Verstellstrecke parallel zur optischen Achse bei einem Linsenbetätigungsteil in der richtigen Weise einer änderung der Brennweite bzw. des photographischen Abstandes entspricht. Somit richtet sich die Form eines solchen Kurvenschlitzes nach einer Verstellstrecke oder einem Drehwinkel um eine optische Achse bei dem Linsenbetätigungsteil, wobei die Verstellung einer Veränderung der Brennweite bzw. des photographischen Abstandes entspricht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für ein optisches System mit zwei oder mehr verstellbaren Linsen Kurvenschlitze

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schaffen, die so ausgebildet sind, daß sich die Form der Kurvenschlitze ohne Rücksicht auf die verschiedenen Stellungen (Verstellkurven) leicht festlegen läßt, daß eine genaue Bearbeitung der Kurvenschlitze möglich ist, daß eine ausreichende Festigkeit eines Linsenbetätigungsrings und eines zugehörigen Tragrohrs gewährleistet ist und daß eine problemlose Betätigung möglich ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 und 2 jeweils einen Teil eines Axialschnitts einer Gummilinse, zu der zwei Linsen mit variierbarer Brennweite gehören und bei der Kurvenschlitze bekannter Art vorhanden sind;

Fig. 3 und 4 jeweils eine Abwicklung der Kurvenschlitze der Gummilinse nach Fig. 1 und 2;

Fig. 5 und 6 die Beziehungen zwischen Kräften, die sich bei den dargestellten Kurvenschlitzen ergeben;

Fig. 7 und 8 jeweils einen Teil eines Axialschnitts einer Gummilinse mit zwei Linsen mit variierbarer Brennweite und auf bekannte Weise ausgebildeten Kurvenschlitzen;

Fig. 9 und 10 jeweils eine Abwicklung der Kurvenschlitze nach Fig. 7 und 8;

Fig. 11 und 12 die Beziehungen zwischen Kräften, die bei den dargestellten Kurvenschlitzen auftreten;

Fig. 13 bis 16 jeweils einen Teil eines Axialschnitts einer Gummilinse, die sich aus vier Linsen mit variabler Brennweite zusammensetzt und mit auf bekannte Weise ausgebildeten Kurvenschlitzen versehen ist;

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Fig. 17 bis 20 in graphischen Darstellungen die jeweiligen Stellungen der verschiedenen Linsen mit variabler Brennweite ;

Fig. 21 in einer Abwicklung Kurvenschlitze, deren Form einem bekannten Konstruktionsverfahren entspricht; und

Fig. 22 in einer Abwicklung Kurvenschlitze, deren Gestalt durch das erfindungsgemäße Verfahren bestimmt ist.

In Fig. 1 bis 12 sind Gummilinsensysteme mit zwei Linsengruppen zum Verändern der Brennweite dargestellt, bei denen die Kurvenschlitze auf bekannte Weise ausgebildet sind. Fig. 1 bis 6 zeigen Kurvenschlitze bei einem Gummilinsensystem, bei dem ein Linsenbetätigungsteil zum Verändern der Brennweite längs einer Strecke verstellt wird, die der Verstellstrecke einer Gummilinse entspricht, die langer ist als der gesamte zulässige Brennweitenbereich, wobei der Anderungszustand gewöhnlich vergrößert oder verkleinert wird, wobei ein Bauteil zum Festhalten der anderen Linse zum Verstellen der Brennweite entsprechend der Verstellstrecke des Linsenbetätigungsteils gedreht wird und wobei der Drehwinkel des Bauteils zum Festhalten der anderen Linse zum Variieren der Brennweite und die Verstellstrecke der Linse in einer bestimmten Beziehung zueinander stehen, so daß sich hieraus die Form der Kurvenschlitze ergibt. Der Einfachheit halber sind in den Zeichnungen nur diejenigen Teile dargestellt, die zur Erläuterung erforderlich sind.

Auf einem zur Unterstützung dienenden Tubus 2 mit einem an einem Kameragehäuse anbringbaren Abschnitt ist ein Betätigungsring 1', den man auch als Nockenring bezeichnen könnte, gleitend geführt. Zwei Linsen A und B zum Variieren der Brennweite sind in Linsenhalter 3 und 4 eingebaut, wobei der Linsenhalter 4 in dem Tubus 2 gleitend geführt ist. Der Linsenträger 3 weist einen Führungsstift 7a auf, der mit dem

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Betätigungsring I¹ starr verbunden ist, wobei der Führungsstift durch eine Öffnung des Linsenträgers 4 ragt. Der Tubus 2 weist einen Führungsschlitz 2a auf, der sich parallel zur optischen Achse erstreckt und dessen Länge der Verstellstrekke an der Linse A entspricht. Der Führungsstift 7a ist längs des Führungsschlitzes 2a bewegbar, so daß man den Betätigungsring 1· nur in Richtung der optischen Achse bewegen, ihn jedoch nicht um die optische Achse drehen kann. Der Linsenträger 4 weist einen geraden geneigten Führungsschlitz 4a auf, und der Führungsstift 7a steht in gleitendem Eingriff mit diesem Führungsschlitz. In den Linsenträger 4 ist ein Führungsstift 7b eingebaut, der mit einem Kurvenschlitz 2b des Tubus 2 gleitend zusammenarbeitet. In Fig. 1 bis 4 entspricht die rechte Seite der Kameraseite, d.h. der Seite, auf der sich eine Bilderzeugungsebene befindet.

Wird während des Gebrauchs der Linsenbetätigungsring I¹ aus seiner Stellung nach Fig. 1 für den größten Bildwinkel nach links verschoben, wird die Linse A um eine Strecke verstellt, deren Länge der Bewegungsstrecke des Betätigungsrings 1* entspricht, längs welcher der Linsenträger 3 bewegt wird, wobei der Linsenträger 4 entsprechend der Relativbewegung des Führungsstiftes 7a gegenüber dem Führungsschlitz 2a und dem Führungsschlitz 4a gedreht wird. Entsprechend der Relativbewegung des in den Linsenträger 4 eingebauten Führungsstiftes 7b gegenüber dem Führungsschlitz 2b wird die Linse B so verstellt, daß sie gemäß Fig. 2 die Stellung für den kleinsten Bildwinkel einnimmt. Mit anderen Worten, wenn das Objektiv aus der Stellung nach Fig. 1 in die Stellung nach Fig. 2 gebracht wird, wird die Linse A um eine Strecke an verstellt, wobei sich die Verstellstrecke vergrößert, während die Linse B längs einer Strecke bn verstellt wird.

Bezeichnet L die Steigung des Kurvenschlitzes 4a, kann man, von der optischen Achse aus beträchtet, einen Abwicklungswinkel θη, der für den Kurvenschlitz nach Fig. 3 gilt, wie

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folgt ausdrücken:

θ - (360°/L) χ (an - bn) (1)

Die Lage bzw. die Form des Kurvenschlitzes 2b richtet sich nach der Ermittlung eines Wertes von Θ, der zu einem Satz von Brennweiten entsprechend der Gleichung (1) gehört.

Der Steigungswinkel ^ des Führungsschlitzes 4a ist konstant, während der Steigungswinkel ß, welcher die Neigung des Kurvenschlitzes 2b bezeichnet, im allgemeinen von den verschiedenen Brennweiten abhängt.

Die Beziehungen zwischen den Steigungswinkeln y und ß und der Kraft, die benötigt wird, um den Betätigungsring I¹ parallel zur optischen Achse nach vorn bzw. hinten zu bewegen, sind in Fig. 5 und 6 dargestellt. Bezeichnet man mit f >1 die Kraft, mit welcher der Betätigungsring I¹ auf den Führungsstift wirkt, ergibt sich für die Kraft zum Drehen des Linsenträgers 4 der Wert f --'-2. Nimmt man an, daß eine Drehkraft, die über den Linsenträger 4 auf den Führungsstift 7b wirkt, durch die Größe fßl gegeben ist, erhält man für die Kraft, die benötigt wird, um den Betätigungsring parallel zur optischen Achse zu bewegen, den Wert fß2. Aus Fig. 5 und 6 ist ersichtlich, daß sich bei kleinen Steigungswinkeln <* und ß nur eine kleine Betätigungskraft f-' 1 ergibt, so daß die Betätigung keine Schwierigkeiten macht. Aus diesem Grund ist es üblich, für die Steigungswinkel ■/ und ß mindestens einen Wert von 45° zu wählen. Jedoch führt eine Verkleinerung des Steigungswinkels < , d.h. eine Verkürzung der Strecke L, zu einer Vergrößerung von θη entsprechend der Gleichung (1), so daß sich eine Verkleinerung des Steigungswinkels ß ergibt. Somit ist es zweckmäßig, die Strecke L auf unterschiedliche Weise zu verändern, damit man zu einer optimalen Gestaltung des Kurvenschlitzes 2b kommt.

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Fig. 7 bis 12 zeigen Kurvenschlitze, wie sie für den Fall zur Verfügung stehen, daß die Verstellung einer Gummilinse zu- oder abnimmt oder daß die Differenz zwischen den Verstellstrecken zweier Gummilinsen nicht besonders groß ist. Bei dieser Konstruktion kommen die Kurvenschlitze dadurch zur Wirkung, daß das Betätigungsteil um die optische Achse gedreht wird und daß man dafür sorgt, daß der Drehwinkel des Betätigungsteils einer bestimmten Veränderung der Brennweite entspricht. In Fig. 7 bis 12 sind diejenigen Teile, welche in Fig. 1 bis 6 dargestellten Teilen entsprechen, jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.

Ein Betätigungsring 1 ist auf einem tragenden Tubus 2 gelagert, zu dem ein Abschnitt zum Befestigen an einem Kamerakörper gehört; der Betätigungsring ist hierbei um eine optische Achse drehbar, jedoch gegenüber der Kamera nicht parallel zur optischen Achse nach vorn bzw. hinten verstellbar, Die Linsen A und B werden durch Linsenträger 3 und 4 unterstützt. Der Linsenträger 3 ist mit einem Führungsstift 7a versehen, der in einen Führungsschlitz 2a eingreift, welcher sich bei dem Tubus 2 parallel zur optischen Achse erstreckt, und der Betätigungsring 1 weist einen geneigten Schlitz la auf. Die Lange des Führungsschlitzes 2a entspricht dem Verstellbereich der Linse A. Ein weiterer Führungsstift 7b ist in den Linsenträger 4 eingebaut; dieser Führungsstift arbeitet gleitend mit einem Führungsschlitz 2b zusammen, der sich bei dem Tubus 2 parallel zur optischen Achse erstreckt; der Betätigungsring 1 ist mit einem Kurvenschlitz Ib versehen.

Wird der Betätigungsring 1 gegenüber seiner in Fig. 7 gezeigten Stellung für den größten Bildwinkel gedreht, wird der Linsenträger 3 parallel zur optischen Achse nach links verstellt, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Führungsstift 7a und dem Führungsschlitz 2a sowie dem geneigten Schlitz la stattfindet, wodurch die Linse A verstellt wird.

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Gleichzeitig wird der Linsenträger 4 parallel zur optischen Achse nach links verstellt, wobei eine Relativbewegung zwischen dem Führungsstift 7b und dem Führungsschlitz 2b sowie dem Kurvenschlitz Ib stattfindet, um die Linse B zu verstellen, so daß sich eine Brennweite ergibt, die der in Fig. 8 gezeigten Stellung für den kleinsten Bildwinkel entspricht. Mit anderen Worten, wenn man von der Brennweite nach Fig. 7 auf die Brennweite nach Fig. 8 übergeht, wird die Linse A längs einer Strecke an verstellt, während die Linse B längs einer Strecke bn verstellt wird.

Bezeichnet L die Steigung des geneigten Schlitzes la, läßt sich der Drehwinkel θη des Betätigungsrings 1 gemäß Fig. 9 durch die folgende Gleichung ausdrücken:

Qn - (360°/L) χ an (2)

Die Gestalt des Kurvenschlitzes 2b wird dadurch bestimmt, daß man einen Wert von On aus einem Satz von verschiedenen Brennweiten gemäß der Gleichung (2) ermittelt. Der Steigungswinkel ■*■ des geneigten Schlitzes la ist konstant, während sich der Steigungswinkel ß des Kurvenschlitzes Ib in Abhängigkeit von der veränderbaren Brennweite ändert.

Die Beziehung zwischen dem Steigungswinkel ^*- und der auf den Betätigungsring 1 aufzubringenden Kraft und die Beziehung zwischen dem Steigungswinkel ß und der auf den Betätigungsring 1 wirkenden Kraft sind in Fig. 11 und 12 dargestellt. Bezeichnen f^l und f <^2 die Drehkräfte, die auf die Führungsstifte 7a und 7b wirken, wenn der Betätigungsring 1 gedreht wird, ergeben sich für die Kräfte zum Bewegen dieser Führungsstift parallel zur optischen Achse die Werte fs»-2 und fß2. Aus Fig. 11 und 12 ist ersichtlich, daß sich bei kleinen Steigungswinkeln -<~ und ß kleine Drehkräfte f«t-l und fßl ergeben, so daß sich eine Verbesserung der Handhabung ergibt. Aus diesem Grund ist es üblich, die beiden Steigungs-

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winkel kleiner als 45 zu machen. Jedoch führt eine Verkleinerung des Steigungswinkels J und damit eine Verkürzung der Strecke L zu einer Vergrößerung von Qn entsprechend der Gleichung (2).

Fig. 13 bis 20 zeigen ein Gummilinsensystem für eine 35-mm-Kamera mit einem Brennweitenbereich von 28 bis 135 mm, zu dem vier verstellbare Linsen bzw. Linsengruppen gehören, die in der Längsrichtung um unterschiedliche Beträge verstellt werden. Teile, die in Fig. 1 bis 12 dargestellten entsprechen, sind jeweils mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet. Ein Betätigungsring 1 ist auf einem tragenden Tubus 2 gelagert, der an seinem rechten Ende einen Abschnitt zum Befestigen an einem Kamerakörper aufweist; der Betätigungsring kann sich um die optische Achse drehen, jedoch ist er nicht parallel zur optischen Achse verstellbar. Die Linsenträger 3, 4, 5 und 6 unterstützen zugehörige Linsen A, B, C und D. In den Linsenträger 3 ist ein Führungsstift 7a eingebaut, der gleitend mit einem Führungsschlitz 2a zusammenarbeitet, mit dem der Tubus 2 versehen ist; dieser Führungsschlitz verläuft parallel zur optischen Achse, und seine Länge entspricht der maximalen Verstellstrecke der Linse A. Ferner steht der Führungsstift 7a in gleitendem Eingriff in einem Kurvenschlitz la des Betätigungsrings Ferner sind Führungsstifte 7b, 7c und 7d in die Linsenträger 4, 5 und 6 eingebaut; sie stehen in gleitendem Eingriff mit Führungsschlitzen 2b, 2c und 2d, und der Betätigungsring 1 ist mit Kurvenschlitzen Ib, Ic und Id versehenj die Führungsschlitze erstrecken sich bei dem Tubus 2 parallel zur optischen Achse, und ihre Länge entspricht jeweils der maximalen Verstellstrecke der zugehörigen Linse B bzw. C bzw. D. Wird der Betätigungsring 1 gedreht, werden die Linsenträger 3, 4, 5 und 6 geradlinig verstellt, und gleichzeitig finden Relativbewegungen zwischen den Führungsstiften 7a, 7b, 7c, 7d und den Führungsschlitzen 2a, 2b, 2c, 2d sowie den Kurvenschlitzen la, Ib, Ic und Id statt, so

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daß die Linsen A, B, C und D verstellt werden, um die Brennweite zu verändern.

Fig. 13 zeigt die Stellung für den größten Bildwinkel, Fig. 14 und 15 zeigen Stellungen, die zwischen derjenigen nach Fig. 13 und 16 durchlaufen werden, und Fig. 16 zeigt die Stellung für den kleinsten Bildwinkel. Fig, 17 bis 20 veranschaulichen die Strecken, längs welcher die Linsen A, B, C und D verstellt werden, wenn man von der Stellung für den größten Bildwinkel auf die Stellung für den kleinsten Bildwinkel übergeht. Die Brennweiten sind auf der Abszissenachse als zunehmende Werte aufgetragen, die man erhält, wenn der Bildwinkel von links nach rechts verändert wird. Die Verstellstrecken der verschiedenen Linsen sind auf der Ordinatenachse aufgetragen, wobei die Verstellbeträge der verschiedenen Linsen nach links, d.h. in Richtung auf den Aufnahmegegenstand, entsprechend Fig. 13 bis 16 jeweils dem oberen Teil der betreffenden graphischen Darstellung zu entnehmen sind.

Soll die Lage bzw. die Gestalt eines Kurvenschlitzes auf bekannte fteise ermittelt werden, muß man die Kurven der Verstellbewegungen nach Fig. 17 bis 20 berücksichtigen.

Aus diesen Kurven wird eine ständig ansteigende oder eine ständig abfallende Kurve ausgewählt, d.h. eine Kurve, die an jedem Punkt gegenüber einer Tangente ausschließlich negativ oder positiv verläuft, und ein gerader Kurvenschlitz wird auf der Basis dieser Kurve ermittelt. Die in Fig. 18 dargestellte Kurve entspricht einer solchen Kurve. Mit Hilfe der Kurve nach Fig. 18 ist es möglich, einen geneigten Führungsschlitz mit einer Steigung L für den Kurvenschlitz Ib zu ermitteln, durch den die Bewegung der Linse B gesteuert wird. Der Drehwinkel θη des Betätigungsrings 1 läßt sich in diesem Fall durch die nachstehende Gleichung ausdrücken, wenn man die Verstellstrecke der Linse B mit bn bezeichnet:

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θ = (360°/L) χ bn (3)

Auf der Basis der Verstellstrecken an, cn und dn der Linsen A, C und D, welche der Verstellstrecke bn der Linse B entsprechen, kann man den Drehwinkel des Betätigungsrings 1 sowie Lage und Gestalt der Kurvenschlitze la, Ic und Id ermitteln. Diese Kurvenschlitze sind in Fig. 21 abgewickelt dargestellt, wobei der Drehwinkel θ des Betätigungsrings 1 auf der Abszissenachse und die jeweilige Verstellstrecke der betreffenden Linse auf der Ordinatenachse aufgetragen ist. Aus Fig. 21 ist ersichtlich, daß die maximalen Steigungswinkel A , γ und - der Kurvenschlitze la, Ic und Id sämtlich größer sind als der Steigungswinkel ß des geraden Kurvenschlitzes Ib und daß sie größer sind als 45°, was sich für die Handhabung als nachteilig erweist.

Um die maximalen Steigungswinkel -·■- , \^y und auf weniger als 45° zu verkleinern, muß man den Steigungswinkel ß verkleinern, so daß sich die Steigung L verkürzt. Infolgedessen vergrößert sich der Drehwinkel Qn des Linsenbetätigungsrings 1, und die Länge der betreffenden Schlitze nimmt schließlich in einem solchen Ausmaß zu, daß eine gegenseitige Behinderung eintritt. Daher würde es unmöglich werden, den Betätigungsring 1 mit Kurvenschlitzen zu versehen, oder die Verwendung solcher langen Kurvenschlitze bei dem Betätigungsring würde zu einer Schwächung dieses Bauteils führen; außerdem würde keine genaue Bearbeitung mehr möglich sein. Um bei derart langen Kurvenschlitzen die erforderliche Bearbeitungsgenauigkeit zu gewährleisten, muß man im Vergleich zu den bis jetzt üblichen Kurvenschlitzen Maßnahmen treffen, die zu einer Einschränkung der optischen Verstellbarkeit und der bequemen Handhabung der Linsengruppen führen.

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Der Drehwinkel θη des Linsenbetätigungsrings 1 wird dadurch festgelegt, daß man einen bestimmten Steigungswinkel, der für einen Kurvenschlitz geeignet ist, für eine Verstellstrecke der betreffenden Linse derart wählt, daß sich unter den Verstellstrecken der Linsen Δ, B, C und D bei ein und derselben Brennweite die maximale Verstellstrecke ergibt. Verlagerungspunkte der verschiedenen verstellbaren Linsen bei den zugehörigen veränderbaren Brennweiten und die Verstellstrecken der verschiedenen Linsen innerhalb von Minutenbereichen gleicher Differenz zwischen den Verlagerungspunkten, bei denen es sich um die kleinen Bereiche für gleiche Unterschiede handelt, werden entsprechend der nachstehenden Tabelle angenommen.

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In der vorstehenden Tabelle bezeichnen al bis an, bl bis bn, el bis cn und dl bis dn jeweils Verlagerungen der verstellbaren Linsen A, B, C und D bei der zugehörigen Veränderung der Brennweite, und "al bis Λ a ₁, AbI bis .* b__-i> ^Aca bis -■"'■ c -, sowie "dl bis -"^^d _n_i Verstellstrecken der verschiedenen Linsen in gleichen Differenzen entsprechenden Minutenbereichen zwischen den betreffenden veränderten Brennweiten.

In dem der gleichen Differenz entsprechenden Minutenbereich zwischen den Brennweiten fl bis f2, wenn "»al von -al, .\bl,

dl und AdI den größten Wert hat, wird ein bestimmter Steigungswinkel 0, der für den Entwurf eines Kurvenschlitzes am besten geeignet ist, auf -ⁱ al angewendet, und wenn man die entsprechende Steigung mit Lo bezeichnet, ergibt sich der Drehwinkel -Gl des Betätxgungsrings, der sich bei dem vorstehend genannten kleinen Bereich anwenden läßt, aus folgender Gleichung:

Θ1 = (360°/Lii) χ al

Wenn in dem kleinen Bereich zwischen den Brennweiten fi und f_i+1 die Größe dl den größten Wert hat, gilt folgende Gleichung:

>Θ1

Wenn in dem kleinen Bereich zwischen den Brennweiten fj und f-j₊₁ die Größe
folgende Gleichung:

und f ·.-. die Größe . b.j den maximalen Wert hat, gilt die

χ -\ b,i

Wenn in dem kleinen Bereich zwischen den Brennweiten f.

<*en größten Wert hat, gilt die nachstehende Gleichung:

und fn das Glied ^b _n_-t <*en größten Wert hat, gilt die

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AG_{n Λ} » (360°/L<$) x Ab_n .,

Il ~ X Ι1~·_!.

Der gesamte Drehwinkel Gn des Betätigungsrings 1 wird mit Hilfe der Werte G^ bis A θ ^ innerhalb der betreffenden kleinen Bereiche bestimmt. Mit anderen Worten, G ergibt

sich aus der nachstehenden Gleichung:

G_n - ^^Λθ _η_ι ^Ä - (360°/L) Max - (a, b, C, d) (4)

Hierin bezeichnet das Glied Max ^(a,b,c,d) die Verwendung des maximalen Wertes der Verstellstrecken · a, ^b, · c und ·"» d bei der gleichen geänderten Brennweite.

Fig. 22 zeigt in einer Abwicklung die Kurvenschlitze la Ib, Ic und Id, deren Lage dadurch bestimmt wird, daß man den Drehwinkel des Betätxgungsrings 1 gemäß der Gleichung (4) für den Fall ermittelt, daß ein bestimmter Steigungswinkel 4 auf 40° festgelegt worden ist. Die sich ändernden Steigungswinkel ^Λ , ß, ;■' und J der Kurvenschlitze la, Ib, Ic und Id nach Fig. 22 überschreiten nicht einen Winkel von 40°, bei
handelt.

40°, bei dem es sich um den vorgewählten Steigungswinkel

Um den Vergleich zwischen Fig. 21 und Fig. 22 zu erleichtern, ist der Steigungswinkel ß des geraden Führungsschlitzes Ib in Fig. 21 so festgelegt, daß der Drehwinkel (Abwicklungswinkel des Kurvenschlitzes) Gn des Betätxgungsrings 1 na.cn Fig. 21 gleich dem Drehwinkel Gn des Betätigungsrings nach Fig. 22 ist.

Vergleicht man Fig. 21 mit Fig. 22, erkennt man, daß zwar der Drehwinkel Gn des Betätigungsrings nach Fig. 21 gleich demjenigen des Betätxgungsrings nach Fig. 22 ist, daß sich jedoch die Gestalt ,jedes Kurvenschlitzes nach Fig. 21 erheblich von der Gestalt des entsprechenden Kurvenschlitzes nach Fig. 22 unterscheidet. Von den Kurvenschlitzen nach Fig.

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braucht keiner geradlinig zu sein, und die verschiedenen Kurvenschlitze zeigen zügige Richtungsänderungen bei weniger als einem bestimmten Steigungswinkel.

Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird der Drehwinkel (Abwicklungswinkel eines Kurvenschlitzes) θη des Betätigungsrings 1 so festgelegt, daß ein Steigungswinkel, der für die Gestaltung eines Kurvenschlitzes optimal ist, der maximalen Verstellstrecke einer Linse unter den Verstellstrecken von verstellbaren Linsengruppen innerhalb der gleichen gewählten Brennweite entspricht. Auf diese Weise erhält man den kleinsten Drehwinkel θη.

Somit wird die Umfangslänge jedes Kurvenschlitzes verringert, so daß eine genaue maschinelle Bearbeitung des Betätigungsrings möglich ist und eine Schwächung dieses Bauteils vermieden wird; ferner ergeben sich keine Beschränkungen bezüglich des Verstellungszustandes der betreffenden Linse, so daß sich bezüglich der optischen Konstruktion ein hinreichender Spielraum ergibt; außerdem gewährleisten die Kurvenschlitze eine bequeme Handhabung.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen verlaufen sämtliche Führungsschlitze 2a, 2b, 2c und 2d parallel zur optischen Achse. Wenn von einer Konstruktion Gebrauch gemacht wird, bei der eine Blendenöffnung variabel ist, um die Apertur bei vollständig geöffneter Blende konstant zu machen, ist es möglich, einen der Führungsschlitze 2a, 2b, 2c und 2d so auszubilden, daß er nicht parallel zur optischen Achse verläuft. In einem solchen Fall ist es erforderlich, den Linsenträger und die verstellbare Linse, welche dem sich nicht parallel zur optischen Achse erstreckenden Führungsschlitz zugeordnet sind, zu verlagern, während sie gedreht werden.

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Claims (1)

1. Kurvenschlitze zum Verstellen von Linsen eines optischen Systems, bei dem Linsen oder Linsengruppen parallel zu einer optischen Achse mittels eines Linsenbetätigungsrings verstellt werden können, der auf einem tragenden Tubus um die optische Achse drehbar, jedoch nicht zu der optischen Achse parallel verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Kurvenschlitze (la bis Id) konstruiert werden, indem man die maximalen Verstellstrecken der zum Variieren der Brennweite dienenden Linsen aus den Verstellstrecken einer oder mehrerer Linsen bzw. einer oder mehrerer Linsengruppen in zugehörigen, einem gleich großen Unterschied entsprechenden kleinen Bereichen zwischen den zugehörigen zu variierenden Brennweiten über den gesamten Bereich eines Satzes von variierenden Brennweiten bzw. eines photographischen Abstandes wählt, und daß Steigungswinkel als Neigungswerte von Kurvenschlitzen bei den betreffenden maximalen Verstellstrecken der Linsen angewendet werden.

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