Die Erfindung betrifft einen Zoomobjektivtubus für eine
Kamera.
Ein Zoomobjektiv hat üblicherweise mindestens zwei Lin
sengruppen (vordere und hintere Linsengruppe), die wäh
rend der Zoomverstellung in Richtung der optischen
Achse bewegt werden.
Ein Antriebsmechanismus für das Zoomobjektiv umfaßt üb
licherweise einen drehbaren Steuerring, der mit Steuer
nuten für die jeweilige Linsengruppe versehen ist,
sowie Steuerzapfen, die an den Linsengruppen vorgesehen
sind und in die zugehörigen Steuernuten passen, so daß
sich die Steuerzapfen linear bewegen. Da bei diesem
herkömmlichen Mechanismus jedoch jede Linsengruppe über
höchstens zwei oder drei Steuerzapfen mit dem Steuer
ring in Eingriff steht, ist die Festigkeit eines sol
chen Mechanismus gegenüber externen Stößen oder Schlä
gen, denen die Linsengruppe ausgesetzt sein kann, unzu
reichend. Insbesondere wenn beispielsweise ein Stoß auf
die aus dem Kameragehäuse herausragende erste
(vorderste) Linsengruppe erfolgt, weil die Kamera bei
spielsweise versehentlich fallengelassen wird, besteht
die Möglichkeit, daß die der ersten Linsengruppe zuge
ordneten Steuerzapfen abbrechen.
Es ist auch bekannt, einen Steuerring zu verwenden, der
innere mit einem Boden versehene Steuernuten hat. Bei
diesem bekannten Linsenantriebsmechanismus besteht je
doch die Möglichkeit, daß Licht am Innenumfang des
Steuerringes durchtritt. Dies erfordert einen speziel
len teuren Lichtabschirmmechanismus.
Um die oben genannten Schwierigkeiten zu beheben, ist
auch ein Zoomobjektivantriebsmechanismus bekannt, bei
dem nur die erste Linsengruppe, die der Gefahr eines
äußeren Stoßes oder Schlages ausgesetzt ist, durch eine
Schraubenfläche statt durch eine Kombination von Steu
erzapfen und Steuernuten oder -schlitzen bewegt wird.
Da bei einem solchen Zoomobjektivantriebsmechanismus
aber die anderen Linsengruppen mit Ausnahme der ersten
von einem getrennten Steuerring bewegt werden, erhöht
sich die Anzahl von Bauteilen des Linsenantriebsmecha
nismus, was zu einer schwereren, komplizierteren und
teureren Kamera führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zoomob
jektivantriebsmechanismus anzugeben, bei dem die der
Gefahr eines externen Stoßes oder Schlages ausgesetzte
erste Linsengruppe eine hohe Stoßfestigkeit besitzt und
der mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen auskommt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung be
steht also darin, daß ein einzelner Steuerring vorgese
hen ist, der einen Gewindeabschnitt (Stellspindel) zum
Antrieb der ersten Linsengruppe und Steuernuten zum An
trieb der anderen Linsengruppe oder -gruppen hat. Da
durch benötigt man weniger Bauteile. Man erhält eine
hohe Stoßfestigkeit für die erste Linsengruppe. Gleich
zeitig wird die Lichtabschirmung verbessert.
Die Schraubenfläche an dem Steuerring kann entweder
eine schraubenförmige Nut an der Innenoberfläche des
Steuerrings oder ein erhabener schraubförmiger Steg auf
der Außenoberfläche des Steuerrings sein.
Im Falle einer schraubenförmigen Nut ist es möglich,
die Schraubenfläche an einer Stelle vorzusehen, die an
einer in Richtung der optischen Achse des Steuerringes
gegenüber den Steuernuten verschobenen Position ange
ordnet ist. Die Größe der relativen Verschiebung von
Schraubenfläche und Steuernut hängt von Faktoren wie
beispielsweise dem Abstand zwischen der ersten und der
zweiten Linsengruppe oder dergleichen ab. Um jedoch die
Länge des Steuerringes in Richtung der optischen Achse
zu verringern und gleichzeitig eine ausreichende Stütz
länge für den Abschnitt der ersten Linsengruppe, die
durch die Schraubenfläche getragen werden soll, zu ge
währleisten und eine kompakt aufgebaute Kamera zu er
halten, werden vorzugsweise zunächst Profile kontinu
ierlicher Steuernuten an dem Steuerring ausgeformt,
worauf anschließend diskontinuierlich eine Schrauben
fläche ausgeformt wird, so daß mindestens ein Teil der
Schraubenfläche die Steuernuten nicht stört.
Die Steuernuten sind vorzugsweise innere mit einem
Boden versehene Steuernuten, die an der Innenumfangs
fläche des Steuerrings ausgebildet sind, um so die
durch die Schraubenfläche erreichte Lichtabschirmung
nicht zu verschlechtern.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen wiedergegeben.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der folgenden Beschreibung, welche in Verbin
dung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung an
hand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen die optische Achse enthaltenden
Längsschnitt durch die obere Hälfte
eines Zoomobjektivtubus gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen die Achse enthaltenden Teil
schnitt durch einen Steuerring mit
einer Schraubennut und einer inneren
Steuernut, einem erhabenen Schrauben
steg an einem vorderen Linsenträger
und einem Steuerzapfen an einem hin
teren Linsenträger für den in der
Fig. 1 dargestellten Zoomobjektivtu
bus,
Fig. 3 eine abgewickelte Darstellung des
Steuerringes für die Ausführungsform
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen Längsschnitt durch die obere
Hälfte eines Zoomobjektivtubus gemäß
einer zweiten Ausführungsform der Er
findung,
Fig. 5 einen die Achse enthaltenden Längs
schnitt durch einen Zoomobjektivtubus
gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, wobei die obere Hälfte
das Zoomobjektiv in der verkürzten
Stellung und die untere Hälfte das
Objektiv in der ausgezogenen (Tele-)
Stellung zeigt,
Fig. 6 eine der Fig. 2 entsprechende Dar
stellung für die Ausführungsform
gemäß Fig. 5,
Fig. 7, 8 und 9 Explosionsdarstellungen der verschie
denen Bauteile des in Fig. 5 darge
stellten Zoomobjektivtubus,
Fig. 10 einen vergrößerten die Achse enthal
tenden Schnitt durch den vorderen
Endabschnitt des Steuerringes des in
Fig. 5 dargestellten Zoomobjektivtu
bus,
Fig. 11A, 11B, 11C, 11D und 11E Abwicklungen, welche zeigen, wie das
in Fig. 5 dargestellte Zoomobjektiv
zusammenzubauen ist,
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines
Positionierungsmechanismus zur Posi
tionierung einer Kodeplatte relativ
zu dem Steuerring,
Fig. 13 eine Abwicklung des in Fig. 12 darge
stellten Steuerringes,
Fig. 14 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles
XII in Fig. 13, und
Fig. 15 und 16 eine perspektivische Ansicht bzw.
eine Schnittansicht eines bekannten
Positionierungsmechanismus zum Posi
tionieren einer Kodeplatte relativ zu
einem Steuerring.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen erfindungsgemäßen An
triebsmechanismus für einen Zoomobjektivtubus, der für
eine Kamera mit Zentralverschluß bestimmt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform umfaßt das Zoom
objektiv eine vordere Linsengruppe L1 und eine hintere
Linsengruppe L2. Jede der Linsengruppen L1 und L2 be
steht aus einer Mehrzahl von Linsen, die jedoch in der
Zeichnung schematisch jeweils durch eine Linse darge
stellt sind.
Die vordere Linsengruppe L1 wird von einem vorderen
Linsenträger 18 gehalten, der mit einer Verschlußein
heit 16 über ein Gewinde in Eingriff steht.
Der vordere Linsenträger oder -rahmen 18 hat einen An
triebszapfen 18a, der mit einem Antriebszapfen 16a der
Verschlußeinheit 17 in Eingriff steht. Wie bekannt ist,
dreht die Verschlußeinheit 16 den Antriebszapfen 16a
durch eine Winkelverstellung entsprechend einem Ab
standssignal, das dem Abstand des aufzunehmenden
Objektes entspricht und von einer nicht dargestellten
Objektabstandsmeßeinrichtung erzeugt wird. Wenn der An
triebszapfen 16a angetrieben wird, wird die Drehung auf
den vorderen Linsenträger 18 (vordere Linsengruppe L1)
übertragen, so daß diese sich während der Drehung zum
Scharfeinstellen in Richtung der optischen Achse be
wegt. Die Verschlußeinheit 16 öffnet und schließt die
Verschlußlamellen 16b abhängig von einem Helligkeitssi
gnal entsprechend der Objekthelligkeit.
Die Verschlußeinheit 16, die die vordere Linsengruppe
L1 trägt, ist an einem Verschlußträgerrahmen 13c befe
stigt, der seinerseits an einem vorderen Linsentubus
13A befestigt ist, der einen Schraubensteg 13a hat.
Eine rückwärtige oder hintere stationäre Platte 30, die
an einem Kameragehäuse befestigt ist, hat eine einstük
kig mit ihr ausgebildete Geradführung 31, die sich
parallel zur optischen Achse 0 nach vorne erstreckt.
Die Geradführung 31 ist in ein in dem
Verschlußträgerrahmen 13c ausgebildetes
Geradführungsloch 13s und in ein Geradführungsloch 19s
eingesetzt, das in einem hinteren Linsenträger oder
-rahmen 19A ausgebildet ist, der die hintere
Linsengruppe L2 trägt, um so die Bewegung der vorderen
Linsengruppe L1 und der hinteren Linsengruppe L2 auf
eine Bewegung in Richtung der optischen Achse 0 zu
beschränken.
Ein in einem äußeren Linsentubus 32, der seinerseits
mit dem Kameragehäuse verbunden ist, angeordneter Steu
erring 10A liegt mit seiner hinteren Endfläche an dem
Boden einer Ringnut 30a an, die in der hinteren statio
nären Platte 30 ausgebildet ist. Der Steuerring 10A ist
an der Außenumfangsfläche nahe seinem rückwärtigen Ende
mit einer Ringnut 10r versehen, in welche eine Platte
34 eingreift, die an der hinteren stationären Platte 30
mittels einer Schraube befestigt ist, um zu verhindern,
daß sich der Steuerring 10A in Richtung der optischen
Achse bewegen kann. Auf diese Weise ist der Steuerring
10A drehbar an der hinteren stationären Platte 30 gela
gert. Der Steuerring 10A ist an seiner Außenumfangsflä
che mit einem einstückig an ihm ausgebildeten Zahnkranz
35 versehen, der mit einem Ritzel 37 eines Zoommotors
36 kämmt.
Der Steuerring 10A ist an seiner Innenumfangsfläche mit
inneren Steuernuten 10c und einer Schraubennut 10b ver
sehen. Die inneren Steuernuten 10c sind zu einer End
fläche (obere Endfläche in Fig. 3) des Steuerrings 10A
an einem Ende E desselben offen, wie dies Fig. 3 zeigt.
In die Schraubennut 10b des Steuerringes 10A greift ein
umlaufender Schraubensteg 13a ein, der an einem rück
wärtigen Ende des vorderen Linsentubus 13A ausgebildet
ist. In die inneren Steuernuten 10c werden Steuerzapfen
19a, die an dem hinteren Linsenträger 19A ausgebildet
sind, durch die offenen Enden E der Steuernuten 10c
eingeführt.
Der Bereich, in dem sich die Schraubennut 10b befindet,
überlappt teilweise mit dem Bereich der inneren Steuer
nuten 10c. Dies ist möglich, weil die Schraubennut 10b
diskontinuierlich ausgebildet ist, so daß sie sich
nicht mit den Steuernuten 10c überschneidet. Im Bereich
der Steuernuten ist nämlich die Schraubennut unterbro
chen. Eines der wesentlichsten Merkmale der vorliegen
den Erfindung besteht darin, daß die inneren Steuernu
ten 10c und die Schraubennut 10b an einem einzigen
Steuerring 10A ausgebildet sind. Beim Ausformen der in
neren Steuernuten 10c und der Schraubennut 10b in der
Weise, daß sich ihre Bereiche teilweise überlappen,
haben die inneren Steuernuten 10c die Priorität. Zuerst
werden nämlich die inneren Steuernuten 10c hergestellt.
Anschließend wird die Schraubennut 10b derart herge
stellt, daß sie sich nicht mit den Steuernuten schnei
det. Die Tatsache, daß die Schraubennut 10b diskontinu
ierlich ausgebildet ist, bereitet keine Schwierigkeiten
für den Eingriff zwischen dem Schraubensteg 13a und der
Schraubennut 10b. Der so aufgebaute Zoomobjektivtubus
arbeitet folgendermaßen:
Wenn sich der Zoommotor 36 dreht, wird der Steuerring
10A über das Ritzel 37 und den mit ihm kämmenden Zahn
kranz 35 gedreht. Infolgedessen werden der vordere Lin
sentubus 13A, der in Richtung der optischen Achse durch
die Geradführung 31 geführt wird, und somit auch die
vordere Linsengruppe L1 in Richtung der optischen Achse
O dadurch bewegt, daß die Schraubennut 10b des Steuer
ringes 10A und der Schraubensteg 13a in Eingriff ste
hen.
Gleichzeitig werden bei einer Drehung des Steuerringes
10A der hintere Linsenträger 19A, der durch die Gerad
führung 31 für eine Bewegung in Richtung der optischen
Achse geführt ist, und entsprechend die hintere Linsen
gruppe L2 in Richtung der optischen Achse O bewegt, da
der Steuerzapfen 19a in die innere Steuernut 10c ein
greift.
Die Bewegung der vorderen Linsengruppe L1 infolge einer
Drehung des Steuerringes 10A ist linear in Übereinstim
mung mit den Schraubenflächen 10b und 13a, während die
Bewegung der hinteren Linsengruppe L2 nicht linear ist
in Übereinstimmung mit dem Profil der inneren Steuernut
10c. Infolgedessen bewegen sich die vordere Linsengrup
pe L1 und die hintere Linsengruppe L2 in Richtung der
optischen Achse in einer vorgegebenen Beziehung unter
gleichzeitiger Veränderung ihres räumlichen Abstandes,
um den Zoomvorgang durchzuführen.
Wenn ein Stoß oder eine starke äußere Kraft auf den
vorderen Linsentubus 13A einwirkt, der aus dem äußeren
Linsentubus 32 herausragt, bietet der vorderen Linsen
tubus 13A einen ausreichenden Widerstand, um den Stoß
oder die externe Kraft aufzufangen, da der vordere Lin
sentubus 13A und der Steuerring 10A über die Schrauben
flächen 10b und 13a miteinander in Eingriff stehen, die
eine wesentlich größere Kontaktfläche haben, als dies
bei den Rollen im Stand der Technik der Fall ist.
Gleichzeitig bilden die Schraubenflächen 10b und 13a
eine zuverlässige Lichtabschirmung, um den Weg des
Lichtes zu unterbrechen, das sonst in den Objektivtubus
eindringen könnte.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des in
Fig. 1 dargestellten Objektivs. Dabei ist der Schrau
bensteg 10b′ an dem Außenumfang des Steuerrings 10B an
geordnet. Die Schraubennut 13a′ ist an dem vorderen
Linsentubus 13B ausgebildet, der den an ihm befestigten
Verschlußträgerrahmen hält, so daß der Schraubensteg
10b′ in die Schraubennut 13a′ eingreift. Der vordere
Linsentubus 13B besteht aus einer Doppelrohrkonstruk
tion, so daß die Schraubennut 13a′ in ihm ausgebildet
werden kann. Die anderen Bauteile bei der in Fig. 4
dargestellten Ausführungsform stimmen mit jenen der
Ausführungsform in Fig. 1 überein und sind daher mit
denselben Bezugszeichen wie Fig. 1 bezeichnet.
Bei dieser modifizierten Ausführungsform ist zwar der
Durchmesser des Objektivtubus etwas größer als bei der
ersten Ausführungsform aufgrund des doppelrohrigen vor
deren Linsentubus 13B, jedoch wird dieselbe technische
Wirkung und Arbeitsweise wie bei der in der Fig. 1 dar
gestellten ersten Ausführungsform erreicht. Da ferner
bei dieser modifizierten Ausführungsform der Schrauben
steg 10b′ und die innere Steuernut 10c an dem Außenum
fang bzw. dem Innenumfang des Steuerrings 10B ausgebil
det sind, ist es nicht notwendig, den Schraubensteg
10b′ zu unterbrechen.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen betreffen ein
Zoomobjektiv mit einem Steuerring 10A bzw. 10B, der
sich ohne eine Bewegung entlang der optischen Achse
dreht. Die Fig. 5 bis 9 zeigen eine weitere Ausfüh
rungsform, betreffend ein Zoomobjektiv mit einem Steu
erring 10, der sich während seiner Drehung in Richtung
der optischen Achse bewegt.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 9 hat der
mit dem Kameragehäuse verbundene stationäre Linsentubus
11 einen Gewindering 12, der an ihm befestigt ist und
mit einer Schraubennut 12a versehen ist, in welche ein
Schraubensteg 10a eingreift, der an dem Außenumfang des
Steuerrings 10 ausgebildet ist. Der Steuerring 10 ist
an seinem Innenumfang mit einer Schraubennut 10b und
inneren Steuernuten 10c versehen. Der Schraubensteg 13a
des vorderen Linsentubus 13 greift in die Schraubennut
10b ein. Die inneren Steuernuten 10c sind an ihren vor
deren Enden zur Endfläche des Steuerrings 10 hin offen.
An dem rückwärtigen Ende des Steuerrings 10 ist eine
eine geradlinige Bewegung bewirkende Führungsplatte 14
vorgesehen, die radial abstehende Vorsprünge 14a hat,
deren Enden axial umgebogen sind und in axial verlau
fende lineare Führungsnuten 11a des stationären Linsen
tubus 11 eingreifen. Ein Geradführungsring 15 ist an
der Führungsplatte 14 befestigt, so daß der Steuerring
10 relativ zum Geradführungsring 15 drehbar ist. Der
Geradführungsring 15, der nicht drehbar ist, ist an
seiner Innenumfangsfläche mit einer Vielzahl von gerad
linigen Armen 15a versehen, die sich parallel zur opti
schen Achse erstrecken und an ihren vorderen Enden of
fene Vertiefungen haben. Bei der dargestellten Ausfüh
rungsform sind drei einen imaginären Zylinder begren
zende lineare Armen 15a vorgesehen, die mit gleichen
Winkelabständen voneinander angeordnet sind.
Ein Verschlußträgerrahmen (Führungselement) 13c, an dem
das hintere Ende einer ringförmigen Verschlußeinheit 16
befestigt ist, ist an dem vorderen Linsentubus 13 befe
stigt. Ein an der Innenumfangsfläche der Verschlußein
heit 16 ausgebildeter Gewindering 17 steht in Eingriff
mit dem vorderen Linsenträger 18, der die vordere Lin
sengruppe hält. Die Verschlußeinheit 16 selbst ist in
der gleichen Weise ausgebildet wie bei den Ausführungs
formen gemäß den Fig. 1 und 4.
Der ringförmige Verschlußträgerrahmen 13c des vorderen
Linsentubus 13 ist an seiner Umfangsfläche mit drei li
nearen Nuten 13d (die als vordere lineare Nuten be
zeichnet werden) für die vordere Linsengruppe versehen.
Diese Nuten 13d haben gleiche Winkelabstände voneinan
der, wie man in den Fig. 8 und 9 sehen kann. Die gerad
linigen Arme 15a greifen gleitend in die entsprechenden
linearen Nuten 13d ein, so daß der Verschlußträgerrah
men 13c und entsprechend auch der vordere Linsentubus
13 linear in Richtung der optischen Achse bewegt werden
können. Der Schlußträgerrahmen 13c hat ferner geradli
nige Nuten 13e (die als hintere lineare Nuten bezeich
net werden) für die hintere Linsengruppe, wobei die
hinteren linearen Nuten zwischen den benachbarten vor
deren linearen Nuten 13d liegen.
Der rückwärtige Linsenträger 19, der die hintere Lin
sengruppe L2 trägt, hat radial vorspringende Steuerzap
fen 19a, die in zugehörige Steuernuten 10c des Steuer
rings 10 eingreifen. Der hintere Linsenträger 19 hat
lineare Fortsätze 19b, die in die hinteren linearen
Nuten 13e des Verschlußträgerrahmens 13c eingreifen.
Die linearen Fortsätze 19b erstrecken sich parallel zur
optischen Achse und haben an ihren vorderen Enden offe
ne Aussparungen ähnlich den linearen Armen 15a des Ge
radführungsringes 15. Die linearen Fortsätze 19b sind
in gleichen Winkelabständen voneinander angeordnet und
bilden einen imaginären Zylinder.
Beim Zusammenbau werden die Steuerzapfen 19a an dem
hinteren Linsenträger 19 in die entsprechenden Ausspa
rungen 13b an der hinteren Endfläche des vorderen Lin
sentubus 13 eingesetzt. Dadurch ist es möglich, die
Steuerzapfen 19a in die inneren Steuernuten 10c von den
vorderen offenen Enden derselben her einzusetzen, wenn
der Schraubensteg 13a des vorderen Linsentubus 13 in
die Schraubennut 10b des Steuerrings 10 eingreift. Wenn
nach dem Zusammenbau der Steuerring 10 gedreht wird,
werden der vordere Linsentubus 13 und der hintere Lin
senträger 19 unabhängig voneinander in Richtung der op
tischen Achse entsprechend den Profilen der Schrauben
flächen 10b und 13a sowie dem Profil der Steuernuten
10c bewegt. Der so aufgebaute Zoomobjektivtubus arbei
tet folgendermaßen:
Wenn der Steuerring 10 gedreht wird, bewegt er sich in
Richtung der optischen Achse aufgrund des Eingriffes
zwischen dem Schraubensteg 10a und der Schraubennut
12a. Gleichzeitig wird der vordere Linsentubus 13
(vordere Linsengruppe L1) in Richtung der optischen
Achse aufgrund des Eingriffes zwischen der Schraubennut
10b und dem Schraubensteg 13a sowie dem
Geradführungsmechanismus des Verschlußträgerrahmens 13c
und dem Geradführungsring 15 bewegt. Darüberhinaus be
wirkt die Drehung des Steuerrings 10, daß sich der hin
tere Linsenträger 19 (hintere Linsengruppe L2) in Rich
tung der optischen Achse bewegt, um die Zoomverstellung
aufgrund des Eingriffes zwischen den Steuerzapfen 10a
des hinteren Linsenträgers 19 und den Steuernuten 10c
des Steuerrings 10 sowie des Geradführungsmechanismus
des hinteren Linsenträgers 19 und des Geradführungsrin
ges 15 auszuführen.
Wenn ein Stoß oder eine starke äußere Kraft auf den
vorderen Linsentubus 13 einwirkt, der die vordere Lin
sengruppe L1 trägt, ist der Widerstand des vorderen
Linsentubus 13 groß genug, um dem Stoß oder der äußeren
Kraft standzuhalten, da der vordere Linsentubus 13 und
der Steuerring 10 über die Schraubflächen 13a und 13b
miteinander in Eingriff stehen. Diese haben eine we
sentlich größere Kontaktfläche, als dies bei den Rollen
gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Darüberhinaus
bilden die Schraubenflächen 10b und 13a eine verläßli
che Lichtabschirmung, um den Eintritt von Licht in den
Objektivtubus zuverlässig zu verhindern, ebenso wie bei
den Ausführungsformen in den Fig. 1 und 4.
Ferner kann bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 5
bis 9 ein nachteiliger Einfluß auf die Scharfeinstel
lung durch eine äußere Kraft beispielsweise einen äuße
ren Druck in Richtung der optischen Achse auf den vor
deren Linsentubus 13 verringert werden. Wenn nämlich
ein solcher axialer Druck auf den vorderen Linsentubus
13 ausgeübt wird, versucht letzterer sich zu drehen, da
der vordere Linsentubus 13 mit dem Steuerring in Ein
griff steht. Infolge dieser Neigung wird durch die vor
deren linearen Nuten 13d eine Kraft auf die linearen
Fortsätze 15a ausgeübt, die versucht, diese Fortsätze
zu verformen. Wenn aber eine elastische Verformung der
linearen Fortsätze 15a in Umfangsrichtung erfolgt, ver
ändert sich auch die axiale Position des vorderen Lin
sentubus 13, der durch die Schraubenfläche 13a geführt
wird. Andererseits, selbst wenn sich die linearen Fort
sätze 15a elastisch verformen, dreht sich die hintere
Linsengruppe L2 ähnlich wie die vordere Linsengruppe
L1, wodurch sich die hintere Linsengruppe L2 in dersel
ben Richtung axial verschiebt wie die vordere Linsen
gruppe L1, da die linearen Fortsätze 19b des hinteren
Linsenträgers 19 in die linearen Nuten 13e des Ver
schlußträgerrahmens 13c eingreifen. Infolgedessen tritt
nur eine sehr kleine Änderung, d. h. eine vernachlässig
bar kleine Änderung des Abstandes zwischen der vorderen
Linsengruppe L1 und der rückwärtigen Linsengruppe L2
bei einer Deformation der linearen Fortsätze 15a auf.
Auf diese Weise kann der negative Einfluß auf die
Scharfeinstellung minimal gehalten werden. Dieser Vor
teil tritt noch mehr zutage, wenn man einen Vergleich
mit einem Geradführungsmechanismus zieht, bei dem die
hintere Linsengruppe 12 unabhängig von der vorderen
Linsengruppe L1 geführt wird. Da nämlich bei einem sol
chen Geradführungsmechanismus keine Bewegung der hinte
ren Linsengruppe L2 erfolgt, tritt eine große Änderung
des Abstandes zwischen der vorderen Linsengruppe L1 und
der hinteren Linsengruppe L2 auf.
Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die
hintere Linsengruppe linear relativ zur vorderen Lin
sengruppe bewegt wird, die ihrerseits linear in Rich
tung auf den stationären Linsentubus bewegt wird wird
selbst dann, wenn die vordere Linsengruppe durch eine
externe Kraft gedreht wird, die Drehung auf die
rückwärtige Linsengruppe übertragen. Infolgedessen kann
eine mögliche Änderung des räumlichen Abstands zwischen
der vorderen und der hinteren Linsengruppe minimali
siert werden, so daß auch der Einfluß auf die Scharf
einstellung äußerst gering ist.
Die folgende Beschreibung erläutert den Zusammenbau
eines Zoomobjektivtubus gemäß der vorliegenden Erfin
dung unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und die Fig. 11A
bis 11E.
Die Schraubenfläche 10b des Steuerrings 10 und die
Schraubenfläche 13a des vorderen Linsentubus 13 müssen
so in Eingriff miteinander gebracht werden, daß sie
eine spezielle Winkelbeziehung zueinander haben, um
einen vorgegebenen räumlichen Abstand zwischen der vor
deren Linsengruppe L1 und der hinteren Linsengruppe L2
zu schaffen. Allgemein gesprochen, können die Schrau
benflächen (mehrere Gewindegänge) bei jeweils 360°/N
Winkelabstand miteinander in Eingriff gebracht werden,
wobei N die Anzahl von Gewindegängen ist.
Damit die Schraubenflächen oder Schraubenkörper in
einer speziellen Winkelposition relativ zueinander mit
einander in Eingriff treten können, hat die Schrauben
fläche oder der Schraubenkörper 10b mindestens einen
verlängerten Gewindegang 10b (1), der an einem von meh
reren Gewindegängen oder höchstens an jedem zweiten der
Gewindegänge ausgebildet ist. Diese Gewindegangverlän
gerung ist an der Endseite des Schraubenkörpers oder
der Schraubenfläche ausgebildet, an der diese in Ein
griff mit der anderen Schraubenfläche bzw. dem anderen
Schraubenkörper tritt. Ferner hat der Schraubenkörper
oder die Schraubenfläche 13a einen verkürzten Gewinde
gang 13a (s), entsprechend dem jeweiligen verlängerten
Gewindegang 10b (1). Die Verkürzung der Gewindegänge
erfolgt an der Endfläche des Schraubenkörpers, an der
dieser mit dem anderen Schraubenkörper in Eingriff
tritt. Die verlängerten Gewindegänge 10b (1) sind der
art angeordnet, daß dann, wenn zwei Schraubenkörper
axial relativ zueinander in eine vorgegebene spezielle
Winkelposition gebracht werden, der verlängerte Gewin
degang 10b (1) nicht in Eingriff mit dem verkürzten Ge
windegang 13a (s) tritt, sondern mit einem diesem be
nachbarten Gewindegang 13a in Berührung tritt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei ver
längerte Gewindegänge 10b (1) und drei verkürzte Gewin
degänge 13a (s) in gleichen Winkelabständen von 120°
angeordnet entsprechend den inneren Steuernuten 10c und
den Steuerzapfen 19a.
Wenn daher der vordere Linsentubus 13 und der Steuer
ring 10 relativ zueinander gedreht werden, nachdem der
erstere gegen den Steuerring 10 innerhalb der zulässi
gen Grenze der Länge (des Winkels) A angedrückt wurde,
wie dies Fig. 11A zeigt, treten der vordere Linsentubus
13 und der Steuerring 10 in einer vorgegebenen speziel
len Winkelposition relativ zueinander miteinander in
Eingriff. Wenn es dagegen keine verlängerten Gewinde
gänge 10b (1) und keine verkürzten Gewindegänge 13a (s)
gibt, beträgt die zulässige Grenze für den Eingriff des
vorderen Linsentubus 13 mit dem Steuerring 10 nicht die
Länge (den Winkel) A, sondern die Länge (den Winkel) a,
wie dies Fig. 11A zeigt. Um ferner den vorderen Linsen
tubus 13 und den Steuerring 10 in einer bestimmten Win
kelposition leichter miteinander in Eingriff zu brin
gen, ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Steuer
ring 10 an seinem Innenumfang an der Endfläche, die mit
dem vorderen Linsentubus in Eingriff tritt, mit
Anschlagflächen 10d versehen, die beim Zusammenbau mit
Anschlagelementen in Berührung treten, die von den
Steuerzapfen 19a des hinteren Linsenträgers 19 gebildet
sind, der seinerseits mit dem vorderen Linsentubus 13
verbunden ist. Die Anschlagflächen 10d sind von Fort
sätzen einer der Wände der inneren Steuernuten 10c ge
bildet. Die anderen Wände 10e der inneren Steuernuten
10c begrenzen Steuerzapfeneinführungsöffnungen 10f der
Länge (des Winkels) B zwischen den Wänden und den An
schlagflächen 10d. Die Steuerzapfen 19a und die An
schlagfläche 10d treten miteinander in Berührung, wenn
der vordere Linsentubus 13, der leicht in den Steuer
ring 10 eingesetzt wird, entgegen der Eingriffsrichtung
relativ zu diesem gedreht wird, so daß der vordere Lin
sentubus 13 und der Steuerring 10 in einer bestimmten
Winkelstellung relativ zueinander in Eingriff treten.
Beim Zusammenbau werden nämlich die Steuerzapfen 19a in
Aussparungen 13b des vorderen Linsentubus 13 angeord
net, so daß sie mit diesem verbunden sind. Wenn der
vordere Linsentubus 13 in der durch den Pfeil P in Fig.
11A bezeichneten Richtung gedreht wird, die der Ein
griffsrichtung nach dem Einführen der Steuerzapfen 19a
in die Zapfeneinführungsöffnungen 10f des Steuerringes
10 entgegengesetzt ist, treten die Steuerzapfen 19a in
Berührung mit den Anschlagflächen 10d (Fig. 11B). Diese
Eingriffsposition entspricht der gewünschten Winkelpo
sition, in welcher der vordere Linsentubus 13 mit dem
Steuerring 10 in Eingriff treten soll. Der vordere Lin
sentubus 13 wird dann in eine Richtung gedreht, so daß
er sich in Richtung des Pfeiles Q entsprechend den
Schraubenflächen 10b und 13a in Fig. 11B bewegt, um den
Eingriff zu vervollständigen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird sowohl die
Positionierungshilfe mit den Anschlagflächen 10d und
den Steuerzapfen 19a als auch die Positionierungshilfe
mit den verlängerten Gewindegängen 10b (1) und den ver
kürzten Gewindegängen 13a (s) verwendet. Da die drei
Steuerzapfen 19a, die drei Anschlagflächen 10d, die
drei verlängerten Gewindegänge 10b (1) und die drei
verkürzten Gewindegänge 13a (s) in gleichen Winkelab
ständen von 120° angeordnet sind, um eine Neigung des
vorderen Linsentubus 13 und des Steuerringes 10 relativ
zur optischen Achse O beim Zusammenbau zu verhindern,
kann die Positionierung erleichtert werden. Es ist aber
auch möglich, nur eine der Positionierungshilfen
(Positionierung durch Anschlagflächen 10d und die Steu
erzapfen 19a einerseits oder Positionierung durch die
verlängerten Gewindegänge 10b und die verkürzten Gewin
degänge 13a andererseits) zu verwenden.
Der Steuerring 10, der vordere Linsentubus 13 und der
Geradführungsring 15 stehen in der folgenden Beziehung
zueinander:
Die Winkelverstellung des Steuerringes 10 wird durch
einen Begrenzungsvorsprung 10p begrenzt, der an dem
Steuerring 10 ausgebildet ist und in radialer Richtung
einwärts vorspringt sowie durch eine Ringnut 15b des
Geradführungsringes 15, der die Winkelverstellung des
Vorsprunges 10p begrenzt. Die Fig. 11A bis 11C zeigen
eine Anordnung, in welcher der Vorsprung 10p an einem
Ende X der Ringnut 15b anschlägt. In diesem Zustand
wird der Steuerring 10 in Richtung auf die Tele-Stel
lung jenseits einer Teleendstellung des normalen Zoom
bereichs verdreht. Der Zusammenbau des Geradführungs
ringes 15, des vorderen Linsentubus 13, des Steuerrings
10 und des hinteren Linsenträgers 19 erfolgt in der
vorstehend genannten Stellung. Es ist zu bemerken, daß
das andere Ende W der Ringnut 15b die Winkelverstellung
des Steuerringes 10 in Richtung auf die Weitwinkelend
stellung im zusammengeschobenen Zustand des Objektivs
begrenzt.
Jede der vorderen linearen Nuten 13d des Verschlußträ
gerrahmens 13c wird von zwei einander benachbarten
Fortsätzen 13f und 13g begrenzt (Fig. 11B bis 11D und
Fig. 8 und 9). Die Vorsprünge 13f und 13g haben unter
schiedliche radiale Längen in Richtung der Länge der
linearen Vorsprünge 15a. Der Grund hierfür ist, daß
wenn der vordere Linsentubus 13 nach dem Ineinander
greifen der Schraubenflächen gemäß Fig. 11B weiterge
dreht wird, nur die Vorsprünge 13f in Berührung mit
einer Seite der linearen Vorsprünge 15a treten, wie
dies in Fig. 11C dargestellt ist. Die anderen Vorsprün
ge 13g treten in Berührung mit den anderen Seiten der
linearen Vorsprünge 15a, wenn der Steuerring 10 und der
vordere Linsentubus 13 relativ zueinander gedreht wer
den, um den vorderen Linsentubus 13 um einen vorgegebe
nen Betrag weiterzubewegen, nachdem die Schraubenfläche
10b des Steuerringes 10 in Eingriff mit der Schrauben
fläche 13a des vorderen Linsentubus 13 getreten ist
(Fig. 11D).
Bei dieser Ausführungsform können somit der Steuerring
10, der vordere Linsentubus 13 und der Geradführungs
ring 15 auf einfache Weise miteinander zusammengebaut
werden.
In dem Fall, in dem die hintere Linsengruppe ebenfalls
durch eine weitere innere Steuernut an dem Steuerring
10 geführt wird, sind die innere Steuernut und die vor
deren inneren Steuernuten an ihren Eintrittsabschnitten
mit Abschnitten versehen, die parallel zur optischen
Achse gerichtet sind, so daß der vordere Linsentubus 13
entlang den parallelen Abschnitten in Richtung der op
tischen Achse eingesetzt werden kann. Bei dieser alter
nativen Ausführungsform kann die radiale Länge der Vor
sprünge 13f dieselbe sein wie die der Vorsprünge 13g.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei
dem Zoomobjektivtubus gemäß der vorliegenden Erfindung
der hintere Linsenträger 19 in der selben Weise zusam
mengebaut werden kann. Bei dem Zusammenbau werden näm
lich die Steuerzapfen 19a in vergrößerte Aussparungen
10f der Breite (des Winkels) B eingesetzt, die durch
einander gegenüberliegende verlängerte Wandabschnitte
10d und 10e der inneren Steuernuten 10c gebildet wer
den, wie dies die Fig. 11A und 11B zeigen. Danach wird
der vordere Linsentubus 13 in der Richtung des in Fig.
11A angegebenen Pfeiles P gedreht entgegengesetzt zur
Eingriffsrichtung, bis die Steuerzapfen 19a mit den
Wänden 10d in Berührung treten. Danach wird der vordere
Linsentubus 13 in Richtung des Pfeiles Q
(Eingriffsrichtung) gedreht. Die Vorsprünge 13f des
Verschlußträgerrahmens 13c treten in Berührung mit
einer Seite der linearen Vorsprünge 15a. Eine weitere
Drehung des Steuerringes 10 in Richtung des Pfeiles R
entsprechend den Schraubflächen 10b und 13a bewirkt,
daß der vordere Linsentubus 13 mit dem Steuerring 10
durch die Schraubenflächen eintritt, so daß die Steuer
zapfen 19a des hinteren Linsenträgers 19 in die inneren
Steuernuten 10c eintreten. Wenn der vordere Linsentubus
13 durch eine Drehung des Steuerringes 10 vorgeschoben
wird, treten die Vorsprünge 13g in Eingriff mit den li
nearen Vorsprüngen 15a, um die lineare Führung des vor
deren Linsentubus 13 in Richtung der optischen Achse zu
vervollständigen (Fig. 11D). Wenn der Steuerring 10 ge
dreht wird, nachdem der vordere Linsentubus 13 um einen
vorgegebenen Betrag verschoben wurde, werden der vorde
re Linsentubus 13 und der hintere Linsenträger 19, wie
bereits oben beschrieben wurde, unabhängig voneinander
in Richtung der optischen Achse entsprechend der Stei
gung der Schraubenflächen 10b und 13a sowie der Steuer
nuten 10c verstellt, um die Zoomverstellung zu bewir
ken.
Nach dem Abschluß des Zusammenbaus wird ein Lichtab
schirmring 20 eingesetzt, der in Eingriff mit der End
fläche des Steuerringes 10 tritt zu dem hin sich die
inneren Steuernuten 10c öffnen. Der Lichtabschirmring
20 ist beispielsweise aus Kunstharz in Form eines ring
förmigen Körpers 20a hergestellt, der in direkte Berüh
rung mit der vorderen Endfläche des Steuerrings 10
tritt und hat Anschlagrippenabschnitte 20b, die sich
axial und einwärts von dem Ringkörper 20a erstrecken,
wie dies in den Fig. 5, 7, 10 und 11E dargestellt ist.
Die Anschlagrippenabschnitte 20b haben Eingriffslöcher
20c und Anschlagflächen 20d. Die Anschlagrippenab
schnitte 20b sind radial und einwärts elastisch ver
formbar. Der Ringkörper 20a des Lichtdichtringes 20 ist
an seiner Innenoberfläche mit einem Flockenring 21 ver
sehen, an dem Kurzfasern oder Flocken haften, wie dies
Fig. 10 zeigt. Die Fasern 21a treten in Berührung mit
dem vorderen Linsentubus 13, um den Lichteintritt durch
einen Spalt zwischen dem vorderen Linsentubus 13 und
dem Steuerring 10 zu verhindern.
Der Steuerring 10 ist an seiner Innenoberfläche mit An
schlagvorsprüngen 10g versehen, die in entsprechende
Eingriffslöcher 20c eingepaßt sind. Die Anschlagvor
sprünge 10g haben jeweils einen schrägen vorderen Flä
chenabschnitt 10h und eine sich an diese anschließende
radial gerichtete Anschlagfläche 10i. Wenn daher die
Anschlagrippenabschnitte 20b in den Steuerring 10 ein
gesetzt werden, werden diese Anschlagrippenabschnitte
20b durch die Schrägflächenabschnitte 10h elastisch ra
dial einwärts verformt. Infolgedessen werden die An
schlagvorsprünge 10g in die entsprechenden Eingriffslö
cher 20c aufgrund der Elastizität der Anschlagrippenab
schnitte 20b eingepaßt, so daß die Anschlagflächen 10i
verhindern, daß die Anschlagrippenabschnitte 20d außer
Eingriff mit dem Steuerring 10 kommen. In diesem Zu
stand verschließen die Anschlagflächen 20d die offenen
Enden der inneren Steuernuten 10c und begrenzen damit
an einem Ende (Tele-Ende) die Verschiebung der Steuer
zapfen 19a.
Der Schraubensteg 13a des vorderen Linsentubus 13 ist
so angeordnet, daß beim Anstoßen der Steuerzapfen 19a
an den Anschlagflächen 20d der Schraubensteg 13a inner
halb der Anschlagrippenabschnitte 20b liegt (Fig. 5 und
10). Die vorstehend beschriebene räumliche Anordnung
des Schraubensteges 13a trägt dazu bei, eine mündliche
radial einwärts gerichtete Deformation der Anschlagrip
penabschnitte 20b zu verhindern, die auftreten könnte,
wenn die Steuerzapfen 19a an den Anschlagflächen 20d
anstoßen. Damit wird auch vermieden, daß der Licht
dichtring 20 außer Eingriff mit dem Steuerring 10 ge
langt.
Wie oben ausgeführt wurde, können die Steuerzapfen 10a
des hinteren Linsenträgers 19 mechanisch daran gehin
dert werden, aus den inneren Steuernuten 10c des Steu
erringes 10 auszutreten, indem man den Lichtdichtring
20 in das offene Ende des Steuerringes 10 einsetzt. Da
durch kann eine sonst mögliche Loslösung des Steuer
rings verhindert werden.
Die Fig. 12 bis 14 zeigen einen Positionierungsmecha
nismus zur Positionierung einer Kodeplatte 22 bezüglich
des Steuerringes 10. Dieser Mechanismus dient für einen
Steuerring 10, der einen Vorsprung 10t zur Positionie
rung der Kodeplatte 22 hat. Die in den Fig. 12 bis 14
dargestellte Verbesserung dient dazu, die Dicke des
Steuerringes 10 zu verringern.
Bei dem vorstehend beschriebenen Zoomobjektivtubus wird
nämlich die Kodeplatte 22 an dem Außenumfang des Steu
erringes 10 befestigt, wie dies in den Fig. 12 bis 14
dargestellt ist. Die Kodeplatte 22 kommt in Berührung
mit einem stationären nicht dargestellten Gleitkontakt,
um die Winkellage des Steuerringes 10 und damit die der
Winkellage entsprechende Brennweite zu erfassen. Die
relativen Positionen der Kodeplatte 22 und des Steuer
ringes 10 müssen genau identisch sein. Zu diesem Zweck
hat die Kodeplatte 22 ein Positionierungsloch 22a, wäh
rend der Steuerring 10 einen Positionierungszapfen 10t
trägt, der in das Positionierungsloch 22a eingesetzt
ist. Die Kodeplatte 22 ist an dem Außenumfang des Steu
erringes 10 so befestigt, daß sie nicht mit dem An
triebszahnkranz 35A kollidiert, der an dem Außenumfang
des Steuerringes 10 ausgebildet ist.
Der Positionierungszapfen 10t ist in der Verlängerung s
eines der Gewindegänge des Schraubenstegs 10a am Außen
umfang des Steuerrings 10 angeordnet, so daß er sich
innerhalb des Profiles des Gewindeganges befindet, wenn
man auf die Anordnung gemäß Fig. 13 in Richtung des
Pfeiles XIV blickt, wie dies in Fig. 14 dargestellt
ist. Dies gewährleistet den Eingriff des Schraubenste
ges 10a in die Schraubennut 12a während der Drehung des
Steuerringes 10, da der Positionierungszapfen 10t in
den Fußbereich oder Grund der passenden Schraubennut
12a eintritt, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Die
Höhe des Zapfens 10t braucht somit neben dem Schrauben
steg 10a nicht beachtet zu werden. Infolgedessen kann
die Dicke des Steuerringes 10 verringert werden.
Die Fig. 15 und 16 zeigen einen bekannten Steuerring
10′, der einen Positionierungszapfen 10t′ hat, der un
abhängig von dem Schraubensteg 10a ist. Der Schrauben
steg 10a muß außerhalb des Positionierungszapfens 10t′
sein, um den Eingriff des Schraubensteges 10a in die
Schraubennut 12a zu ermöglichen. Dies führt zu einer
größeren Dicke des Steuerringes 10′. Mit anderen Worten
kann bei der vorliegenden Erfindung die Dicke des Steu
erringes 10 trotz Vorsehens des Positionierungszapfens
10t verringert werden. Bei der in den Fig. 12 bis 14
dargestellten Ausführungsform sind der Schraubensteg
10a und der Positionierungszapfen 10t an der Außenum
fangsfläche des Steuerringes 10 vorgesehen. Die vorlie
gende Erfindung ist aber auch auf einen Steuerring 10
anwendbar, bei dem der Schraubensteg und der Positio
nierungszapfen oder -vorsprung an der Innenumfangsflä
che des Steuerrings 10 vorgesehen sind.