DE4042657C2 - Varioobjektivtubus - Google Patents
VarioobjektivtubusInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Varioobjektivtubus nach dem Oberbegriff des Patent
anspruchs 1.
Ein solcher Varioobjektivtubus wird bei einem Varioobjektiv verwendet, das übli
cherweise mindestens zwei Linsengruppen (vordere und hintere Linsengruppe)
hat, die während der Brennweitenveränderung entlang der optischen Achse be
wegt werden.
Ein Antriebsmechanismus für das Varioobjektiv hat üblicherweise einen drehbaren
Steuerring, der mit Steuernuten für die jeweilige Linsengruppe versehen ist. Des
weiteren sind Steuerzapfen an den Linsengruppen vorgesehen, die in den zuge
hörigen Steuernuten geführt werden, wodurch sie sich linear bewegen.
Aus der Zeitschrift "Feingerätetechnik" 38 (1989) 7, Seiten 311 bis 314 ist ein sol
cher Varioobjektivtubus bekannt, bei dem die beiden Steuernutanordnungen als
Nockenbahnen ausgebildet sind.
Da bei diesem herkömmlichen Mechanismus jedoch jede Linsengruppe über
höchstens zwei oder drei Steuerzapfen mit dem Steuerring in Eingriff steht, ist die
Festigkeit eines solchen Mechanismus gegenüber externen Stößen oder Schlä
gen, denen die Linsengruppe ausgesetzt sein kann, unzureichend. Insbesondere
wenn ein Stoß auf die aus dem Kameragehäuse herausragende erste (vordere)
Linsengruppe erfolgt, weil die Kamera beispielsweise versehentlich fallengelassen
wird, besteht die Möglichkeit, daß die der ersten Linsengruppe zugeordneten
Steuerzapfen abbrechen.
Es werden auch Steuerringe verwendet, die innere Steuernuten haben. Bei diesen
Linsenantriebsmechanismen besteht jedoch die Möglichkeit, daß Licht am Innen
umfang des Steuerringes durchtritt. Dies erfordert einen speziellen aufwendigen
Lichtabschirmmechanismus.
Um die vorstehend genannten Schwierigkeiten zu beheben, werden auch Va
rioobjektivantriebsmechanismen verwendet, bei denen nur die erste Linsen
gruppe, die der Gefahr eines äußeren Stoßes oder Schlages ausgesetzt ist, durch
ein Mehrfachgewinde statt durch eine Kombination von Steuerzapfen und Steuer
nuten oder -schlitzen bewegt wird. Da bei einem solchen Varioobjektivantriebs
mechanismus aber die anderen Linsengruppen mit Ausnahme der ersten von ei
nem getrennten Steuerring bewegt werden, erhöht sich die Anzahl von Bauteilen,
was zu einer schwereren, komplizierteren und teureren Kamera führt.
Aus der DE 11 10 905 AS ist ein Varioobjektivtubus bekannt, bei dem ein Steuer
ring ein Mehrfachgewinde aufweist. Der Antrieb der vorderen Linsengruppe erfolgt
bei diesem bekannten Varioobjektivtubus mittels einer Steuernocken/Hebelanord
nung. Die Gefahr eines Abbrechens eines der Steuerzapfen durch Gewalteinwir
kung auf die vordere Linsengruppe wird nach der DE 11 10 905 AS dadurch be
seitigt, daß ein äußerer Zylinder vorgesehen ist, der die vordere Linsengruppe
über ihren gesamten Verstellweg hin einschließt. Ein solcher Varioobjektivtubus ist
aufwendig und schwer. Außerdem hat er selbst in seiner Weitwinkelstellung eine
unerwünscht große Länge.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Varioobjektivtubus anzugeben, bei dem die
der Gefahr eines externen Stoßes oder Schlages ausgesetzte erste Linsengruppe
eine hohe Stoßfestigkeit besitzt und der mit einer geringen Anzahl von Bauteilen
auskommt.
Die Aufgabe wird durch einen Varioobjektivtubus mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteran
sprüche.
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 Varioobjektivtubus gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 einen die optische Achse enthaltenden Teil
schnitt durch einen Steuerring mit
einem Innengewinde und einer inneren
Steuernut, einem Außengewinde
an einem vorderen Linsenträger
und einem Steuerzapfen an einem hin
teren Linsenträger für den in der
Fig. 1 dargestellten Varioobjektivtu
bus,
Fig. 3 eine abgewickelte Darstellung des
Steuerringes für die Ausführungsform
gemäß Fig. 1,
Fig. 4 einen die optische Achse enthaltenden Längs
schnitt durch einen Varioobjektivtubus
gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, wobei die obere Hälfte
das Varioobjektiv in der verkürzten
Stellung und die untere Hälfte das
Objektiv in der ausgezogenen (Tele-)
Stellung zeigt,
Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Dar
stellung für die Ausführungsform
gemäß Fig. 4,
Fig. 6, 7 und 8 Explosionsdarstellungen der verschie
denen Baueile des in Fig. 4 darge
stellten Varioobjektivtubus,
Fig. 9 einen vergrößerten, die optische Achse enthal
tenden Schnitt durch den vorderen
Endabschnitt des Steuerringes des in
Fig. 4 dargestellten Varioobjektivtu
bus,
Fig. 10A, 10B, 10C, 10D und 10E Abwicklungen, welche zeigen, wie das
in Fig. 4 dargestellte Varioobjektiv
zusammenzubauen ist,
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines
Positionierungsmechanismus zur Posi
tionierung einer Kodeplatte relativ
zu dem Steuerring,
Fig. 12 eine Abwicklung des in Fig. 12 darge
stellten Steuerringes,
Fig. 13 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles
XII in Fig. 12, und
Fig. 14 und 15 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
Varioobjektivtubus, der für
eine Kamera mit Zentralverschluß bestimmt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Vario
objektiv eine vordere Linsengruppe L1 und eine hintere
Linsengruppe L2. Jede Linsengruppe 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 18 hat einen An
triebszapfen 18a, der mit einem Antriebszapfen 16a der
Verschlußeinheit 16 in Eingriff steht. Wie bekannt ist,
dreht die Verschlußeinheit 16 den Antriebszapfen 16a
durch eine Winkelverstellung entsprechend einem
Signal, das der Entfernung des aufzunehmenden
Objektes entspricht und von einer nicht dargestellten
Entfernungsmeßeinrichtung erzeugt wird. Wenn der An
triebszapfen 16a angetrieben wird, wird die Drehung auf
den vorderen Linsenträger 18 (vordere Linsengruppe L1)
übertragen, so daß er sich während der Drehung zum
Scharfeinstellen entlang 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 Führungselement in Form eines Verschlußträgerrahmens 13c befe
stigt, der seinerseits an einem vorderen Linsentubus
13A befestigt ist, der ein Außengewinde 13a hat.
Eine rückwärtige oder hintere stationäre Platte 30, die
an einem Kameragehäuse befestigt ist, hat eine einstüc
kig mit ihr ausgebildete Geradführungseinrichtung 31, die sich
parallel zur optischen Achse O nach vorne erstreckt.
Die Geradführungseinrichtung 31 ist in ein in dem
Verschlußträgerrahmen 13c ausgebildetes
Geradführungsloch 13s und in ein Geradführungsloch 19s
eingesetzt, das in einem hinteren Linsenträger
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 entlang der optischen Achse O 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 hinteren Ende
mit einer Ringnut 10r versehen, in welche eine Platte
34 eingreift, die an der hinteren stationären Platte 30
mit einer Schraube befestigt ist, um zu verhindern,
daß sich der Steuerring 10A entlang 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 Variomotors
36 kämmt.
Der Steuerring 10A ist an seiner Innenumfangsfläche mit
einer inneren Steuernutanordnung bestehend aus Steuernuten 10c und einem Innengewinde 10b ver
sehen, das in Fig. 3 als Mehrfachgewinde dargestellt ist. 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 das Innengewinde 10b des Steuerringes 10A greift
Außengewinde 13a ein, das an dem
hinteren Ende des vorderen Linsentubus 13A ausgebildet
ist. In die inneren Steuernuten 10c sind Steuerzapfen
19a, die an dem hinteren Linsenträger 19A ausgebildet
sind, durch offene Enden E
eingeführt.
Der Bereich, in dem sich das Innengewinde 10b befindet,
überlappt teilweise mit dem Bereich der inneren Steuer
nuten 10c. Dies ist möglich, weil das Innengewinde 10b
diskontinuierlich ausgebildet ist, so daß es sich
nicht mit den Steuernuten 10c überschneidet. Im Bereich
der Steuernuten 10c ist es unterbro
chen. Eines der wesentlichsten Merkmale der vorliegen
den Erfindung besteht darin, daß die inneren Steuernu
ten 10c und das Innengewinde 10b an einem einzigen
Steuerring 10A ausgebildet sind. Beim Formen der in
neren Steuernuten 10c und des Innengewindes 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 das Innengewinde 10b derart herge
stellt, daß es sich nicht mit den Steuernuten 10c schnei
det. Die Tatsache, daß das Innengewinde 10b diskontinu
ierlich ausgebildet ist, bereitet keine Schwierigkeiten
für den Eingriff mit dem Außengewinde 13a.
Der so aufgebaute Varioobjektivtubus
arbeitet folgendermaßen:
Wenn sich der Variomotor 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 entlang der optischen Achse durch
die Geradführungseinrichtung 31 geführt wird, und somit auch die
vordere Linsengruppe L1 entlang der optischen Achse
O dadurch bewegt, daß das Innengewinde 10b des Steuer
ringes 10A und das Außengewinde 13a in Eingriff ste
hen.
Gleichzeitig werden bei einer Drehung des Steuerringes
10A der hintere Linsenträger 19A, der durch die Gerad
führungseinrichtung 31 für eine Bewegung entlang der optischen
Achse geführt ist, und entsprechend die hintere Linsen
gruppe L2 entlang 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 Gewinden 10b und 13a, während die
Bewegung der hinteren Linsengruppe L2 nicht linear ist
in Übereinstimmung mit dem Profil der inneren Steuernuten
10c. Infolgedessen bewegen sich die vordere Linsengrup
pe L1 und die hintere Linsengruppe L2 entlang der
optischen Achse in einer vorgegebenen Beziehung unter
gleichzeitiger Veränderung ihres räumlichen Abstandes,
um die Brennweite zu verändern.
Wenn ein Stoß oder eine starke äußere Kraft auf den
vorderen Linsentubus 13A einwirkt, der aus dem äußeren
Linsentubus 32 herausragt, bietet der vordere 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
eine große Kontaktfläche miteinander
in Eingriff stehen.
Gleichzeitig bilden die ineinander greifenden Gewinde
eine zuverlässige Lichtabschirmung, um den Weg des
Lichtes zu unterbrechen, das sonst in den Objektivtubus
eindringen könnte.
Die oben beschriebene Ausführungsform betrifft einen
Varioobjektivtubus mit einem Steuerring 10A, der
sich ohne eine Bewegung entlang der optischen Achse
dreht. Die Fig. 4 bis 8 zeigen eine weitere Ausfüh
rungsform mit einen Steu
erring 10, der sich bei Drehung entlang
der optischen Achse bewegt.
Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4 bis 8 hat der
mit dem Kameragehäuse verbundene stationäre Objektivtubus
11 einen Gewindering 12, der an ihm befestigt ist und
mit einem Innengewinde 12a versehen ist, in welches ein
Außengewinde 10a eingreift, das an dem Außenumfang des
Steuerrings 10 wie ein Mehrfachgewinde ausgebildet ist. Der Steuerring 10 ist
an seinem Innenumfang mit einem Innengewinde 10b und
inneren Steuernuten 10c versehen. Das Außengewinde 13a
des vorderen Linsentubus 13 greift in das Innengewinde
10b ein. Die inneren Steuernuten 10c sind an ihren vor
deren Enden zur Endfläche des Steuerrings 10 hin offen.
An dem hinteren 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 als Teil einer Geradführungseinrichtung 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
linearer Arme 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 Arme 15a vorgesehen, die mit untereinander gleichen
Winkelabständen 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 der Ausführungs
form gemäß Fig. 1.
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 L1 versehen.
Diese Nuten 13d haben untereinander gleiche Winkelabstände,
wie man in den Fig. 7 und 8 sehen kann. Die linearen
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 entlang der optischen Achse bewegt werden
können. Der Verschlußträgerrahmen 13c hat ferner geradli
nige Nuten 13e (die als hintere lineare Nuten bezeich
net werden) für die hintere Linsengruppe L2, wobei die
hinteren linearen Nuten zwischen den benachbarten vor
deren linearen Nuten 13d liegen.
Der hintere 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 untereinander gleichen Winkelabständen 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
das Außengewinde 13a des vorderen Linsentubus 13 in
das Innengewinde 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
Gewinde 10b und 13a sowie dem Profil der Steuernuten
10c bewegt. Der so aufgebaute Varioobjektivtubus arbei
tet folgendermaßen:
Wenn der Steuerring 10 gedreht wird, bewegt er sich
entlang der optischen Achse aufgrund der Gewindeverbindung
10a, 12a. Gleichzeitig wird der vordere Linsentubus 13
(vordere Linsengruppe L1) in Richtung der optischen
Achse aufgrund der Gewindeverbindung
10b, 13a sowie der
Verbindung des Geradführungsmechanismus des Verschlußträgerrahmens 13c
und des Geradführungsrings 15 bewegt. Darüber hinaus be
wirkt die Drehung des Steuerrings 10, daß sich der hin
tere Linsenträger 19 (hintere Linsengruppe L2)
entlang der optischen Achse bewegt, um die Brennweitenänderung
aufgrund des Eingriffes zwischen den Steuerzapfen 19a
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 Gewindeverbindung 13a, 10b
miteinander in Eingriff stehen. Diese bietet eine we
sentlich größere Kontaktfläche als dies bei den Rollen
gemäß dem Stand der Technik der Fall ist. Darüber hinaus
bildet die Gewindeverbindung 13a, 10b eine verläßli
che Lichtabschirmung, um den Eintritt von Licht in den
Objektivtubus zuverlässig zu verhindern, ebenso wie bei
der Ausführungsform in Fig. 1.
Ferner kann bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 4
bis 8 ein nachteiliger Einfluß auf die Scharfeinstel
lung durch eine äußere Kraft, beispielsweise einen äuße
ren Druck parallel zur 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
er mit dem Steuerring 10 in Ein
griff steht. Infolge dieser Neigung wird durch die vor
deren linearen Nuten 13d eine Kraft auf die linearen
Arme 15a ausgeübt, die versucht, diese Arme 15a
zu verformen. Wenn aber eine elastische Verformung der
linearen Arme 15a in Umfangsrichtung erfolgt, ver
ändert sich auch die axiale Position des vorderen Lin
sentubus 13, der durch das Außengewinde 13a geführt
wird. Andererseits, selbst wenn sich die linearen
Arme 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 hinteren Linsengruppe L2
bei einer Deformation der linearen Arme 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 L2 unabhängig von der vorderen
Linsengruppe L1 geführt wird. Da nämlich bei einem sol
chen Geradführungsmechanismus keine Bewegung der hinte
ren Linsengruppe L2 erfolgt, ergibt sich eine große Änderung
des Abstandes zwischen der vorderen Linsengruppe L1 und
der hinteren Linsengruppe L2 .
Da bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die
hintere Linsengruppe L2 linear relativ zur vorderen Lin
sengruppe L1 bewegt wird, die ihrerseits linear in Rich
tung auf den stationären Linsentubus 11 bewegt wird, wird
selbst dann, wenn die vordere Linsengruppe L1 durch eine
externe Kraft gedreht wird, die Drehung auf die
hintere Linsengruppe L2 übertragen. Infolgedessen kann
eine mögliche Änderung des Abstands zwischen
der vorderen und der hinteren Linsengruppe L1 und L2 mini
miert werden, so daß auch der Einfluß auf die Scharf
einstellung äußerst gering ist.
Die folgende Beschreibung erläutert den Zusammenbau
eines Varioobjektivtubus gemäß der vorliegenden Erfin
dung unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und die Fig. 10A
bis 10E, wobei Gewindeanordnungen jeweils als Mehr
fachgewinde bezeichnet sind.
Das Mehrfachgewinde 10b (Innengewinde) des Steuerrings 10 und das
Mehrfachgewinde 13a (Außengewinde) 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 Mehrfach
gewinde (mehrere Gewindegänge) bei jeweils 360°/N
Winkelabstand miteinander in Eingriff gebracht werden,
wobei N die Anzahl von Gewindegängen ist.
Damit die Mehrfachgewinde in
einer speziellen Winkelposition relativ zueinander mit
einander in Eingriff treten können, hat
das Mehrfachgewinde 10b mindestens einen
verlängerten Gewindegang 10b (l), der an einem von meh
reren Gewindegängen oder höchstens an jedem zweiten der
Gewindegänge ausgebildet ist. Diese Gewindegangverlän
gerung ist an der Endseite des Mehrfachgewindes
ausgebildet, an der diese in Ein
griff mit dem anderen
Mehrfachgewinde tritt. Ferner hat
das Mehrfachgewinde 13a einen verkürzten Gewinde
gang 13a (s), entsprechend dem jeweiligen verlängerten
Gewindegang 10b (l). Die Verkürzung der Gewindegänge
erfolgt an der Endfläche des Mehrfachgewindes, an der
dieses mit dem anderen Mehrfachgewinde in Eingriff
tritt. Die verlängerten Gewindegänge 10b (l) sind der
art angeordnet, daß dann, wenn zwei Mehrfachgewinde
axial relativ zueinander in eine vorgegebene spezielle
Winkelposition gebracht werden, der verlängerte Gewin
degang 10b (l) nicht in Eingriff mit dem verkürzten Ge
windegang 13a (s), sondern mit einem diesem be
nachbarten Gewindegang 13a tritt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei ver
längerte Gewindegänge 10b (l) 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. 10A zeigt, treten der vordere Linsentubus
13 und der Steuerring 10 in einer vorgegebenen relativen
Winkelposition miteinander in
Eingriff. Wenn es dagegen keine verlängerten Gewinde
gänge 10b (l) 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. 10A zeigt. Um 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 13 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.
10A 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. 10B). 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
Mehrfachgewinden 10b und 13a in Fig. 10B 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 (l) und den ver
kürzten Gewindegängen 13a (s) verwendet. Da die drei
Steuerzapfen 19a, die drei Anschlagflächen 10d, die
drei verlängerten Gewindegänge 10b (l) und die drei
verkürzten Gewindegänge 13a (s) in gleichen Winkalab
ständen von 120° angeordnet sind, um ein Verkanten 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. 10A bis 10C 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 Zoom
bereichs des Varioobjektivs 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. 10B bis 10D und
Fig. 7 und 8). Die Vorsprünge 13f und 13g haben unter
schiedliche radiale Längen in Richtung der Länge der
linearen Arme 15a. Der Grund hierfür ist, daß
wenn der vordere Linsentubus 13 nach dem Ineinander
greifen der Mehrfachgewinde gemäß Fig. 10B weiterge
dreht wird, nur die Vorsprünge 13f in Berührung mit
einer Seite der linearen Arme 15a treten, wie
dies in Fig. 10C dargestellt ist. Die anderen Vorsprün
ge 13g treten in Berührung mit den anderen Seiten der
linearen Arme 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 das Mehrfachgewinde
10b das Steuerringes 10 in Eingriff mit dem Mehrfach
gewinde 13a des vorderen Linsentubus 13 getreten ist
(Fig. 10D).
Bei dieser Ausführungsform können somit der Steuerring
10, der vordere Linsentubus 13 und der Geradführungs
ring 15 auf einfache Weise zusammengebaut
werden.
Wenn die hintere Linsengruppe L2 ebenfalls
durch eine weitere innere Steuernut an dem Steuerring
10 geführt wird, sind diese 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 entlang 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 Varioobjektivtubus 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
die Anschlagflächen 10d und die Wände 10e
der inneren Steuernuten 10c gebildet wer
den, wie dies die Fig. 10A und 10B zeigen. Danach wird
der vordere Linsentubus 13 in der Richtung des in Fig.
10A angegebenen Pfeiles P gedreht entgegengesetzt zur
Eingriffsrichtung, bis die Steuerzapfen 19a mit den
Anschlagflächen 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 Arme 15a. Eine weitere
Drehung des Steuerringes 10 in Richtung des Pfeiles R
entsprechend den Mehrfachgewinden 10b und 13a bewirkt,
daß der vordere Linsentubus 13 mit dem Steuerring 10
durch die Mehrfachgewinde in Eingriff tritt, 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 Armen 15a, um die lineare Führung des vor
deren Linsentubus 13 entlang der optischen Achse zu
vervollständigen (Fig. 10D). 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
entlang der optischen Achse entsprechend der Stei
gung der Mehrfachgewinde 10b und 13a sowie der Steuer
nuten 10c verstellt, um die Brennweite zu verändern.
Nach dem Abschluß des Zusammenbaus wird ein Lichtab
schirmring 20 eingesetzt, der in Eingriff mit der End
fläche des Steuerringes 10 tritt, zu der hin sich die
inneren Steuernuten 10c öffnen. Der Lichtabschirmring
20 ist beispielsweise aus Kunstharz
mit einem Körper 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. 4, 6, 9 und 10E 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 Innenfläche mit einem Flockenring 21 ver
sehen, an dem Kurzfasern oder Flocken haften, wie dies
Fig. 9 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 Innenfläche 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 sie
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.
Das Mehrfachgewinde 13a des vorderen Linsentubus 13 ist
so angeordnet, daß es beim Anstoßen der Steuerzapfen 19a
an den Anschlagflächen 20d inner
halb der Anschlagrippenabschnitte 20b liegt (Fig. 4 und
9). Die vorstehend beschriebene räumliche Anordnung
des Mehrfachgewindes 13a trägt dazu bei, eine
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 19a
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. 11 bis 13 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. 11 bis 13
dargestellte Verbesserung dient dazu, die Dicke des
Steuerringes 10 zu verringern.
Bei dem vorstehend beschriebenen Varioobjektivtubus wird
nämlich die Kodeplatte 22 an dem Außenumfang des Steu
erringes 10 befestigt, wie dies in den Fig. 11 bis 13
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 Mehrfachgewindes 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. 12 in Richtung des
Pfeiles XIV blickt, wie dies in Fig. 13 dargestellt
ist. Dies gewährleistet den Eingriff des Mehrfachgewindes
10a in das Mehrfachgewinde 12a während der Drehung des
Steuerringes 10, da der Positionierungszapfen 10t in
den Grund des eingreifenden Mehrfachgewindes
12a eintritt, wie dies in Fig. 13 dargestellt ist. Die
Höhe des Zapfens 10t braucht somit neben dem Mehrfach
gewinde 10a nicht beachtet zu werden. Infolgedessen kann
die Dicke des Steuerringes 10 verringert werden.
Die Fig. 14 und 15 zeigen einen bekannten Steuerring
10', der einen Positionierungszapfen 10t' hat, der un
abhängig von dem Mehrfachgewinde 10a ist. Der Schrauben
steg 10a muß außerhalb des Positionierungszapfens 10t'
sein, um den Eingriff des Mehrfachgewindes 10a in das
Mehrfachgewinde 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. 11 bis 13
dargestellten Ausführungsform sind das Mehrfachgewinde
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 das Mehrfachgewinde und der Positio
nierungszapfen oder -vorsprung an der Innenflä
che des Steuerrings 10 vorgesehen sind.
Claims (5)
1. Varioobjektivtubus mit folgenden Merkmalen:
- a) mindestens eine vordere Linsengruppe (L1) mit einem vorderen Lin sentubus (13; 13A) und eine hintere Linsengruppe (L2) mit einem hin teren Linsenträger (19; 19A) sind zur Einstellung der Brennweite des Varioobjektivs relativ zueinander entlang der optischen Achse des Va rioobjektivs verstellbar;
- b) ein Steuerring (10; 10A) ist um die optische Achse des Varioobjektivs drehbar und hat zwei Steuernutanordnungen (10b, 10c);
- c) eine Vorsprungsanordnung (13a) am vorderen Linsentubus (13; 13A) und mindestens ein Steuerzapfen (19a) am hinteren Linsenträger (19; 19A) greifen jeweils in eine ihnen zugeordnete Steuernut (10b, 10c) des Steuerrings (10; 10A) ein;
- a) die dem vorderen Linsentubus (13; 13A) zugeordnete Steuernutanord nung des Steuerrings (10; 10A) ist als Innengewinde (10b) und die Vorsprungsanordnung am vorderen Linsentubus (13; 13A) als Außen gewinde (13a) ausgebildet, wobei das Innengewinde (10b) und das Außengewinde (13a) als Mehrfachgewinde ausgebildet sind;
- b) bei einem der beiden Mehrfachgewinde ist mindestens ein Gewinde gang (10b (l)) in Richtung auf das Eingriffsende hin verlängert und beim anderen Mehrfachgewinde ist mindestens ein Gewindegang (13a (s)) vom Eingriffsende weg verkürzt, wobei der Steuerring (10) und der vor dere Linsentubus (13) nur in einer vorgegebenen Winkelstellung zu sammenfügbar sind, indem der verlängerte Gewindegang (10b (l)) mit dem einem verkürzten Gewindegang (13a (s)) benachbarten Gewinde gang in Eingriff bringbar ist.
2. Varioobjektivtubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in
gleichen Winkelabständen an dem Steuerring (10) drei verlängerte
(10b (l)) und an dem vorderen Linsentubus (13) drei verkürzte Gewin
degänge (13a (s)) vorgesehen sind.
3. Varioobjektivtubus nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
Anschlagflächen (10d) nahe dem Eingriffsende des Steuerrings (10)
und Anschlagelemente nahe dem Eingriffsende des vorderen Lin
sentubus (13), die einander berühren, wenn der Steuerring und der
Linsentubus (10, 13) im Sinne einer Trennung relativ zueinander ver
dreht werden.
4. Varioobjektivtubus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das jeweilige Anschlagelement des vorderen Linsentubus (13) der
Steuerzapfen (19a) des hinteren Linsenträgers (19) ist, der beim Zu
sammenbau parallel zur optischen Achse mit dem vorderen Linsentu
bus (13) verbunden wird, und daß die jeweilige Anschlagfläche des
Steuerrings (10) von einer die Steuernut (10c) für den hinteren
Linsenträger (19A) begrenzenden Wand (10d) gebildet ist.
5. Varioobjektivtubus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bei dem einen Mehrfachgewinde jeder
zweite Gewindegang (10b (l)) in Richtung auf das Eingriffsende hin
verlängert und beim anderen Mehrfachgewinde jeder zweite Gewinde
gang (13a (s)) verkürzt ist.
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