DE4101268A1 - Objektivtubus mit einer schraubbefestigung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Objektivtubus, welcher über eine Schraubbefestigung mit einem Kamera­ gehäuse verbunden werden kann; durch die Erfindung wird genauer ein Objektivtubus mit einer Schraubverbindung geschaffen, dessen Winkelstellung nach der Montage am Kameragehäuse justiert werden kann.

Wenn ein Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung über diese Schraubbefestigung mit dem Kameragehäuse verbunden wird, ist seine Winkelstellung nicht immer gleich. Infolge dessen ist es erforderlich, einen spe­ ziellen Justiermechanismus vorzusehen, um die Winkel­ stellung des Objektivtubus relativ zum Kameragehäuse einzustellen. Bei einer bekannten Monitorkamera hat der Objektivtubus beispielsweise einen Linsenhalter mit einer Gewindebefestigungseinrichtung, die relativ zum Linsenhalter verdrehbar ist derart, daß nach dem Ju­ stieren der Winkelstellung des Linsenhalters relativ zur Gewindebefestigungseinrichtung eines Kameragehäuses diese Relativstellung durch einen Gewindestift fixiert wird. Ein derartiger bekannter Justiermechanismus hat jedoch Nachteile: zum Anziehen bzw. Lösen des Gewinde­ stiftes ist ein Werkzeug, beispielsweise ein Schrau­ bendreher, erforderlich; für einen unerfahrenen Monteur ist es schwierig, die Winkelstellung genau zu justie­ ren; es ist erforderlich, die gleiche Justierung mehr­ fach zu wiederholen, um die Winkelstellung neu zu ju­ stieren. Um das Aussehen des sichtbaren Gewindestiftes zu verbessern, wird dieser Gewindestift vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt. Wegen einer örtlichen Span­ nungskonzentration im Bereich des Gewindestiftes ist jedoch die Verwendung eines derartigen preiswerten Ge­ windestiftes aus Kunststoff praktisch nicht möglich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung zu schaffen, bei welchem die Winkelstellung ohne Verwendung eines speziellen Werkzeuges in einfacher Weise justiert wer­ den kann, nachdem der Objektivtubus am Kameragehäuse montiert worden ist.

Außerdem soll ein Objektivtubus mit einer Schraubbefe­ stigung geschaffen werden, bei welchem eine geringere örtliche Spannungskonzentration beim Justieren der re­ lativen Winkelstellung hervorgerufen wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Mit einer derartigen erfindungsgemäßen Anordnung kann auch nach dem Verbinden des Montageringes mit dem Kame­ ragehäuse die Winkelstellung des Montageringes nach Wunsch justiert werden, indem ein Drehmoment auf den Objektivtubuskörper aufgebracht wird.

Zwischen dem Objektivtubuskörper und dem Schärfeju­ stierring ist vorzugsweise eine Fokusfeststelleinrich­ tung vorgesehen, um eine relative Verdrehung des Schär­ fejustierringes zu verhindern. Infolgedessen kann keine zufällige Verstellung der Scharfeinstellung bei der Ju­ stierung der Winkelstellung des Montageringes vorkom­ men.

Bei der Scharfeinstellung wird der Schärfejustierring so verdreht, daß der Tubuskörper, welcher durch das Ge­ radführungselement geführt wird, in Richtung der opti­ schen Achse verstellt wird.

Wie sich aus dem vorstehenden ergibt, kann mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung die Winkelstellung des Montageringes durch Verdrehen des Tubuskörpers justiert werden, nachdem dieser Montagering über seine Schraub­ verbindung am Kameragehäuse befestigt worden ist. An­ derseits kann durch Verdrehen des Schärfejustierringes eine Scharfeinstellung vorgenommen werden. Infolgedes­ sen ist kein zusätzliches Teil, beispielsweise ein Ge­ windestift, bzw. kein spezielles Werkzeug (z. B. ein Schraubendreher), erforderlich, um die Winkelstellung des Montageringes zu justieren. Da außerdem keine ört­ liche Spannungskonzentration auftritt, die sich bei­ spielsweise bei einem Gewindestift einstellen könnte, ist es möglich, den Tubuskörper, den Schärfejustierring usw. aus Kunststoff herzustellen, wodurch die Herstell­ kosten verringert werden können.

Da eine Fokusfeststelleinrichtung vorgesehen ist, kann die Winkelstellung eines Linsenrahmens zum Verstellen der Fokussierlinse (bzw. Linsengruppe) in einfacher Weise ohne Veränderung der Scharfstellung justiert wer­ den.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2-7917 vom 17. Januar 1990 enthaltenen technischen Gegenstand, welcher aus­ drücklich von der vorliegenden Patentanmeldung in seinem gesamten Umfang mitumfaßt wird.

Die Erfindung bezieht sich mit anderen Worten auf einen Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung, umfassend einen Montagering, welcher mit einer Schraubbefestigung des Kameragehäuses, an welchem der Objektivtubus befe­ stigt werden soll, verschraubbar ist; er umfaßt einen Tubuskörper, welcher eine Fokussierlinse trägt und linear in Richtung der optischen Achse der Fukussierlinse verstellbar sowie relativ zum Montage­ ring verdrehbar ist, eine Schärfejustiereinrichtung zum Justieren der Axialposition des Tubuskörpers in Rich­ tung der optischen Achse, und eine Reibbrems­ einrichtung, welche eine Verdrehung des Tubuskörpers relativ zum Montagering beim Justieren der Axial­ position des Tubuskörpers durch die Schärfe­ justiereinrichtung verhindert, eine Verdrehung des Tubuskörpers relativ zum Montagering jedoch zuläßt, wenn ein Drehmoment auf den Tubuskörper aufgebracht wird. Der Objektivtubus umfaßt außerdem einen Geradführungsring, welcher relativ zum Montagering ver­ drehbar ist. Die Reibbremseinrichtung ist so vom Gerad­ führungsring gehalten, daß sie den Objektivtubus in Richtung der optischen Achse führt. Die Reibbrems­ einrichtung umfaßt eine Wellenscheibe, die in Reib­ kontakt mit dem Geradführungsring ist und eine Drehung des letzeren bremst.

In einem anderen Ausführungsbeispiel umfaßt die Reib­ bremseinrichtung eine Drahtfeder, die zwischen eine Außenumfangsfläche des Geradführungsringes und eine In­ nenumfangsfläche des Tubuskörpers so eingesetzt wird, daß sie mit diesen in Reibkontakt steht. Die Drahtfeder hat vorzugsweise in einer Draufsicht im freien, unverformten Zustand eine polygonale Form.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich der Offenbarung aller nicht im Text beschriebenen Einheiten ausdrücklich verwiesen wird. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung entsprechend der Fig. 1, in unterschiedlichen Montagestel­ lungen;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einer Reibbremsein­ richtung gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung;

Fig. 4 eine Vorderansicht einer Drahtfeder in einem freien, unverformten Zustand, die eine Reib­ bremseinrichtung bildet.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele, die im Folgen­ den beschrieben werden, betreffen eine Monitorkamera (ITV-Kamera).

Der Objektivtubus 20 mit Schraubbefestigung hat gemäß der vorliegenden Erfindung an seinem rückwärtigen Ende einen Montagering 22 mit einem Gewinde 21. Das Gewinde 21 des Montageringes 22 kann mit einem Gewinde 12 eines Kameragehäuses 11 in Gewindeeingriff gebracht werden. Der Montagering 22 ist mit dem Kameragehäuse 11 unbe­ weglich verbunden, wenn das Gewinde 21 vollständig in das Gewinde 12 des Kameragehäuses 11 eingeschraubt ist.

Ein Schärfejustierring 24 ist über einen Haltering 23 drehbar am Montagering 22 so befestigt, daß er sich in Richtung der optischen Achse nicht verstellen kann. Der Schärfejustierring 24 umfaßt einen Justierringkörper 24a, welcher drehbar zwischen einem Flansch 23a des Halteringes 23 sowie dem Montagering 22 angeordnet ist, und einen Betätigungsring 24b. Der Haltering 23 ist mit dem Montagering 22 über einen Gewindestift 25 verbun­ den. Der Betätigungsring 24b ist relativ zum Justier­ ringkörper 24a drehbar und kann gegenüber dem Justier­ ringkörper 24a fixiert werden, nachdem die Winkelstel­ lung justiert und festgelegt ist.

Der Justierringkörper 24a hat ein zentrales Innengewin­ de 27 (Helikoidgewinde), in das ein Außengewinde 29 (Helikoidgewinde) des Objektivtubuskörpers 28 ein­ schraubbar ist. Im Objektivtubuskörper 2S sind eine Schärfejustierlinsengruppe 30, eine Auto-Irisblende 31, ein Trägerblock 32 dafür, ein elektrischer Leiter 33 usw. Der Objektivtubuskörper 28 hat einen radial ausge­ richteten Vorsprung 28a, welcher als Anschlußverbinder für den elektrischen Leiter 33 dient.

Der Montagering 22 ist an seinem inneren, dem Kamerage­ häuse 11 zugewandten Ende mit einem Geradführungsring 37 ausgestattet, welcher zwischen einem Haltering 35 und einer Wellenscheibe 36 so angeordnet ist, daß der Geradführungsring 37 sich vom Montagering 22 nicht lösen kann. Die Wellenscheibe 36 wird zwischen einem Innenflansch 22a des Montageringes 22 und dem Geradfüh­ rungsring 37 zusammengedrückt, so daß er eine Drehung des Geradführungsringes 37 bremst. Der Geradführungs­ ring 37 trägt einen Drehbegrenzungsarm 37a, welcher sich in einer Richtung parallel zur optischen Achse er­ streckt. Der Arm 37a greift in eine Geradführungsnut 28b ein, die am Objectivtubus 28 ausgebildet ist und sich in einer Richtung parallel zur optischen Achse er­ streckt. Die eine Drehbewegung des Geradführungsringes 37 abbremsende Kraft der Wellenscheibe 36 ist so ausge­ legt, daß dann, wenn ein Drehmoment auf den Schärfeju­ stierring 24 aufgebracht wird, der Geradführungsring 37 sich nicht dreht, daß jedoch dann, wenn ein Drehmoment manuell auf den Objectivtubus 28 aufgebracht wird, der Geradführungsring 37 sich relativ zum Montagering 22 verdreht. Beispielhaft sei angegeben, daß der Schärfe­ justierring 24 mit einem Drehmoment von 0,3 cm kg und der Geradführungsring 37 (Objektivtubuskörper 28) mit einem Drehmoment von 1,5 cm kg infolge der Bremskraft der Wellenscheibe 36 verdreht werden.

Der Betätigungsring 24b des Schärfejustierringes 24 hat einen sich nach vorne erstreckenden Fortsatz 24c, in welchen eine radial ausgerichtete Fokusfixierschraube 40 einschraubbar ist. Das vordere Ende der Fixier­ schraube 40 liegt dem Objektivtubuskörper 28 gegenüber, so daß durch Anpressen der Fixierschraube 40 gegen den Objektivtubuskörper 28 der Schärfejustierring 24 mit dem Objektivtubuskörper 28 verbunden wird. Der Fortsatz 24c liegt in einer Umfangsausnehmung 28c, die am Objek­ tivtubuskörper 28 ausgebildet ist und sich über einen vorgegeben Winkelbereich erstreckt, so daß eine Winkel­ verstellung des Schärfejustierringes 24 begrenzt wird.

Der Objektivtubus 20 mit Gewindebefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung arbeitet wie folgt:

Beim Anbau des Objektivtubus 20 an das Kameragehäuse 11 wird das Gewinde 21 des Montageringes 22, welcher von einem Monteur gehalten wird, vollständig in das Gewinde 12 des Kameragehäuses 11 eingeschraubt, so daß der Mon­ tagering 22 fest mit dem Kameragehäuse 11 verbunden ist. In diesem Zustand wird der Objektivtubuskörper 28 manuell in einer gewünschten Drehrichtung verdreht, um die Ausrichtung (Winkelstellung) des radialen Vor­ sprunges 28a des Objektivtubuskörpers 28 einzustellen (Fig. 2). Da der Drehbegrenzungsarm 37a des Geradfüh­ rungsringes 37 in die zugeordnete Geradführungsnut 28b des Objektivtubuskörpers 28 eingreift, so daß der Ob­ jektivtubuskörper in Drehrichtung mit dem Geradfüh­ rungsring 37 fest verbunden ist, kann der Geradfüh­ rungsring 37 zusammen mit dem Objektivtubuskörper 28 gegen die Bremskraft der Wellenscheibe 36 (Reibelement) verdreht werden. Die Ausrichtung des Objektivtubuskör­ pers 28 kann demnach nach Wunsch justiert werden.

Für eine Scharfeinstellung, nach dem die Justierung der Ausrichtung des Objektivtubuskörpers 28 beendet ist, wird die Fixierschraube 40 gelöst, so daß der Schärfe­ justierring 24 verdreht werden kann. Da der Schärfeju­ stierring 24 mit dem Objektivtubuskörper 28 über das Innengewinde 27 bzw. das Außengewinde 29 wirkungsver­ bunden ist und die Drehung des Objektivtubuskörpers 28 durch den Geradführungsring 37 verhindert wird, wird der Objektivtubuskörper 28 als ganzes in Richtung der optischen Achse verstellt, wobei die Scharfeinstellung durchgeführt wird. Wenn ein Drehmoment auf den Schärfe­ justierring 24 aufgebracht wird, dreht sich der Gerad­ führungsring 37 infolge der durch die Wellenscheibe 36 auf diesem aufgebrachten Bremskraft nicht. Wenn demnach der Schärfejustierring 24 verdreht wird, wird der Ob­ jektivtubuskörper 28 durch den Eingriff des Drehbegren­ zungsarmes 37a in die Geradführungsnut 28b in Richtung der optischen Achse linear verstellt, wobei eine Scharfeinstellung erfolgt. Diese Scharfeinstellung kann durchgeführt werden, indem die gelöste Fixierschraube 40 ergriffen und in Umfangsrichtung geführt wird.

Wenn die Ausrichtung des Objektivtubusköpers 28 ohne eine Änderung der Scharfeinstellung justiert werden soll, wird die Fixierschraube 40 angezogen, so daß der Schärfejustierring 24 mit dem Objektivtubuskörper 28 fest verbunden ist; sodann wird der Objektivtubuskörper 28 verdreht.

Obwohl das Reibelement im oben beschriebenen und darge­ stellten Ausführungsbeispiel die Form einer Wellen­ scheibe 36 hat, ist das Reibelement nicht auf eine der­ artige Ausführung beschränkt; sie kann beispielsweise als wellenförmige Drahtfeder oder wellenförmiger Reib­ ring oder dergleichen ausgebildet sein. Es kann grund­ sätzlich jedes Reibelement verwendet werden, welches die oben beschriebenen Reibeigenschaften hat.

Die Fig. 3 und 4 zeigen ein anderes Ausführungsbei­ spiel für das Reibelement. In diesen Fig. 3 und 4 besteht das Reibelement aus einer Drahtfeder 50, welche in einer Draufsicht im freien, unverformten Zustand eine polygonale Form (im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ein sechseckige Form) hat. Der größte Durchmesser der Drahtfeder 50 ist größer als der Innen­ durchmesser des zugeordneten Ringabschnittes 22b des Montageringes 22, und der kleinste Durchmesser der Drahtfeder 50 ist kleiner als der Außendurchmesser des zugeordneten Ringabschnittes 37b des Geradführungsrin­ ges 37. Infolgedessen wird die Drahtfeder 50 (Reibelement) verformt, wenn sie zwischen die Ringab­ schnitte 22b und 37b eingesetzt wird, so daß sie eine Reibkraft erzeugt. Die Drahtfeder 50 wirkt ähnlich wie die Wellenscheibe 36 im oben beschriebenen, in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel.

Claims (9)

1. Objektivtubus mit einer Schraubbefestigung, ge­ kennzeichnet durch
einen Montagering (22) mit einem Gewinde (21), welches in ein zugeordetes Montagegewinde (12) eines Kameragehäuses (11) einschraubbar ist, an welchem der Objektivtubus (10) befestigt werden soll;
einen Schärfejustierring (24), welcher an dem Mon­ tagering (22) drehbar gelagert ist;
einen Tubuskörper (28) zum Halten einer Schärfeju­ stierlinse (30), welcher über eine Gewindeverbin­ dung mit dem Schärfejustierring (24) verbunden ist;
ein Geradführungselement (37, 37a), welches ver­ drehbar am Montagering (22) angeordnet ist und eine Bewegung des Tubuskörpers (28) auf eine Bewe­ gung in Richtung der optischen Achse der Schärfe­ justierlinse (30) begrenzt;
und eine Reibbremseinrichtung (36) zum Bremsen der Drehbewegung des Geradführungselementes (37, 37a) relativ zum Montagering (22);
wobei die Reibbremseinrichtung (36) einen Reib­ widerstand erzeugt derart, daß bei einer Verdre­ hung des Schärfejustierringes (24) keine Drehung des Geradführungselementes (37, 37a) relativ zum Montagering (22) auftritt, und daß bei einer Auf­ bringung eines Drehmomentes auf den Objektivtubus (28) das Geradführungselement (37, 37a) relativ zum Montagering verdrehbar ist.

2. Objektivtubus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Scharfeinstellungs-Fixiereinrichtung (40), die zwischen dem Tubuskörper (28) und der Schärfejustierring (24) angeordnet ist und womit der Tubuskörper (28) und der Schärfejustierring (24) so zueinander festgehalten werden, daß sie sich nicht gegeneinander verdrehen können.

3. Objektivtubus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Tubuskörper (28) mit einer Geradführungsnut (28b) versehen ist, die sich in einer Richtung parallel zur optischen Achse er­ streckt.

4. Objektivtubus nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Geradführungselement (37, 37a) einen Drehbegrenzungsarm (37a) umfaßt, welcher sich in einer Richtung parallel zur optischen Achse erstreckt und zum Eingriff in die Geradfüh­ rungsnut (28b) des Tubuskörpers (28) ausgelegt ist.

5. Objektivtubus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Geradführungsele­ ment (37, 37a) einen Ringabschnitt (37) umfaßt, welcher zur optischen Achse konzentrisch ist.

6. Objektivtubus nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Reibbremseinrichtung (36) eine Wellenscheibe (36) umfaßt, welche in Reibkontakt mit dem Ringabschnitt (37) des Geradführungsele­ mentes (37, 37a) ist und dieses bremst.

7. Objektivtubus nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Reibbremseinrichtung (36) eine Drahtfeder (50) umfaßt, die zwischen eine Außenumfangsfläche (37b) des Ringabschnittes des Geradführungselementes sowie eine Innenumfangsflä­ che (22b) des Montageringes (22) eingesetzt wird und mit diesem in Reibkontakt kommt.

8. Objektivtubus nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drahtfeder (50) in der Drauf­ sicht im freien, unverformten Zustand eine polygo­ nale Form hat.

9. Objektivtubus nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Halteeinrichtung (23) zum Halten des Schärfejustierringes (24) in Richtung der optischen Achse vorgesehen ist.