DE4236780A1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Brennpunkts an einem Varioobjektiv für eine Kamera, bei der Position von Linsen in Richtung der optischen Achse einstellbar ist.

In den letzten Jahren gibt es Varioobjektive und auch Varifokalobjektive, die mit drei oder mehr Linsengrup­ pen im Gegensatz zu zwei Linsengruppen der vorherigen Objektive ausgerüstet sind. Die Zahl der Linsengruppen wurde erhöht, um eine Kamera mit Varioobjektiv zu realisieren, das eine hohe Vergrößerung (hohes Vario­ verhältnis) und eine große Leistung hat.

Bevor eine Kamera mit Varioobjektiv vollständig mon­ tiert wird, oder zumindest vor ihrem Vertrieb auf dem Markt, wird oft eine Brennpunkteinstellung ausgeführt, besonders wenn das Varioobjektiv ein hohes Variover­ hältnis hat. Bei der Brennpunkteinstellung wird die Position einer oder mehrerer Linsen des Varioobjektivs in optischer Richtung eingestellt, nachdem ein aufzu­ nehmendes Objekt scharfeingestellt ist. Dies wird so durchgeführt, daß sich die Scharfeinstellung nicht ändert, auch wenn eine Brennweitenverstellung oder eine Änderung des Brennpunktes erfolgt (Änderungen dieser Art werden im folgenden allgemein auch als "Zoomen" bezeichnet). Bei dieser Brennpunkteinstellung wird eine Linsenfassung mit einer Linse des Varioobjektivs und ein Linsenfassungsträger verwendet, der als separates Element ausgeführt ist und die Linsenfassung trägt. Die Linsenfassung und der Linsenfassungsträger sind über ein Gewinde miteinander verbunden. Dieses ermöglicht das Einstellen der relativen Position der beiden Elemente in Richtung der optischen Achse. Durch das Gewinde kann die Linse kontinuierlich in Richtung der optischen Achse bewegt werden, um die Brennpunktein­ stellung zu erreichen.

Bei einer bekannten Zoomkamera mit einem üblichen Varioobjektiv mit zwei Linsengruppen wird oft die erste, dem Objekt zugewandte Linsengruppe in Richtung der optischen Achse bewegt, um eine Brennpunktein­ stellung zu erreichen. Die erste Linsengruppe ist die einzustellende Linsengruppe, da sie am leichtesten zugänglich ist. Bei einem Varioobjektiv mit drei oder mehr Linsengruppen ist jedoch die Abweichung des Brennpunkts gegenüber einer Verstelleinheit der ersten Linsengruppe in Richtung der optischen Achse relativ klein, verglichen mit derjenigen der anderen Linsen­ gruppen. Wenn eine Brennpunkteinstellung durch Bewegen der ersten Linsengruppe in Richtung der optischen Achse ausgeführt werden soll, muß daher ein großer Raum für die Einstellbewegung verfügbar sein. Dadurch wird die Kamera unerwünscht groß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrich­ tung zum Einstellen des Brennpunkts bei einer Kamera anzugeben, die eine minimale Verstellung der zu bewe­ genden Linse erfordert, so daß eine vergleichsweise kleine Kamera realisiert werden kann.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei einer Vorrichtung nach der Erfindung wird zum Ver­ stellen des Brennpunkts eine Linsengruppe bewegt, bei der die Brennpunktabweichung pro Einheit der Verstell­ bewegung relativ groß ist. Dies ist beispielsweise die dritte Linsengruppe eines Varioobjektivs mit drei Linsengruppen, die anstelle der vordersten, dem Objekt zugewandten Linsengruppe bewegt wird. Dadurch ist es möglich, die Verstellbewegung der zu verstellenden Linse nach dem Montieren der Kamera minimal zu halten, wodurch ein kompakter Kameraaufbau gewährleistet ist.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind ein erstes Zahnrad an einer Linsenfassung und ein zweites Zahnrad in Eingriff mit dem ersten vorgesehen, wobei das zweite Zahnrad mit einer Achse verbunden ist, die durch eine Öffnung in der Rückseite der Kamera eine Einstellung der hintersten Linsengruppe ermöglicht.

Bei dieser Vorrichtung kann die Achse von der Filmseite der Kamera her gedreht werden, um den Brennpunkt einzu­ stellen. Ein Antriebsmechanismus kann gemeinsam mit einer Brennpunkterfassungsvorrichtung auf derselben Seite (d. h. der Filmseite) vorgesehen sein, wenn es sich um eine automatische Einstellvorrichtung handelt.

Eine Kamera kann auch einen Spannmechanismus haben, der zwischen der Linsenfassung und einem Linsenfassungs­ träger vorgesehen ist, so daß beide Elemente dauernd in Richtung der optischen Achse auseinandergedrückt werden. Dabei hat der Spannmechanismus die Form eines Rings mit einem vorspringenden Teil, der in einer Nut in dem Linsenfassungsträger sitzt, so daß er nicht relativ zur Linsenfassung gedreht werden kann.

Bei dieser Vorrichtung ist eine genauere Einstellung möglich, da der Spannmechanismus ein Spiel der Gewinde­ elemente zwischen der Linsenfassung und dem Linsen­ fassungsträger verringert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 den Querschnitt einer Kamera mit ei­ ner Vorrichtung zum Einstellen des Brennpunkts und einem Varioobjektiv in der Weitwinkel-Grenzstellung mit den Teilen oberhalb der optischen Achse als Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, je­ doch für die Tele-Grenzstellung,

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdar­ stellung eines Linsenfassungsträgers, einer Spannvorrichtung und einer Lin­ senfassung sowie eines mit eine Achse verbundenen Ritzels,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung ei­ ner Kamera mit geöffneter Rückwand, bei der eine Vorrichtung nach der Er­ findung vorgesehen ist, und

Fig. 5 ein Querschnitt einer Kamera mit Teilen oberhalb der optischen Achse als weiteres Ausführungsbeispiel.

Eine Zoomkamera 10 hat einen beweglichen Objektiv­ tubus 14, der eine erste Linsengruppe 11 enthält. In Fig. 1 ist der bewegliche Objeketivtubus 14 in einer in das Kameragehäuse 9 rückgezogenen Weitwinkel-Grenzstel­ lung dargestellt. In Fig. 2 ist der bewegliche Objek­ tivtubus 14 aus dem Kameragehäuse 9 ausgefahren und befindet sich in der Tele-Grenzstellung. Eine das Objektiv schützende Abdeckung 17 ist innerhalb des vorderen Teils des Objektivtubus 14 angeordnet. Die Abdeckung 17 ist beim Betrieb der Kamera geöffnet und in Ruhestellung der Kamera geschlossen, um das Objektiv innerhalb des beweglichen Objektivtubus zu schützen. Hinter der ersten Linsengruppe 11 ist in dem beweg­ lichen Objektivtubus 14 ein beweglicher Träger 19 an­ geordnet. Am Innenumfang dieses Trägers 19 ist eine an sich bekannte Einheit 18 zur automatischen Scharfein­ stellung und automatischen Belichtung vorgesehen, die eine Linsenfassung 15 bewegt. Diese trägt eine zweite Linsengruppe 12, die zur Scharfeinstellung in Richtung der optischen Achse bewegt wird. Die Einheit zur auto­ matischen Scharfeinstellung und automatischen Belich­ tung hat keinen Zusammenhang mit der Brennpunktein­ stellvorrichtung nach der Erfindung. Diese wird nur dann benutzt, wenn die Kamera montiert wird, bevor sie verkauft wird oder wenn sie repariert wird.

Eine dritte Linsengruppe 13, die mit einem beweglichen Träger 20 gehalten ist, befindet sich hinter der zwei­ ten Linsengruppe 12. Der bewegliche Träger 20, der be­ wegliche Träger 19 und der bewegliche Objektivtubus 14 werden jeweils in Richtung der optischen Achse bewegt und mit einem nicht dargestellten Nockenmechanismus üblicher Art realtiv zueinander angetrieben. Sie drehen sich jedoch nicht um die optische Achse. Die dritte Linsengruppe 13 ist in einer Linsenfassung 16 be­ festigt. Diese hat eine äußere Schnecke 16a und eine Zahnung 16b mit einer Vielzahl von Zähnen vor bzw. hinter ihrem äußersten Umfangsabschnitt. Die Außen­ schnecke 16a steht in Eingriff mit einer Innenschnecke 20a am Innenumfang des beweglichen Trägers 20. Ein ringförmiges Federelement 21 ist zwischen der Linsen­ fassug 16 und dem beweglichen Träger 20 angeordnet. Es besteht aus elastisch verformbarem Metall und ist ein­ stückig mit einem Positioniervorsprung 21a und einem Federarm 21b versehen, wie Fig. 3 zeigt. Das Feder­ element 21 wird mit einer Stirnfläche 16c der Linsen­ fassung 16 und einer Stirnfläche 20c des beweglichen Trägers 20 in Berührung gebracht, so daß die Linsen­ fassung 16 und der Träger 20 dauernd auseinanderge­ drückt werden, um Spiel zwischen den ineinandergreifen­ den Teilen zu beseitigen. Der Positioniervorsprung 21a sitzt in einer Nut 20b an der Rückseite des Trägers 20 und ist parallel zur optischen Achse ausgerichtet. Die Form der Nut 20b entspricht derjenigen des Vorsprungs 21a.

Wird der Brennpunkt eingestellt, so steht die Zahnung 16b der Linsenfassung 16 mit einem Ritzel 23 in Ein­ griff, das am Ende einer Achse 22 sitzt, die von der Außenseite der Kamera 10 her eingeführt wurde. Die obere Hinterseite einer inneren Rückwand 7 des Kamera­ gehäuses 9 hat hierzu eine Einführungsöffnung 8. Die Achse 22, an der das Ritzel 23 befestigt ist, wird in die Kamera 10 durch die Einführungsöffnung 8 einge­ führt die in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Öffnung 8 kann auch in einem anderen Bereich der Rückseite der Kamera 10 vorgesehen sein.

Wie leicht zu verstehen ist, wird die Brennpunktein­ stellung bei dem Varioobjektiv der Kamera folgender­ maßen ausgeführt: Die Achse 22 mit dem Ritzel 23 an ihrem Ende wird in die Kamera 10 durch die Einführungs­ öffnung 8 eingeführt. Das Ritzel 23 kommt in Eingriff mit der Zahnung 16b der Linsenfassung 16. Dann wird die Achse 22 manuell oder mechanisch gedreht, um die dritte Linsengruppe 13 in Richtung der optischen Achse über das Ritzel 23 und die Zahnung 16b zu bewegen. Die Bewegung wird dann über die Schnecken 16a und 20a über­ tragen, um den Brennpunkt des Varioobjektivs einzustel­ len.

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hierbei sind mit dem vorherigen Ausführungs­ beispiel übereinstimmende Elemente mit denselben Be­ zugszeichen versehen. Der Hauptunterschied der beiden Ausführungsbeispiele besteht darin, daß hier eine andere Achse 24 mit einem anderen Ritzel 25 vorgesehen ist. Diese beiden Teile befinden sich an der Hinter­ seite des beweglichen Trägers 20′. Eine Nut 24a ist am hinteren Ende der Achse 24 vorgesehen, so daß diese beispielsweise mit einem Schraubendreher gedreht werden kann, um den Brennpunkt einzustellen. Ein E-Ring 26 sitzt in einer Umfangsnut der Achse 24, so daß diese in ihrer axialen Position gesichert ist. Eine Einführungs­ öffnung, durch die ein Schraubendreher in die Nut 24a einsetzbar ist, kann wie auch beim vorherigen Ausfüh­ rungsbeispiel vorgesehen sein. Die Form der Nut 24a kann dem jeweiligen Werkzeug angepaßt sein.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen hat das ringförmige Federelement 21 einen Positionier­ vorsprung 21a, der in der Nut 20b bzw. 20′b des beweg­ lichen Trägers 20 bzw. 20′ sitzt. Ein Drehen des Feder­ elements 21 wird durch den beweglichen Träger 20 bzw. 20′ begrenzt. Das Federelement 21 wird sich also nicht drehen, wenn die Linsenfassung 16 gedreht wird. Daher ergibt sich eine weiche Drehung der Linsenfassung 16. Die Form des Federelements 21 ist nicht auf die be­ schriebene beschränkt. Es kann auch anders realisiert sein, solange der bewegliche Träger 20 bzw. 20′ und die Linsenfassung 16 in Richtung der optischen Achse dauernd auseinandergedrückt werden.

Die Zahnung 16b und das Ritzel 23 bzw. 25 können durch ein Getriebe, Kegelräder oder ein Stirnradgetriebe er­ setzt sein.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Einstellen des Brennpunkts eines Varioobjektivs mit mehreren beweglichen Linsen­ gruppen und Mitteln zum Bewegen dieser Linsen­ gruppen in einer vorbestimmten Positionsbeziehung zueinander in Richtung der optischen Achse, ge­ kennzeichnet durch Einstellmittel für die hinter­ ste Linsengruppe (13) in Richtung der optischen Achse unabhängig von einer Betätigung der Bewe­ gungsmittel.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einstellmittel einen in Richtung der optischen Achse zum Verändern der Brennweite des Varioobjektivs bewegbaren Linsenfassungsträger (20), eine die hinterste Linsengruppe (13) halten­ de Linsenfassung (16) in Eingriff mit dem Linsen­ fassungsträger (20) und einen Antrieb (22, 23) zum Drehen des Linsenfassungsträgers (20) umfassen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Linsenfassung (16) mit den Linsenfas­ sungsträger (20) über Schneckenelemente (16a, 20a) in Eingriff steht, so daß sie relativ zum Linsen­ fassungsträger (20) in Richtung der optischen Achse bewegbar ist, wenn sie mit dem Antrieb (22, 23) gedreht wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein erstes Zahnrad (16b) an der Linsenfas­ sung (16) und durch ein zweites Zahnrad (23) in Eingriff mit dem ersten Zahnrad (16b).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Zahnrad (23) in eine das Varioobjektiv enthaltende Kamera (10) einsetzbar und aus ihr herausnehmbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das zweite Zahnrad (25) an dem Linsenfas­ sungsträger (20′) drehbar gelagert ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Achse (22, 24), die mit dem zweiten Zahnrad (23, 25) in Eingriff gebracht werden kann und manuell oder durch einen mechanischen Antrieb drehbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rückseite der Kamera (10) mit einer Einführungsöffnung (8) für die Achse (22, 24) ver­ sehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein Spannelement (21) zwischen dem Linsenfassungsträger (20) und der Linsenfassung (16), so daß diese dauernd in Rich­ tung der optischen Achse auseinandergedrückt wer­ den.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Spannelement (21) ringförmig ist und einen Vorsprung (21a) hat, der in einer Nut (20b) des Linsenfassungsträgers (20) sitzt, so daß das Spannelement (21) nicht mit der Linsenfassung (16) drehbar ist.