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Verfahren und Vorrichtung zum Fassen von Linsen Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fassen von Linsen, insbesondere von Einzellinsen
oder einfachen Achromaten.
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Bekanntlich treten beim Herstellen von Linsen, insbesondere mit Hilfe
des billigen Preßverfahrens, bei.den Linsen gleicher Art größere Unterschiede beziiglich
der Brennweite auf, die häufig :21/o oder sogar mehr Abweichungen von dem '.i\ennwert
annehmen. Diese Abweichungen können zum Teil von Unterschieden in der Mittendicke
herrühren, von Unterschieden im Brechungsindex und, wenn auch seltener, von
Abweichungen in der Oberflächenkrümmung. Wenn die Linse für sich allein verwendet
wird, wie dies bei einfachen Meniskuslinsen in Boxkameras der Fall ist, so werden
diese Abweichungen meistens durch Ausmessen der Brennweite und anschließend durch
entsprechende Einstellung ia ihrer Fassung ausgeglichen. Meistens erfolgt das letztere
durch Unterlegen von Scheiben, so daß sich die Linse dann in der richtigen Stellung,
beispielsweise zur Filmebene, in der Kamera befindet.
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Bei den sogenannten F ix-FOCuS-Kameras wird diese Stellung meistens
so gewählt, daß die Kamera auf 8 m Objektentfernung eingestellt ist.
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Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren, durch das Linsen dieser
Art in besonders billiger Weise so gefaßt werden, daß sie vom Fabrikanten ohne besondere
Einstellung und ohne weitere Abstimmungen bei der Montage in die Kamera eingebaut
werden können.
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Erreicht wird dieses Ziel dadurch, äaß nach Bestimmen der bildseitigen
Schnittweite der Linse ein plastischer Ring um den Linsenrand gepreßt wird, dessen
eine Stirnfläche einen ein für allemal festgelegten konstanten Abstand,
der
mit Auflagemaß bezeichnet sei, von der Bildebene aufweist.
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Durch das Verfahren wird erreicht, daß je#_le Linse durch ihren Ring
das gleiche Auf-!agzniaß hat, unabhängig von ihrer mehr oder «-eniger abweichenden
Br°_Iln- bzw. Bildweite.
| Dieses Verfahren kann auch dazu ver«- |
| det wurden, um Linsen zu Linsensyste |
| zusammenzustellen, beispielsweise zu ana5 |
| inatischen Photoobjektiven. In diesen F |
| werden zwar die Einzelglieder, bestelle |
aus einfachen oder zusammengekitteten L:nsen, sorgfältiger hergestellt, und auch
die Abweichungen von den Soll-,verten sind geringer. Andererseits ist aber auch
die genaue Lage dieser Linsen zueinander und zur Filmebeile erheblich notwendiger
und verlangt ein genauer:s Einstellen.
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Es ist bekannt, daß schon geringe Änderunäen in den Linsenabständen
dieser zusammenleset7ten Systeme die Bildfehler erheblich beb einfltissen können,
insbesondere die Verzeichnung und die Bildfeldebnung.
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Durch das Verfahren der Erfindung werden auch in zusamin2ngesetzten
Systemen die richtigen Linsenabstände beim Montieren der Objektive ohne besonderes
Einstellen und AbsL:inmen sofort erzielt, weil der plastische hing so um jede Linse
gelegt ist, daß jede Stirnfläche von dein zugehörigen Linsenscheilet immer den erforderlichen
Abstand hat. Für die "Zwecke der Erfindung ist es dabei unwesentlich, ob die in
dem Ring gefußten Einzelelemente des Objektivs in der endgültigen Fassung sich gegen
darin vorgesehene Anscliläge anlagern oder ob die Ringe einzeln gegeneinandergedrückt
werden.
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Wie man auch das Verfahren der Erfindung anwendet, ob bei Einzellinsen
oder bei Systetnen, die Stirnflächen des sich um die Linsen legenden Ringes nehmen
einen Abstand von den beiden Scheitelflächen der Linse ein, der sich nach der Brennweite
der Linse oder zum mindesten nach einem Faktor, der, wie z. B. die Linsendicke,
die Brennweite beeinflußt.
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Bei einfachen Linsen ist auch das Verhältnis einfach, d. 1i. eine
Veränderung der Brenn-bzw. Bildweite um i mm erfordert auch eine Verlagerung der
Endfläche des Ringes uin i inm, wobei also dann das Auflagemaß gleichbleibt. Linsen,
die zu zusammengesetzten Systemen zusammengestellt «-erdelf sollen, erfordern natürlich
kleinere Abweichungen. In die sein Falle wird die Endfläche des Ringes nach den
mathematischen Gesetzen bestimmt, nach denen auch das Objektiv berechnet ist.
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Das Verfahren der Erfindung wird mit einer I'reßmaschine ausgeführt,
welche eine l#:onzentrisch zur Achse der Presse wirkende Vorrichtung für das Halten
der Linsen besitzt. Trine Einstellschraube dient dazu, die
| Linsenhaltevorrichtung gegenüber der einen |
| Grenzfläche der Preßforin, die maligebend für |
| .:e Stellung der Endflächen des plastischen |
| hinfies ist, zu t-@rschi@ben. Inf iil)ririen kann |
| cier hing eine kreisförmige, rechtwinklige |
| oder eine sonstwie beliebige Form aufweisen. |
| mit 2iner Skala verbundene Einstell- |
| i Ilbe |
| 41N c od |
| -.a er eine ähnliche Einrichtung ist |
| 'ine |
| gesehen, die von Hand eingestellt wird und |
| ullnUttelbar in Langen der Brennweite |
| 00",v. Bildweite geviclit sein kann. Weim ande- |
| rer seits die Dicke d; r Linse die einzige ver- |
| ünderliclie Größe ist, so kann ciie Linsenhalte- |
| corrichtung auch mit eileer Schneide oder |
| eiiieiii Taster versehen sein, der auf die Obe r- |
| flaclie der Linse eintvirkt. |
| Die Erfindung soll an Hand der AI>1>iidtln- |
| gell dargestellt werden, und z,%var zeigt |
| _3)b. i einen Querschnitt durch eine ein- |
| fache Meniskuslinse, |
| Abb.2 das Kernstuck cler Preßinaschine |
| lila einer Ausführungsform des Gegenstandes |
| der Erfindung, |
| Abb. 3 die Einstellskala, die ebenfalls scht>n |
| atls Abb. 2 im Schnitt ersichtlich war, |
| Abb. a das L iiiseneleinent gemäß Abll. 2 in it |
| cler erfindungsgemäß hergestellten l,assting |
| ersehen, |
| Abb. S eine Kamera, die illit einer el-li@i- |
| dungsgemäß gefußten Linse versehen ist. |
| Abb. 6 ein unverkittetes dreilinsiges Photo- |
| objektiv, das erfindungsgemäß gefal:-t isst. |
| Abb.7 einen Querschnitt durch eiiee Presse |
| zuni erfindungsgemäßen Herstellen von Lin- |
| :eiifassnngeu von einfachen @urchsicbts- |
| suchern, |
| Abb.8 den Durchsichtssucher gefußt ',c- |
| l iv *i13 Abb - und |
| Abb. 9 einen Aufriß durch den Durclisichts- |
| sacher gemäß Abb. B. |
| In Abh. i ist eine positive llenishuslinse to |
| mit ihrer optischen Achse ii und dür 1-littell- |
| dicI:e t dargestellt. Die 1 enisl,uslinse hat die |
| beiden KriiniintuigsraclienRt und R., unc1 stellt |
| eine von den vielg;brauchten Objel:tivlinsen |
| für einfache Kameras dar. Gerade bei dieseli |
| Linsen trifft man v,2rliiiltnisnläßil li:itlfg |
| Unterschiede in den verschiedenen Licferuii- |
| iil an. g Beispielsweise kann die Linse nicht |
| !#eliatt zentriert sein, und der Durchnlesscr. |
| 'leinessen von der optischen Achse 11. kann |
| v;rschiedeil sein, -wie durch I-II und IL
ange- |
| deutet, so daß die Randstärke @-erscbicden ist. |
| Auch können die Radien R1 und R, zo«ic clie |
| Uittendicke f und der @rechtmgsindet volle |
| Sollwert abweichen. D=urch diese Jetztge- |
| 1".:LSlllte_1 Abweichungen tritt hinterher eile |
| Fehler hinsichtlich der geforderten Brenn- |
| weite auf, der jedoch wegen des crlindungs- |
| :,eniäßeli Fassens der Linsen sich nicht be- |
| inerkbar macht. Die Linsen werden so ver- |
wendet, daß man ihre Brennweite bestimmt und sie dann, entsprechend
dem gefundenen Wert, in der 'Torrichtung mit dem plastischen Ring versieht, der
sofort in die Kamera paßt und bewirkt, daß die Linse richtig eingestellt ist. Gewöhnlich
sortiert man zu diesem Z@veck die Linsen nach ihrer tatsächlichen Brennweite, und
die so sortierten Linsen gleicher Brennweite werden dann unmittelbar nacheinander
in der Preßvorrichtung finit dem Ring versehen.
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In Abb.2 ist das Hauptteil einer Kunststoffpresse, die dazu bestimmt
ist, eine Linse beispielsweise gemäß Abb. i zu fassen, im Querschnitt gezeigt. Das
Preßwerkzeug besteht aus dem oberen Teil 16, der in nicht dargestellter, aber an
sich bekannter Weise gegen den unteren Teil 17 gedrückt wird. Die Linse io wird
hierbei von den Kolben i2 und 13 gehalten, die in den Teilen 16 und 17 konzentrisch
geführt werden. Zuin genauen Zentrieren der Linsen sind diese Kolben mit ringförmigen
Schneiden 14 und i j versehen, die den Rand der Linse von dem zentralen Teil iii
der Preßkammer abschließen, so daß also eine äußere Kammer 26 und eine innere Kamnier
2,9 entstehen. Die dargestellte Presse ist eine Einspritzpresse, in der die plastische
klasse durch die Düse 27 in die äußere Kamnier 26 eingepreßt wird, wobei sie einen
plastischen Ring 31 um die Linse bildet (Abb. 4).
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schon erwähnt, verhindern die ringförmigen Schneiden 14, 15 den Eintritt
der plastischen Masse in die Kammer 28. Ferner ist diese Einrichtung so gestaltet,
daß der Durchiness,2r der Schneide 14 gleich oder kleiner ist als der Durchmesser
der Schneide 15, so daß W 'ilirend des Preßvorgangs auch keine nach oben gerichtete
Druckkomponente vorhanden ist, die sich gegen den Kolben 12 auswirkt und dadurch
den Eintritt der plastischen Masse in die Kammer 28 ermöglicht.
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Der Kolben 12 wird durch die Feder i9 und die Halteplatte 2o gegen
die Linse io und der Kolben 13 mit Hilfe der Schraube 21 in der Hatte 22 gegen die
Linse io gedrückt.
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Die Schraube 21 wird nun mit Hilfe des Knolifes -23, der eine Skala
24 trägt, eingestellt. Die Skala 24 und der zugehörige Zeiger 25 ist
in Aufsicht in Abb. 3 dargestellt. Fenn die Schraube 21 nach oben gedreht wird,
so wird die Linse io durch die Schneide 1 5 nach oben gegen die Schneide 14, die
unter Jem Einfluß der Feder i9 steht, gedrückt. Dadurch wird die Linse io näher
an. die obere Wand in der Preß'kammer 26 herangedrückt.
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Aus Abb. 4 geht, hervor, daß dadurch der Abstand d zwischen der Endfläche
des Ringes 31 und der Linse io verringert wird. Dieser Abstand d wird in der optischen
Achse i i der Linse io gemessen. Bei dein Beispiel soll die Linse io eine Brennweite
von 5o inin aufweisen. Dies trifft jedoch mestens nur füreinen Teil der Linsen zu.
Tatsächlich schwanken die Brennweiten z. B, zwischen 49 und u mm. Diese unterschiedlichen
Linsen werden nun sortiert nach ihrer Brennweite. Die Skala 24 wird nun eingestellt
auf die vorher bestimmte Brennweite jedes Linsensortimenies, und alle diese Linsen
werden dann mit dein plastischen Ring versehen. Beim übergang zu einem anderen Sortiment
von Linsen wird die Presse entsprechend der anderen Brennweite eingestellt, so daß
dann der Kamerafabrikant alle Linsen mit denselben Auflagemassen gefaßt erhält und
sie so leicht montieren kann, indem er die eine Endfläche des Ringes 31 als Anschlagfläche
der Kamera verwendet. Auf diese Weise wird die Verwendung von Unterlegscheiben ausgeschaltet
oder auch ein besonderes Abschleifen .der Fassung vermieden.
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Die Linse io in ihrer Fassung 31 ist in der Abb. 5 in einem Kameragehäuse
montiert dargestellt. Auch die Kamera 32 ist aus Preßstof und zeigt eine Filmebene
3,. und dieser gegeniiber eine Ausbohrung im Gehäuse 32, die genau dem Objektivring
3i angepaßt ist. Die Blende 35 für das Objektiv io ist in dem haineragehäuse 32
selbst angeordnet. Wenn jetzt die Linse io mit ihrem Ring 31 in die Bohrung des
Kameragehäuses 32 eingesetzt wird, so daß die rück-,v 'irtige Endfläche des Ringes
31 gegen den Anschlag 33 drückt, so befindet sich die Linse io in korrekter Steliung
zur Filmebene 34. Da die Kamera als Fix-Focus-Kamera ausgebildet ist, ist der Abstand
zwischen der Linse io und der Filmebene 34 um eine Kleinigkeit größer als die wahre
Brennweite der Linse. Die bildseitige Schnittweite entspricht hier einer Objektentfernung
von ungefähr 8 in, d. h. also die bildseitige Schnittweite der Linse io ist in diesem
Fall ebenso groß wie die mechanischen Maße L -E- d. Bei der Herstellung der Kamera
braucht man jetzt nur darauf zu achten, daß der Abstand I konstant gehalten wird,
da ja der Abstand ei, erfindungsgemäß entsprechend der Brennweite des Linsenelementes
io abgestimmt wird.
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Es ist einleuchtend, daß durch das Verfahren der Erfindung das Montieren
der Linse in derartige Kameras wesentlich erleichtert wird und billiger ausgeführt
werden kann als mit den älteren Verfahren.
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Das beschriebene Verfahren hat noch den besonderen Vorteil, daß bei
dem Preßvorgang des plastischen Ringes die Linse gleichzeitig selbsttätig zentriert
wird, denn die Teile 16, 17, 12 und 13 sind zentrisch zueinander gelagert und haben
somit, wenn sie rund sind, einschließlich der Schneiden i.f und 15 eine
gemeinsame
Umdrehungsachse. Liegen nun die Oberflächen der Linsen an den ringfÖrmigen Schneiden
id. und 15 an, so liegen die Kugelmittelpunkte der Linsenoberflächen auf dieser
Umdrehungsachse und die Linse wird innerhalb des plastischen Ringes zentriert. Deckt
sich die optische Achse der Linse io nicht mit den Umdrehungsachsen der ringförmigen
Schneiden 14 und 15, sondern sind sie gegeneinander versetzt, so wird beim Zusammenführen
der Schneiden ein unsymmetrischer Druck auf die Linsenflächen erzeugt, der eine
Seitenverschiebung der Linse zur Folge hat, bis sich optische Achse der Linse und
Umdrehungsachsen der ringförmigen Schneiden decken.
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In Abb.6 ist ein zusammengesetztes optisches System dargestellt, bestehend
aus den Einzellinsen 40, 41 und 42. Jedes dieser Elemente wird erfindungsgemäß mit
einem Ring 44, 45 und 46 versehen, bei welchem in diesem Falle beide Stirnflächen
im erforderlichen Abstand vom Linsenscheitel gehalten werden müssen, so daß beim
Zusammensetzen dieser Elemente in die Fassung 43 die Linsen, sofort die richtige
Stellung zueinander einnehmen. Kleine Abweichungen der Einzellinsenelemente 40,
41 und 42 vom So111vert werden durch Verlagerung der Stirnfläche der Ringe bei der
Preßoperation ausgeglichen. Dabei liegt die Endfläche des Ringes 46 gegen eine Anschlagfläche
47 in der Fassung 43, und die Endflächen der Linsenringe 44 und 45 stehen miteinander
in Der Ring 48 wird dann in die Fassung 43 eingeschraubt und hält die drei Linsen
in ihren Fassungen zusammen. Da die Linsen die Stärken d8, d,5 und d2 aufweisen
und die Endflächen der Ringe von diesen Linsen in den Abständen dl, d3,
d4, dB, d, und d9 erfindungsgemäß angebracht sind, liegen jetzt die Linsen
in den richtigen Abständen zueinander.
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In Abb. 7 ist das Verfahren der Erfindung an einem einfachen Durchsichtssucher
geschildert. Dort ist nur die untere Hälfte einer Kunststoffpresse dargestellt,
und die Einspritzdüse ist nicht ersichtlich. Zum Verständnis wird daher Abb. 7 am
besten im Zusamtnenhang mit Abb. 8 betrachtet, die das entsprechende optische System
in der Fassung -zeigt. Die Linsen 51, 52 werden dabei in der richtigen optischen
Entfernung voneinander gehalten, und zwar durch die Ringschneiden 54, 57. `Nährend
sie nun in dieser Stellung gehalten werden, wird für den ganzen Sucher ein Gehäuse
gleichzeitig mit einer Fassung für jedes Einzellinsenelement in einem Preßvorgang
hergestellt. Di.-ses Gehäuse ist in Abb. 8 mit der Ziffer 5o bezeichnet. Mit Hilfe
der Schrauben C14 in den Platten 65 werden die Ringschneiden 54 his 57 axial eingestellt.
Die Ringschneiden 5,5, 56 werden von Federn ;9 gehalten, die in Kolben 6o befestigt
sind, die ihrerseits wieder von einem Gestänge 61 getragen sind, das in dem Punkt
62 angelenkt ist. Die Herstellung dieses Suchers erfolgt dann wie folgt:
Die Schrauben ()d. werden entsprechend der Brennweite der Linsenelemente 52, i eingestellt.
Dann werden die Linsenelemente 52, 5 i in ihre korrekte Stellung gebracht und die
Stangen 61 uni die Gelenke 62 -geschwenkt, wobei die Sch"venkung durch Anschläge63
begrenzt ist. Dadurch werden die Schneiden 55, 56 gegen die Linsen 52,
51 gedrückt. Dann wird die plastische Masse eingepreßt und erstarren gelassen.
Der Druck der Schneiden 55. 56 wird dann durch Drehen der Stange 61 in Uhrzeigerrichtung
aufgehoben, und der ganze innere Teil der Presse einschließlich der `clineiden 55,
56 und dem Zylinder, in dem fliese Schneiden gleiten, wird zusammen mit (lern nicht
dargestellten Teil der Presse entfernt. Bei der dargestellten Einrichtung wird es
dann notwendig, die Schneiden 54, 57 nach auswärts zu bewegen, so daß man die Fassung
So aus der Presse herausnehmen kann. Dabei kann man sich bekannter Methoden zum
schnellen Entfernen der Schneiden 5.1, 57 mit den Schrauben 64 und der Platte
05 bedienen.
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Bei der Presse für Suchersysteme, die gemäß Abb.7 und 8 verwendet
wird, werden nur drei Seiten des Gehäuses gebildet, während der Deckel gesondert
gepreßt wird. Dies seht aus A bb. c) hervor, die den Deckel und (las System
des Suchers gemäß Ahb.8 zeigt. Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Suchergehäuse
5o eitle Endfläche 70 und eine Facette 71, die gegen die Linse 51 anliegt.
Der Deckel des Suchergehäuses wird durch die ebenfalls gepreßte Platte 72 mit den
Vorsprüngen 73 gebildet, die Ausformungen am Gehäuse 5o entsprechen und zusammen
die Fassungen für die Linsen 5 i. 52 bilden. Ein derartiger Dcck17 2 ist aber nicht
in allen Fällen notwendig. da ja diese Sucher gewöhnlich auf dein Kameragehäuse
fest angebracht werden, so daß das hanterareliüttse selbst die vierte Seite für
das Sucltergeh:iuse bildet. Infolge der Form der Presse werden derartige Suchersysteme
im allgemeinen einzeln gepreßt. 1:s ist jedoch auch denkbar. mehrere gleich7.eitig
ztt pressen. Dagegen werden Linsenringe, wie sie in den Abb. i bis d. dargestellt
sind, ztt mehreren gleichzeitig gepreßt; und zwar meistens zu 8 bis io nebeneinander.