WO2023202749A1 - Zylindrische fassung für verstellbare optische und mechanische bauelemente - Google Patents

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WO2023202749A1
WO2023202749A1 PCT/DE2023/100292 DE2023100292W WO2023202749A1 WO 2023202749 A1 WO2023202749 A1 WO 2023202749A1 DE 2023100292 W DE2023100292 W DE 2023100292W WO 2023202749 A1 WO2023202749 A1 WO 2023202749A1
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WO
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sliding transmission
transmission element
sleeve
cylindrical socket
sliding
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PCT/DE2023/100292
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English (en)
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Andreas Schwarz
Original Assignee
Leica Camera Ag
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/021—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses for more than one lens
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/022—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses lens and mount having complementary engagement means, e.g. screw/thread
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0053—Driving means for the movement of one or more optical element

Definitions

  • the invention relates to a cylindrical mount for optical and mechanical components according to the preamble of claim 1, in particular a lens mount for lenses for viewfinder cameras that can be adjusted to different object distances with a distance adjustment ring and a device coupled thereto for transmitting the set distance to the adjusting lever of a movable optical element on the camera side arranged sectional image rangefinder.
  • Cross-sectional image rangefinders are also known as mixed image finders, coincidence finders or, colloquially, rangefinders.
  • Viewfinder cameras are, for example, cameras from the applicant's M system, which have been known for decades for their compatibility with associated lenses of various focal lengths from the M system.
  • the displacement mechanism in the lens is usually a worm thread sleeve with or without a straight guide, which can be actuated from the outside by a distance adjustment ring with an internal thread.
  • a rotation of the distance adjustment ring limited in the angle of rotation to less than 95° causes, on the one hand, an axial displacement of the worm thread sleeve for focusing and, on the other hand, a rotation of the same around the optical axis of the system. Since the adjusting lever rests on the front side of the worm thread sleeve, it is coupled to the focusing shift mechanism of the lens. In this way, visual focus adjustment is possible over a distance range of 0.7 m to infinity with a coupled movement of the control lever by 4.5 mm.
  • the adjustment paths of the focusing displacement mechanism of the optics or the optics assembly necessary for focusing on object distances from infinite to close range often differ considerably, while the adjustment range in the rangefinder depends on the design is mechanically limited (“calibrated") to object distances from 0.7 m to infinity, since the available adjustment path of the adjusting lever is always 4.5 mm.
  • the compatibility of the lenses with the camera with regard to the distance setting is achieved by implementing the adjustment path of the adjusting lever in the rangefinder predetermined by the camera for the distance range from 0.7 m to infinity, regardless of the different adjustment paths of the focusing mechanism.
  • a complex lens mount of this type is known from DE 2 040227 A1.
  • the lens mount contains several imaging lenses, which can be moved along the optical axis of the system via a distance adjustment ring in order to sharply image an object to be recorded in the image recording plane.
  • the distance setting ring is connected to an outer threaded tube designed as a worm as a drive device.
  • An inner threaded tube which is also designed as a worm, is inserted into this threaded tube and is guided in a straight manner in the lens mount, so that the rotation of the outer threaded tube is converted into a displacement of the inner threaded tube along the optical axis of the system.
  • the imaging lenses are installed in a stationary manner in the inner threaded tube and therefore take part in this axial longitudinal displacement.
  • a cam ring is also rotatably inserted into the inner threaded tube on the camera side and is driven by a driving pin connected to the outer threaded tube.
  • the cam ring rests on a shoulder screwed into the inner wall of the inner threaded tube and is held by a pre-screwed ring screwed onto the inner threaded tube.
  • the driver pin is connected to the cam ring through a radial slot in the inner threaded tube.
  • the cam ring has an axial curve on its camera-side end face.
  • a plunger rests on the axial curve via a roller and is pivotably mounted about an axis perpendicular to the optical axis of the system. The plunger is coupled to the rangefinder adjusting lever.
  • the cam ring When the distance setting ring is rotated, the cam ring is displaced axially on the one hand and rotated about the optical axis of the system on the other.
  • the relatively large axial displacement of the threaded tube is increased or reduced into the small plunger movement required for the adjustment path of the adjusting lever in the rangefinder.
  • focal length-dependent, different adjustment paths and non-linearities between the axial adjustment movement of the optical imaging system and the associated movement of the adjustment lever for the rangefinder can be compensated for to a limited extent via the slope of the axial curve.
  • cylindrical cam threads are also known in lens construction, in which three groove curves of a cam carrier are provided, arranged symmetrically on the circumference of a fixed sleeve and rising linearly in the axial direction, into which sliding transmission elements engage in cooperation with one Straight guide converts a rotary movement on the distance adjustment ring into an axial displacement.
  • the maximum angle of rotation available for focusing from infinity into the close range is limited, on the one hand, by the range of 120° between the groove curves or sliding transmission elements and, on the other hand, by the fact that a transmission element from the distance adjustment ring is also arranged in this area to engage in the straight guide of the cam carrier have to be.
  • the adjustment accuracy of the focusing is limited in this way, since only a rotation angle range of less than 95° is available on the distance adjustment ring for a relatively large axial displacement of the threaded tube of the focusing mechanism.
  • This proves to be particularly disadvantageous, on the one hand, for lenses with a large focal length, which require a large adjustment path for focusing, and, on the other hand, for lenses with a high aperture, since the depth of field on the image side is reduced and focusing inaccuracies set by the operator can no longer be compensated for.
  • the arrangement of the groove curves distributed symmetrically around the circumference in an axial plane has proven successful in known curve carriers, since tilting moments and instabilities are avoided in this way.
  • the guideways or groove curves have the same axial gradient.
  • the angle of rotation of the distance adjustment ring is also limited by the beginning and end of the groove curves. Small axial displacements can be achieved with a small axial gradient at a maximum rotation angle of 95°. In this way, there is just enough cylinder jacket material between the end of a groove curve and the beginning of the adjacent groove curve to ensure the mechanical stability of the curve carrier.
  • a sleeve which is fixed relative to a socket and has three sliding transmission elements distributed on its inner cylinder circumference for operative connection with three corresponding groove curves of a cam carrier rotatably mounted in the sleeve.
  • Each of the exactly three sliding transmission elements is assigned exactly one groove curve.
  • the sliding transmission elements have a shape adapted to the groove curves, in particular as plastic round sleeves.
  • the sliding transmission elements have a cylindrical pin shape with two different outside diameters. The larger diameter is used for easy insertion into drill bag holes, which are made on the outer cylinder circumference of the sleeve as through holes with an inner edge to support the cylinder part with a larger diameter.
  • the smaller diameter is guided through the through hole into the groove curve, adapted to the width of the groove curve and advantageously designed as a hollow cylinder.
  • the diameter of the smaller cylinder part that engages in the groove curves can have a slight excess dimension compared to the respective groove width, but precise production is advantageous.
  • a cylindrical ring that can be actuated from the outside and is fixed in the axial direction is rotatably mounted on the outer surface of the sleeve. At least one transmission element, for example in the form of a tab, is provided on this rotating ring for engagement in a corresponding slot guide acting in the axial direction.
  • the slot guide is provided on the cam carrier parallel to the cylinder axis as a straight guide, advantageously on the outer circumference, so that the transmission element attached to the rotating ring can easily engage in the slot guide and establish the operative connection.
  • a rotation of the rotating ring then causes both a rotation and an axial displacement of the cam carrier in the sleeve.
  • the fixed sleeve is designed as a cam carrier with groove curves formed on its inner cylinder circumference and a cylindrical sleeve mounted axially displaceably in the cam carrier has the sliding transmission elements on its outer circumference for operative connection with the corresponding groove curves of the cam carrier.
  • the straight guide must then be installed in the cylindrical sleeve with the sliding transmission elements/sliding sleeves the rotating ring is axially fixed on the fixed cam carrier.
  • the angle between the radius of a first and a second of the three sliding transmission elements is smaller than their respective angle to the third sliding transmission element.
  • an angle of rotation of 120° which is otherwise usual or only possible on the rotating ring, is increased, and an inventive design of the cam tracks or the groove curves is also made possible.
  • the basic idea of the invention is, on the one hand, to create space in the cylindrical socket for an increased angle of rotation of the rotating ring in order to increase the axial setting accuracy of optical and mechanical components that are displaceably mounted in the socket and, on the other hand, to provide rotational axial conversion of one of the rotation of the rotating ring and the slot-shaped straight guide caused to enable small axial strokes of the cam carrier.
  • the third sliding transmission element is arranged in an angular range on the circumference diametrically opposite the first and second.
  • this special arrangement according to the invention of the sliding transmission elements on the circumference does not cause any instabilities or tilting moments and in this way a rotation angle of the rotating ring of greater than 100°, up to a maximum of 185°, can be achieved.
  • Groove curves can then be introduced into the cam carrier have a small axial pitch, but at the same time have a developed length that is greater than 1/3 of the circumference of the cam carrier.
  • first and third sliding transmission elements are arranged in the axial direction in one plane and the diameter of the second sliding transmission element is smaller than that of the adjacently arranged first sliding transmission element.
  • the second sliding transmission element with a smaller diameter is arranged offset in the axial direction to the plane of the first and third sliding transmission elements.
  • the groove curve assigned to the second sliding transmission element can have an axial offset, preferably in the direction of the slope of the other two groove curves. In this way, it is possible to at least partially superimpose the narrower groove curve of the second sliding transmission element on the wider groove curve of the first sliding transmission element in order to keep the installation space required for the desired large angle of rotation and, if necessary, additional straight guides on the cam carrier.
  • the radius distance of the first sliding transmission element from the cylinder axis is particularly advantageously larger than that Radius distance of the second.
  • the radius distances of the two sliding transmission elements which are arranged close to one another in a narrow angular range and differ in the diameter of the sliding sleeves, differ.
  • the radius distance of the sliding transmission element with a smaller diameter sleeve is always smaller than the radius distance of the sliding transmission element with a larger diameter sleeve.
  • the third sliding element which is arranged opposite the other two on the circumference, has a small diameter, for example corresponding to the diameter of the smaller one of the first or second sleeve.
  • the space requirement for the width of the groove curve of the third sliding transmission element is reduced in this way, so that there is no overlap with the partially overlapping groove curves of the first and second sliding transmission elements.
  • one end of the groove curve of the third sliding transmission element can be brought axially offset on the cam carrier up to a beginning of the groove curve of the second sliding transmission element and thereby extend further on the circumference than a beginning of the groove curve of the first sliding transmission element.
  • the groove curves assigned to the sliding transmission elements are introduced into the outer surface of the cam carrier and designed as a so-called cylindrical cam thread.
  • the radius distance of the groove bottom of the groove curves is slidably adapted to the radius distance of the respective sliding transmission element.
  • the sliding transmission elements inserted into the sleeve have a cylindrical pin shape with two different sizes for easy assembly Outer diameters, with the larger diameter being used for easy and centered insertion into the drill bag holes of the sleeve.
  • the cam carrier can advantageously be centered by the penetration depth of the smaller diameter of the sliding elements into the groove curves.
  • the cam carrier is further guided, which effectively prevents the axis of the cam carrier from wobbling around the axis of the socket or the sleeve.
  • the groove curves at least partially have a groove bottom or at least one groove bottom edge and do not consist of open curves that penetrate the cylinder jacket of the curve carrier and thereby form a slot.
  • the groove curves have a slope running in the axial direction on the outer circumference, which is adapted to a predetermined or desired axial stroke of the cam carrier. Due to the aforementioned special design according to the invention, groove curves that are linear or non-linear are possible.
  • the groove curves of different depths assigned to the first and second sliding transmission elements at least partially overlap one another.
  • the thinner groove curve is placed deeper in the curve carrier and the wider one is flatter.
  • the groove curves have a first region with a slope which causes an axial stroke and which, as the groove curve continues on the circumference of the curve carrier, merges into a second region without a slope.
  • This area does not cause any axial stroke despite an angle adjustment on the rotating ring.
  • the one generated by the area with a slope is advantageous
  • Axial stroke of the cam carrier is adapted to the maximum adjustment path of the adjusting lever in the camera's rangefinder and is 4.5 mm.
  • the axial stroke caused by the gradient corresponds to the maximum distance setting range of 0.7 m to infinity in the camera's rangefinder.
  • a haptic indicator can advantageously be provided to indicate to the camera user that the closest focusing limit of the focus has been reached via the rangefinder.
  • the haptic indicator can be formed by a spring-loaded locking pin, which runs over a tactile ramp at the transition point from the area with an incline to the area without an incline.
  • EMF electronic viewfinder
  • the angle of rotation of the area without a slope is then used for extended post-range focusing of less than 0.7 m.
  • the curve section without a slope advantageously corresponds to a close-up focusing range of 0.7 m to 0.4 m.
  • Lenses with an optically possible maximum focusing range of 0.4 m or smaller to infinity were previously only available due to the compatibility restrictions imposed by the rangefinder camera Range adjustable from 0.7 m to infinity. With lenses equipped with the invention, focusing in an extended close range is also possible.
  • a bayonet connection is provided on the fixed sleeve of the lens for snap-locking to the camera system.
  • the lens has an optical marking on its outside, which is arranged on the circumference in the direction of rotation at a distance from a locking recess in the end face of the bayonet connection.
  • the first and second sliding transmission elements are advantageously provided in an angular range spaced apart from the locking recess in such a way that, viewed in the axial direction of the camera, they are arranged in the area of the adjusting lever of the rangefinder, advantageously seen on the left and right after the adjustment.
  • the first and second sliding transmission elements are arranged at an angle of 28° to one another or both, viewed on the bayonet, in the angular range of 45° to 135° counterclockwise spaced from the locking recess.
  • a worm thread sleeve with a slot-shaped straight guide is arranged on the fixed sleeve for the axial displacement of a further optical component.
  • the worm thread sleeve is in operative connection with the rotating ring, so that a rotation is converted into an axial displacement movement of the further optical component.
  • the operative connection to the worm thread sleeve can advantageously be achieved by an internal worm thread formed on the inside of the rotating ring, while a cylindrical inner sleeve has a corresponding external worm thread that meshes with the internal worm thread of the rotating ring.
  • the cylindrical inner sleeve has a slot-shaped straight guide, into which a transmission element in the form of a tab connected to the fixed sleeve of the cylindrical socket engages.
  • a rotary movement of the rotating ring is converted into a linear movement of the cylindrical inner sleeve.
  • a focusing element or so-called floating element of a lens can advantageously be axially displaced. It is advantageous for the optical calculation of the lens that the pitch of the screw thread is made possible to a desired focusing accuracy depending on the large angle of rotation on the rotating ring available through the invention, regardless of the axial displacement specified for moving the adjusting lever of a rangefinder.
  • Fig. 1 shows a cylindrical socket seen in the axial direction with breakouts (section AA and section BB)
  • Fig. 2 is a sectional view along the breakout AA from Fig. 1
  • Fig. 3 is a sectional view along the offset breakout BB from Fig. 1
  • Fig. 4 is a top view X of a cylindrical socket with a bayonet connection (section AA and section BB as in Fig. 1)
  • Fig. 5 is a top view X like Fig. 4 with breakouts along AA and BB and locking recess
  • Fig. 6 is a sectional view along the breakout AA like Fig. 4
  • Fig. 7 is a sectional view along the offset breakout BB as in Fig. 4
  • Fig. 8 is a top view Y (like Figs. 6 and 7) with a breakout
  • Fig. 9 is a perspective view of a cam carrier with transmission elements
  • Fig. 10 is a perspective view of a cam carrier without transmission elements
  • the top view of breakouts along the cutting lines AA and BB show sectional views of sliding transmission elements G1, G2 and G3, which are inserted into a fixed sleeve 2.
  • the sliding transmission elements G1, G2 and G3 have a cylindrical journal shape with two different outside diameters. The larger diameter is inserted into a drill bag hole, which is made on the outer cylinder circumference of the sleeve 2.
  • the drill bag holes are made as through holes in the sleeve 2 and are designed with an inner edge to support the respective cylinder part with a larger diameter.
  • the sliding transmission elements G1 and G2 are arranged relative to their radii on the circumference of the sleeve 2 in an angular range of less than 90° with an angular distance W1-2 from one another.
  • the angular distance W1-2 between the sliding transmission elements G1 and G2 is therefore smaller than the angular distance W1-3 between the sliding transmission elements G1 and G3 and also smaller than the angular distance W2-3 between the sliding transmission elements G2 and G3.
  • the angle W1-2 is 28°
  • the angle W1-3 is 168°
  • the angle W2-3 is 164°.
  • the axial distance to the cylinder axis 10 of the cylinder parts of the sliding elements G2 and G1 with a smaller diameter guided through the through hole is referred to as the radius distance 9 and 11.
  • the radius distance 11 of the first sliding transmission element G1 is greater than the radius distance 9 of the second sliding transmission element G2.
  • the outer diameter of the cylinder part with a smaller diameter of the sliding element G1 guided through the through hole is also larger than the outer diameter of the cylinder part with a smaller diameter of the sliding element G2 guided through the through hole.
  • a sectional view along AA from Figure 1 is shown in Figure 2.
  • a cam carrier 5 is mounted in the sleeve 2 so that it can be rotated and axially displaced along a cylinder axis 10.
  • the cam carrier has groove curves N1, N2 and N3 incorporated into its cylinder outer surface.
  • the sliding transmission element G1 engaging in the groove curve N1 and the sliding transmission element G3 engaging in the groove curve N3 are arranged in the axial direction in a plane, marked by the dashed line 16.
  • a rotating ring 7 is shown schematically on the sleeve 2 and is mounted so that it can rotate and not move axially.
  • a transmission element is attached to the rotating ring 7 and engages in one Straight guide, also not shown.
  • the transmission element and straight guide are described in more detail below in Figure 9.
  • Figure 3 shows a sectional view along the section line BB sketched in Figure 1, which has an axial offset on the cylinder axis 10.
  • the sliding transmission element G2 is arranged at an axial distance from the sliding transmission element G3.
  • the dashed line 17 on the cylinder axis 10 has a lateral offset in the axial direction.
  • the dashed line guided through the sliding transmission element G3 corresponds to the dash I in ie 16 from Figure 2 up to the cylinder axis 10.
  • FIG. 4 shows a cylindrical mount 1 with a bayonet connection 3 for locking the mount 1 to a camera system, not shown, in a top view X.
  • the bayonet connection 3 has a locking recess 4 in its support surface for locking into place. Viewed counterclockwise from the locking recess 4, an angular range between 45° and 135° is provided.
  • the sectional planes AA and BB in Figure 4 correspond to those from Figure 1.
  • FIG. 6 shows a sectional view along the line AA from FIG. Comparable to Figure 2, the sliding elements G1 and G3 are arranged in a plane shown by the dashed line 16. 7 shows a cross section along the offset breakout BB from FIG. 4. Comparable to Figure 2, the sliding transmission elements G2 and G3 are arranged axially offset along the dashed line 17.
  • Figure 8 shows a top view Y corresponding to the representations from Figures 6 and 7 of the lens 19 and the frame part 18 with a breakout.
  • the transmission element 8 attached to the rotating ring 7 is shown in the straight guide 6 of the cam carrier 5.
  • the socket part 18, shown in cutaway form, has an axially extending groove 21 on its inner cylindrical surface, into which a transmission element 22 attached to the sleeve 2 engages for the axial displacement of the socket 18.
  • Figure 9 shows a perspective view of a cam carrier 5 with sliding transmission elements G1 and G2 arranged next to one another and shown without a sleeve 2, which engage in the beginning of the groove curves N1 and N2 assigned to them.
  • the end of the groove curve N3 is shown axially offset from the sliding transmission element G1.
  • the sliding transmission element G3 is shown schematically partially hidden by the cam carrier 5 and is located on the outside of the cam carrier 5 in the beginning of the groove curve N3, which is not visible here.
  • the cam carrier 5 from FIG. 9 is shown in FIG. 10 without sliding transmission elements G1, G2 and G3.
  • Figure 11 shows the outside of the cam carrier in a development, which further clarifies the design and positioning of the groove curves N1, N2 and N3.
  • the sliding transmission elements G1, G2 and G3 are each shown at a position which represents the initial area of the respective Mark the corresponding groove curves N1, N2 and N3.
  • An axial stroke 12 of the cam carrier 5 is formed by the area of the groove curves N1, N2 and N3 with an axial pitch 13 starting from the beginning, which is followed by the area without a gradient 14 and without an axial stroke up to the end of the groove curves.
  • the sliding transmission member G1 is arranged in an axial plane like the sliding transmission member G3. In Figure 11, sliding transmission elements G1 and G3 are therefore arranged on the same dashed line running parallel to the edge of the cam carrier 5.
  • the initial area of the associated groove curves N1 and N3 is designed to be open in the axial direction towards the edge of the cam carrier 5; the sliding transmission element G1 has a larger diameter than the sliding transmission element G3.
  • the sliding transmission element G1 also has a larger diameter compared to the sliding transmission element G2, so that the width of the associated groove curve N1 is also larger than the width of the groove curve N2 of the sliding transmission element G2.
  • the groove curve N1 runs in its initial area up to the initial area of the groove curve N2 without any overlay. To superimpose the groove curves N1 and N2 in the area with an axial gradient 13, the thinner groove curve N2 is inserted deeper in the curve carrier 5 and the wider groove curve N1 is flatter.
  • the groove curve depth of the wider and less deep shaped groove curve N1 corresponds to the larger radius distance 11 of the first sliding transmission element G1 shown and described in FIG.
  • the groove curve depth of the narrower and deeper groove curve N2 corresponds to the smaller radius distance 9 of the sliding transmission element G2 shown and described in FIG.
  • the axial offset between sliding transmission elements G1 and G2 corresponds to the radius of the sliding transmission element G2 in FIG. In this way remains In the area with slope 13 to the left and right of the deeper groove curve N2 there is a narrow support edge for the wider groove curve N1.
  • both can overlap without interference, while the sliding transmission element G1 is securely guided in the groove curve N1 and the narrower sliding transmission element G2 in the groove curve N2.
  • a lateral support edge of the width of the radius of the sliding transmission element G2 remains for the wider groove curve N1 for radial guidance and additional coaxial alignment of the cam carrier 5 in the sleeve 2 or in version 1.
  • the cam carrier no longer moves axially but only rotates in place.
  • the area at the end of the groove curve N2 is arranged axially offset from the beginning of the groove curve N3 by the amount of the axial stroke 12 without overlapping with the groove curve N1.
  • a cam carrier 5 is shown in a side view of the outer surface of the cylinder.
  • the initial area of the wide groove curve N1 is shown next to the end of the narrow groove curve N3.
  • the initial area of the groove curve N1 runs without overlapping the groove curve N2 in the curve carrier 5, less deep in relation to the also narrower groove curve N2, but wider than the adjoining and superimposed groove curve N2.
  • a breakout is shown as a sectional view in the area without a slope 14 of the groove curves N1 and N2.
  • the sliding element G2 is completely immersed down to the groove bottom of the groove curve N2, while the groove bottom for the sliding element G1, which has a wider diameter, is formed from a groove curve edge N1, the width of which corresponds to half of the groove curve N2.
  • An alternative cylindrical socket that makes use of the same inventive basic idea is the subject of claim 15, the same problem being solved with the features of this claim and advantageous refinements and further developments being the subject of the subclaims referring back to claim 15.
  • the groove curves N'1, N'2, N'3 assigned to the sliding transmission elements G101, G102, G103 in the cam carrier 102 are advantageously designed as cylindrical cam threads and are introduced into the inner surface of the cam carrier 102.
  • the axial distance of the groove bottom from the cylinder axis 110 is referred to as the radius distance 109, 111 and is adapted to the outward-facing axial distance/radius distance of the respective sliding transmission element G101, G102.
  • the groove curves N'1, N'2, N'3 have a slope adapted in the axial direction to a predetermined axial stroke of the sleeve 105, the groove curves N'1, N'2, N' 3 are linear or non-linear.
  • the groove curves N'1, N'2 of different depths or different radius distances 109, 111 assigned to the first G101 and second G102 sliding transmission element are at least partially superimposed.
  • the groove curves in the cylindrical socket 101 can advantageously have a first area with a gradient 13, which causes an axial stroke 12 of the sleeve 105, and a second area without a gradient 14, which does not cause an axial stroke 12.
  • a bayonet connection with a locking recess for locking to a camera system (not described further) is provided on the fixed cam carrier 102 and the first and second sliding transmission elements G101, G102 are arranged in an angular range spaced from the locking recess.
  • first and second sliding transmission elements G101, G102 spaced counterclockwise from the locking recess 4 to the bayonet connection 3 in an angular range of 45° to 135°.
  • a worm thread sleeve 18 with a slot-shaped straight guide for the axial displacement of a further optical component 19 is arranged on the fixed cam carrier 102 and is in operative connection with the rotating ring 107.
  • the axial displacement path 12 of the worm thread sleeve 18 can be designed to be larger or smaller than the axial displacement path 12 of the sleeve 105, with a further transmission element 22 connected to the fixed cam carrier 102 being provided with engagement in the slot-shaped straight guide 21 of the worm thread sleeve 18 to prevent rotation is.
  • a reduction or translation between the axially displaceable sleeve 105 and the worm thread sleeve 18 can be achieved using, for example, a focusing element of a lens.
  • the angle of rotation of the rotating ring 107 is particularly advantageous between 100° and a maximum of 185° in order to ensure a particularly sensitive adjustment of the focusing via the focusing element.
  • FIG. 13 shows an alternative cylindrical socket 101 for optical and mechanical components that can be adjusted in the direction of an optical or cylinder axis 110.
  • the top view of breakouts along the cutting lines CC and DD show sectional views of sliding transmission elements G101, G102 and G103, which are inserted in a fixed cam carrier 102.
  • the sliding transmission elements G101, G102 and G103 have a cylindrical journal shape with two different outside diameters. The larger diameter is inserted into a drill bag hole, which is made on the inner cylinder circumference of the cam carrier 102.
  • the drill bag holes are made as through holes in the cam carrier 102 and are designed with an inner edge to support the respective cylinder part with a larger diameter.
  • the sliding transmission elements G101 and G102 are arranged relative to their radii on the outer circumference of the cam carrier 102 in an angular range of less than 90° with an angular distance W'1-2 from one another.
  • the angle between the radii of the sliding transmission elements G101 and G102, or the angular distance W'1-2 between the sliding transmission elements G101 and G102, is therefore smaller than the angular distance W'1-3 between the sliding transmission elements G101 and G103 and also smaller than the angular distance W' 2-3 between sliding transmission element G102 and G103.
  • the distance on the circumference of the sleeve 105 between the first G101 and the second G102 of the three sliding transmission elements is smaller than their respective distance on the circumference to the third sliding transmission element G103.
  • the design according to the invention which deviates from the usual 120° symmetrical arrangements, can also be based on the angle between the radius vectors or angles between the radii of the sliding transmission elements.
  • the angle W'1-2 is 30°
  • the angle W'1-3 is 165°
  • the angle W'2-3 is 165°.
  • the axial distance to the cylinder axis 110 of the smaller diameter cylinder parts of the sliding elements G101 and G102 guided through the through holes is referred to as the radius distance 109 (for G101) and 111 (for G102).
  • the radius distance 111 of the second sliding transmission element G102 is smaller than the radius distance 109 of the first sliding transmission element G101.
  • the outer diameter of the cylinder part with a smaller diameter of the sliding element G102 guided through the through hole is larger than the outer diameter of the cylinder part with a smaller diameter of the sliding element G101 guided through the through hole.
  • Figure 14 shows a sectional view along the section line DD sketched in Figure 13, which has an axial offset on the cylinder axis 110.
  • the sliding transmission element G101 is arranged axially spaced apart from the sliding transmission element G103.
  • the line I in ie 117 on the cylinder axis 110 has a lateral offset in the axial direction.
  • the dashed line guided through the sliding transmission element G103 corresponds to the dashed line 116 from Figure 15 up to the cylinder axis 10.
  • FIG. 15 A sectional view along CC from FIG. 13 is shown in FIG. 15.
  • a sleeve 105 is mounted in the cam carrier 102 so that it can be rotated and axially displaced along a cylinder axis 110.
  • the cam carrier 102 has groove curves N'1, N'2 and N'3 made in its inner cylinder surface.
  • the sliding transmission element G101 engaging in the groove curve N'1 and the sliding transmission element G103 engaging in the groove curve N'3 are in the axial direction a plane, marked by the dashed line 116.
  • a rotating ring 107 is shown schematically on the cam carrier 102 and is mounted so that it can rotate and not be axially displaceable.
  • a transmission element 108 is attached to the rotating ring 107 and engages in a slot-shaped linear guide 106.
  • 16 shows a sectional view of the inside of the cam carrier 102, which further clarifies the design and positioning of the groove curves N'1, N'2 and N'3 relative to one another.
  • the groove curves N'1 and N'2 run with an axial offset which corresponds to the offset between the dashed line 117 in Figure 14 and the dashed line 116 in Figure 15.
  • the groove curves N'1 and N'2 run parallel in this area and no longer rise linearly axially to one another.
  • FIG. 17 and 18 illustrate the geometric arrangement of the groove curves N'1, N'2 and N'3 on the inner circumference of the cam carrier 102.
  • the sliding transmission elements G101, G102 and G103 engaging in the groove curves are shown schematically and without sleeve 105 .
  • FIG. 19 shows an alternative linear guide 106 ', which is designed as a raised molding on the sleeve 105 that runs parallel to the cylinder axis 110.
  • a rotary movement carried out on the rotary ring 107 can be transmitted to the sleeve 105 via the transmission element 108 'and, due to the operative connection between the groove curves of the cam carrier 102 and the sliding transmission elements of the sleeve 105, can be converted into an axial displacement of the sleeve 105.

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Abstract

Es wird eine zylindrische Fassung (1) für verstellbare optische und mechanische Bauelemente beschrieben, mit einer relativ zu einer Fassung (1) feststehenden Hülse (2), mit drei an ihrem inneren Zylinderumfang verteilt angeordneten Gleitübertragungselementen zur Wirkverbindung mit korrespondierenden Nutkurven eines in der Hülse (2) drehbar und axial verschiebbar gelagerten Kurventrägers (5) der eine schlitzförmige Geradführung (6) aufweist und einem in axialer Richtung feststehenden, auf der Außenfläche der Hülse gelagerten und von außen betätigbaren Drehring (7), der zumindest ein Übertragungselement (8) zum Eingriff in die schlitzförmige Geradführung (6) des Kurventrägers (5) aufweist, wobei der Winkel (W1-2) zwischen dem Radius eines ersten (G1) und eines zweiten (G2) der drei Gleitübertragungselemente (G1, G2, G3) kleiner ist als deren jeweiliger Winkel (W1-3, W2-3) zum dritten Gleitübertragungselement (G3).

Description

Zylindrische Fassung für verstellbare optische und mechanische Bauelemente
Die Erfindung betrifft eine zylindrische Fassung für optische und mechanische Bauelemente gemäß dem Oberbegriff das Anspruchs 1 , insbesondere eine Objektivfassung für auf verschiedene Objektentfernungen einstellbare Objektive für Sucherkameras mit einem Entfernungseinstellring und damit gekoppelter Vorrichtung zur Übertragung der eingestellten Entfernung auf den Stellhebel eines beweglichen optischen Elements eines kameraseitig angeordneten Schnittbild- Entfernungsmessers. Schnittbild-Entfernungsmesser sind auch als Mischbildsucher, Koinzidenzsucher oder umgangssprachlich Messsucher bekannt. Sucherkameras sind z.B. Kameras des M- Systems der Anmelderin, die seit Jahrzehnten für ihre Kompatibilität mit zugehörigen Objektiven verschiedener Brennweiten des M-Systems bekannt sind.
Bei solchen fotografischen Objektiven ist es bekannt, eine oder mehrere der abbildenden Linsen längs der optischen Achse zu verschieben, um das aufzunehmende Objekt jeweils scharf in der Bildaufnahmeebene der Kamera abzubilden, und es ist ferner bekannt, das in dem Messsucher der Kamera eingebaute bewegliche optische Element mit der verschiebbaren Objektivlinse, bzw. der Fokussierverschiebemechanik des Objektivs über den Stellhebel in der Kamera zu koppeln. Als Verschiebemechanik im Objektiv dient gewöhnlich eine Schneckengewindehülse mit oder ohne Geradführung, die durch einen mit Innengewinde versehenen Entfernungseinstellring von außen betätigbar ist.
Bei normalbrennweitigen Objektiven wie zum Beispiel einem 50mm Objektiv für das Kleinbildformat bewirkt eine im Drehwinkel auf kleiner 95° eingeschränkte Drehung am Entfernungseinstellring einerseits eine axiale Verschiebung der Schneckengewindehülse für die Fokussierung und andererseits eine Drehung derselben um die optische Achse des Systems. Indem der Stellhebel an der Stirnseite der Schneckengewindehülse anliegt ist er auf diese Weise mit der Fokussierverschiebemechanik des Objektivs gekoppelt. Eine visuelle Scharfeinstellung über einen Entfernungsbereich von 0,7 m bis unendlich bei gekoppelter Bewegung des Stellhebels um 4,5 mm ist auf diese Weise möglich. Entfernungsabhängige, unterschiedliche Verstellwege und etwaige Nichtlinearitäten zwischen der zur Fokussierung erforderlichen axialen Stellbewegung des optischen Abbildungssystems und der damit gekoppelten Bewegung des Stellhebels für den Messsucher werden beispielsweise über eine nachträglich, durch Fräsen auf der Stirnfläche der Schneckengewindehülse aufgebrachte Steigung als ggf. lineare oder nichtlineare Axialkurve ausgeglichen. Der mechanische Aufwand dafür ist sehr hoch und zusätzlich ist ein hoher Arbeitsaufwand für das Aufbringen der Fräsung erforderlich.
Je nach Objektivdesign und Brennweite des Objektivs unterscheiden sich die für eine Fokussierung auf Objektentfernungen im unendlichen bis zu einem Nahbereich notwendigen Verstellwege der Fokussierverschiebemechanik der Optik bzw. der Optikbaugruppe oft erheblich, während der Einstellbereich im Messsucher bauartbedingt auf Objektentfernungen von 0,7 m bis unendlich mechanisch eingeschränkt ("geeicht") ist, da der dazu zur Verfügung stehende Verstellweg des Stellhebels immer 4,5 mm beträgt.
Die Kompatibilität der Objektive zur Kamera hinsichtlich der Entfernungseinstellung wird dadurch erreicht, dass unabhängig von den verschiedenen Verstellwegen der Fokussiermechanik eine Umsetzung auf den durch die Kamera vorbestimmten Verstellweg des Stellhebels im Messsucher für den Entfernungsbereich von 0,7 m bis unendlich erfolgt.
Diese Umsetzung muss mit hoher Präzision erfolgen und erfordert daher einen hohen zusätzlichen mechanischen Aufwand. Üblich sind Umsetzungen nach Funktionsart eines Unter- oder Übersetzungsgetriebes mit mehrfach ineinander verschachtelten Schneckengewinden und Gewindehülsen.
Eine aufwändige Objektivfassung solcher Art ist aus DE 2 040227 A1 bekannt. Die Objektivfassung enthält mehrere abbildende Linsen, die über einen Entfernungseinstellring längs der optischen Achse des Systems verschiebbar sind, um ein aufzunehmendes Objekt jeweils scharf in der Bildaufnahmeebene abzubilden. Der Entfernungseinstellring ist dazu mit einem als Schnecke ausgebildeten äußeren Gewindetubus als Antriebsvorrichtung verbunden. In diesen Gewindetubus ist ein ebenfalls als Schnecke ausgebildeter innerer Gewindetubus eingesetzt, der in der Objektivfassung geradgeführt ist, so dass die Drehung des äußeren Gewindetubus in eine Verschiebung des inneren Gewindetubus längs der optischen Achse des Systems umgesetzt wird. Die abbildenden Linsen sind in den inneren Gewindetubus ortsfest eingesetzt und nehmen daher an dieser axialen Längsverschiebung teil. In den inneren Gewindetubus ist kameraseitig außerdem ein Kurvenring drehbar eingesetzt, der von einem mit dem äußeren Gewindetubus verbundenen Mitnehmerstift angetrieben wird. Der Kurvenring ruht dazu auf einem in die Innenwandung des inneren Gewindetubus eingedrehten Absatz und wird von einem auf den inneren Gewindetubus aufgeschraubten Vorschraubring gehalten. Der Mitnehmerstift ist durch einen radialen Schlitz in dem inneren Gewindetubus hindurch mit dem Kurvenring verbunden. Der Kurvenring weist auf seiner kameraseitigen Stirnfläche eine Axialkurve auf. An der Axialkurve liegt über eine Rolle ein Stößel an, der um eine Achse senkrecht zur optischen Achse des Systems schwenkbar gelagert ist. Der Stößel ist mit dem Stellhebel des Messsuchers gekoppelt.
Bei einer Drehung am Entfernungseinstellring wird somit der Kurvenring einerseits axial verschoben und andererseits um die optische Achse des Systems gedreht. Durch beide Bewegungen zusammengenommen wird die relativ große Axialverschiebung des Gewindetubus in die kleine, an den Verstellweg des Stellhebels im Messsucher erforderliche Stößelbewegung über- bzw. untersetzt. Über die Steigung der Axialkurve können auf diese Weise in eingeschränktem Umfang brennweitenabhängige, unterschiedliche Verstellwege und Nichtlinearitäten zwischen der axialen Stellbewegung des optischen Abbildungssystems und der damit gekoppelten Bewegung des Stellhebels für den Messsucher ausgeglichen werden.
Zur Verstellung des Stellhebels und der Fokussierglieder sind im Objektivbau auch sogenannte Zylinderkurvengewinde bekannt, bei denen drei am Umfang einer feststehenden Hülse symmetrisch verteilt angeordnete und in axialer Richtung linear ansteigende Nutkurven eines Kurventrägers vorgesehen sind, in die eingreifende Gleitübertragungselemente im Zusammenwirken mit einer Geradführung eine Drehbewegung am Entfernungseinstellring in eine axiale Verschiebung umsetzen. Der maximal für eine Fokussierung von unendlich in den Nahbereich zur Verfügung stehende Drehwinkel ist einerseits durch den Bereich von 120° zwischen den Nutkurven bzw. Gleitübertragungselementen beschränkt und andererseits dadurch, dass in diesem Bereich auch ein Übertragungselements vom Entfernungseinstellring zum Eingriff in die Geradführung des Kurventrägers angeordnet sein muss.
Die Einstellgenauigkeit der Fokussierung ist auf diese Weise beschränkt, da für eine relativ große Axialverschiebung des Gewindetubus der Fokussiermechanik lediglich ein Drehwinkelbereich am Entfernungseinstellring von kleiner 95° zur Verfügung steht. Das erweist sich als besonders nachteilig einerseits bei Objektiven mit großer Brennweite, die einen großen Verstellweg zur Fokussierung erfordern und andererseits bei Objektiven hoher Öffnung, da sich bei diesen die abbildungsseitige Schärfentiefe verringert und auf diese Weise vom Bediener eingestellte Fokussierungenauigkeiten nicht mehr ausgeglichen werden können.
Es hat sich gezeigt, dass ein Drehwinkel von 95° die Anforderungen an die Fokussier-Einstellgenauigkeit eines Objektivs mit 50 mm Brennweite in einem Bereich von 0,7 m bis unendlich gerade noch erfüllt. Moderne Objektivdesigns ermöglichen jedoch eine Scharfstellung auf Objektentfernungen kleiner 0,7 m, z.B. bis zu 0,45 m. Für diese Einstellungen wäre jedoch ein Drehwinkel von ca. 175° erforderlich.
Die in einer axialen Ebene symmetrisch am Umfang verteilte Anordnung der Nutkurven hat sich jedoch bei bekannten Kurventrägem bewährt, da auf diese Weise Kippmomente und Instabilitäten vermieden werden. Die Führungsbahnen oder Nutkurven weisen dabei die gleiche axiale Steigung auf. Der Drehwinkel des Entfernungseinstellrings ist dabei auch durch Anfang und Ende der Nutkurven begrenzt. Kleine axiale Verschiebungen sind mit geringer axialer Steigung bei einem maximalen Drehwinkel von 95° realisierbar. Zwischen dem Ende einer Nutkurve und Anfang der benachbarten Nutkurve ist auf diese Weise dann gerade noch ausreichend Zylindermantelmatenal vorhanden, um die mechanische Stabilität des Kurventrägers sicher zu stellen.
Sollen bei bekannten 120° Anordnungen größere Drehwinkel realisiert werden, so ist dies nur möglich, wenn die axiale Steigung der Führungsbahnen so groß gewählt wird, dass Anfang und Ende benachbarter Nutkurven einen ausreichenden axialen Versatz aufweisen. Für eine zuverlässige mechanische Bewegung erforderliche Mindestbreiten der Nutkurven ermöglichen keine kleinen Axialverschiebungen, wie sie mit 4,5 mm für den Stellhebel des Messsuchers jedoch vorgegeben sind.
Aus EP 2 693 247 A1 ist eine zylindrische Fassung mit Kurventräger und axial versetzten Kurvenbahnen bekannt, wobei der Kurventräger einen großen Drehwinkel ermöglicht. Die axial versetzt verlaufenden Kurvenbahnen haben einen hohen Platzbedarf und benötigen eine große Zylindermantelfläche. Ein geringer axialer Verstellweg ist nicht realisierbar. Zudem ist das Material des Zylinders aufgrund der mehrfachen eng nebeneinander liegenden Durchbrüche für die Kurvenbahnen mechanisch geschwächt und unter Belastung in axialer Richtung instabil.
Weitere zylindrische Fassungen für optische Bauelemente mit Kurventrägem und Zylinderkurvengewinden sind beispielsweise aus US 2015/0205068 A1 und US 3,951 ,522 bekannt. Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die im Zusammenhang mit Messsucherkameras bestehenden Nachteile bei Objektiven hinsichtlich der Umsetzung der Verstellwege für die Fokussierglieder auf den Verstellweg eines Messsuchers zu verbessern, die Einstellgenauigkeit der axialen Positionierung der Fokussierglieder in Objektiven, insbesondere bei großen Verschiebewegen derselben zu erhöhen und gleichzeitig die für eine Fokussierung erforderliche Übertragungsgenauigkeit einer Koppelung an den Stellhebel eines Kamera Messsuchers und seinen vorgegebenen Verstellweg zu gewährleisten. Eine weitere Aufgabe der Erfindung bestand darin, bei einem Objektiv mit Drehaxialumsetzung zur Betätigung des Stellhebels eines Kamera-Messsuchers eine Fokussierbarkeit auf geringere Objektentfernungen als 0,7 m, nämlich von unendlich bis zu 0,4 m zu realisieren.
Diese Aufgabe wird durch eine zylindrische Fassung für verstellbare optische und mechanische Bauelemente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einer erfindungsgemäßen zylindrischen Fassung ist dabei eine relativ zu einer Fassung feststehende Hülse vorgesehen, die an ihrem inneren Zylinderumfang verteilt angeordnet drei Gleitübertragungselemente zur Wirkverbindung mit drei korrespondierenden Nutkurven eines in der Hülse drehbar gelagerten Kurventrägers aufweist. Jedem der genau drei Gleitübertragungselemente ist dabei genau eine Nutkurve zugeordnet. Die Gleitübertragungselemente weisen eine an die Nutkurven angepasste Form, insbesondere als Kunststoff-Rundhülsen auf. Zur einfachen Montage haben die Gleitübertragungselemente eine Zylinderzapfenform mit zwei verschieden großen Außendurchmessern. Der jeweils größere Durchmesser dient dem einfachen Einsetzen in Bohrsacklöcher, die am äußeren Zylinderumfang der Hülse als Durchgangsbohrungen mit innenliegendem Rand zur Auflage des Zylinderteils mit größerem Durchmesser eingebracht sind. Der kleinere Durchmesser ist durch die Durchgangsbohrung bis in die Nutkurve geführt, an die Breite der Nutkurve angepasst und vorteilhaft als Hohlzylinder ausgeführt. Die Durchmesser des in die Nutkurven eingreifenden kleineren Zylinderteils können dabei zum Ausgleich etwaiger Schwankungen der Nutbreite der Nutkurven ein geringes Übermaß gegenüber der jeweiligen Nutbreite aufweisen, vorteilhaft ist jedoch eine passgenaue Fertigung. Ein von außen betätigbarer und in axialer Richtung feststehender zylindrischer Ring ist auf der Außenfläche der Hülse drehbar gelagert. An diesem Drehring ist zumindest ein Übertragungselement z.B. in Form einer Lasche zum Eingriff in eine korrespondierende, in axialer Richtung wirkende Schlitzführung vorgesehen. Die Schlitzführung ist dazu am Kurventräger parallel zur Zylinderachse als Geradführung, vorteilhaft am Außenumfang vorgesehen, damit das am Drehring befestigte Übertragungselement in einfacher Weise in die Schlitzführung eingreifen und die Wirkverbindung herstellen kann. Eine Drehung des Drehrings bewirkt dann sowohl eine Drehung und eine axiale Verschiebung des Kurventrägers in der Hülse.
Die gleiche Funktionsweise ist selbstverständlich auch gewährleistet, wenn die feststehende Hülse als Kurventräger mit an ihrem inneren Zylinderumfang eingeformten Nutkurven ausgeführt ist und eine in dem Kurventräger axial verschiebbar gelagerte zylindrische Hülse die Gleitübertragungselemente an ihrem Außenumfang zur Wirkverbindung mit den korrespondierenden Nutkurven des Kurventrägers aufweist. Die Geradführung muss in diesem Fall dann in der zylindrischen Hülse mit den Gleitübertragungselementen/Gleithülsen eingebracht sein, während der Drehring axial feststehend auf dem feststehenden Kurventräger gelagert ist. Diese Ausführungsform ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruchs 15, vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist der Winkel zwischen dem Radius eines ersten und eines zweiten der drei Gleitübertragungselemente kleiner als deren jeweiliger Winkel zum dritten Gleitübertragungselement. Auf diese Weise wird einerseits ein sonst am Drehring üblicher, bzw. nur möglicher Drehwinkel von 120° vergrößert, als auch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kurvenbahnen, bzw. der Nutkurven ermöglicht. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, in der zylindrischen Fassung einerseits Raum für einen vergrößerten Drehwinkel des Drehrings zur Erhöhung der axialen Einstellgenauigkeit von in der Fassung verschiebbar gelagerten optischen und mechanischen Bauelementen zu schaffen und andererseits die Drehaxialumsetzung eines von der Drehung des Drehrings und der schlitzförmigen Geradführung bewirkten, geringen axialen Hubs des Kurventrägers zu ermöglichen.
Besonders vorteilhaft sind dazu zwei der genau drei Gleitübertragungselemente in einem engen Radiuswinkel von kleiner 90° zueinander angeordnet. Das dritte Gleitübertragungselement wird zur Vermeidung mechanischer Instabilitäten und Kippmomente in einem Winkelbereich am Kreisumfang diametral gegenüber dem ersten und zweiten angeordnet. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass diese spezielle erfindungsgemäße Anordnung der Gleitübertragungselemente am Umfang keine Instabilitäten und Kippmomente verursacht und auf diese Weise ein Drehwinkel des Drehrings von größer 100°, bis maximal 185° realisiert werden kann. Im Kurventräger können dann Nutkurven eingebracht werden, die zwar eine geringe axiale Steigung aufweisen, aber gleichzeitig eine abgewickelte Länge haben, die größer ist als 1/3 des Umfangs des Kurventrägers.
Weiter vorteilhaft sind das erste und das dritte Gleitübertragungselement in axialer Richtung in einer Ebene angeordnet und der Durchmesser des zweiten Gleitübertragungselements kleiner als der des benachbart angeordneten ersten Gleitübertragungselements. Auf diese Weise sind bei gleichzeitiger ungestörter Führung aller Gleithülsen in den ihnen zugeordneten Nutkurven, Überlagerungen der beiden sich in ihrer Breite unterscheidenden Nutkurven für die erste und zweite Gleithülse möglich.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zweite Gleitübertragungselement mit kleinerem Durchmesser in axialer Richtung versetzt zur Ebene des ersten und dritten Gleitübertragungselements angeordnet. Die dem zweiten Gleitübertragungselement zugeordnete Nutkurve kann in diesem Fall einen axialen Versatz, vorzugsweise in Richtung der Steigung der beiden anderen Nutkurven aufweisen. Auf diese Weise ist es möglich, die schmalere Nutkurve des zweiten Gleitübertragungselementes der breiteren Nutkurve des ersten Gleitübertragungselements zumindest teilweise zu überlagern, um den für den gewünscht großen Drehwinkel und ggf. notwendige weitere Geradführungen am Kurventräger erforderlichen Bauraum freizuhalten.
Um eine möglichst sichere, unabhängige und ungestörte Führung der Gleithülsen des ersten und zweiten Gleitübertragungselements in den beiden, sich teilweise überlagernden Nutkurven zu gewährleisten, ist in besonders vorteilhafter Weise der Radiusabstand des ersten Gleitübertragungselements zur Zylinderachse größer, als der Radiusabstand des zweiten. Erfindungswesentlich ist dabei, dass sich die Radiusabstände der beiden in einem engen Winkelbereich nahe beieinander angeordneten und im Durchmesser der Gleithülsen unterscheidenden Gleitübertragungselemente unterscheiden. Vorzugsweise ist immer der Radiusabstand des Gleitübertragungselements mit im Durchmesser kleinerer Hülse kleiner als der Radiusabstand des Gleitübertragungselements mit im Durchmesser größerer Hülse. Um einen eingeschränkten für die Nutkurven zur Verfügung stehenden Platz am Zylindermantel optimal ausnutzen zu können, weist das dritte, den beiden anderen am Umfang gegenüber liegend angeordnete Gleitelement einen kleinen, z.B. dem Durchmesser der kleineren der ersten oder zweiten Hülse entsprechenden Durchmesser auf. Der Platzbedarf für die Breite der Nutkurve des dritten Gleitübertragungselements wird auf diese Weise verringert, so dass es zu keiner Überschneidung mit den sich teilweise überlagernden Nutkurven des ersten und zweiten Gleitübertragungselements kommt. Besonders vorteilhaft kann auf diese Weise ein Ende der Nutkurve des dritten Gleitübertragungselements am Kurventräger axial versetzt bis an einen Anfang der Nutkurve des zweiten Gleitübertragungselements herangeführt werden und dabei am Umfang weiter reichen, als ein Anfang der Nutkurve des ersten Gleitübertragungselements.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die den Gleitübertragungselementen zugeordneten Nutkurven im Kurventräger in der Außenfläche eingebracht und als sogenanntes Zylinderkurvengewinde ausgebildet. Der Radiusabstand des Nutbodens der Nutkurven ist gleitfähig an den Radiusabstand des jeweiligen Gleitübertragungselements angepasst. Wie bereits dargelegt, haben die in die Hülse eingesetzten Gleitübertragungselemente zur einfachen Montage eine Zylinderzapfenform mit zwei verschieden großen Außendurchmessern, wobei der jeweils größere Durchmesser dem einfachen und zentrierten Einsetzen in die Bohrsacklöcher der Hülse dient. In radialer Richtung kann durch die Eindringtiefe des kleineren Durchmessers der Gleitelemente in die Nutkurven vorteilhaft eine Zentrierung des Kurventrägers vorgenommen werden. Auf diese Weise erfolgt zusätzlich zu der axialverschieblichen Gleitlagerung des Kurventrägers in der feststehenden Hülse eine weitere Führung des Kurventrägers, die ein mögliches Taumeln der Achse des Kurventrägers um die Achse der Fassung, bzw. der Hülse effektiv verhindert. Erfindungswesentlich für diese Funktion ist, dass die Nutkurven zumindest teilweise einen Nutboden bzw. zumindest einen Nutbodenrand aufweisen und nicht aus offenen Kurven bestehen, die den Zylindermantel des Kurventrägers durchdringen und dabei einen Schlitz bilden.
Besonders vorteilhaft weisen die Nutkurven eine in axialer Richtung am Außenumfang verlaufende Steigung auf, die an einen vorbestimmten, bzw. gewünschten Axialhub des Kurventrägers angepasst ist. Aufgrund der zuvor genannten erfindungsgemäß besonderen Ausgestaltung, sind Nutkurven möglich, die linear oder nichtlinear verlaufen.
Weiter vorteilhaft überlagern sich die dem ersten und zweiten Gleitübertragungselement zugeordneten Nutkurven unterschiedlicher Tiefe zumindest teilweise. Die dünnere Nutkurve ist tiefer im Kurventräger eingebracht und die breitere flacher.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Nutkurven einen ersten, einen Axialhub bewirkenden Bereich mit Steigung auf, der im weiteren Verlauf der Nutkurve am Umfang des Kurventrägers in einen zweiten Bereich ohne Steigung übergeht. Dieser Bereich bewirkt trotz einer Winkelverstellung am Drehring keinen Axialhub. In vorteilhafter Weise ist der durch den Bereich mit Steigung erzeugte Axialhub des Kurventrägers an den maximalen Verstellweg des Stellhebels im Messsucher der Kamera angepasst und beträgt 4,5 mm. Entsprechend der in der Beschreibungseinleitung erwähnten geforderten Kompatibilität eines Objektivs zu einer Messsucherkamera entspricht der mit der Steigung bewirkte Axialhub auf diese Weise dem maximalen Entfernungseinstellbereich von 0,7 m bis unendlich im Messsucher der Kamera. An der Übergangstelle vom Bereich mit Steigung zu dem ohne Steigung kann vorteilhaft ein haptischer Indikator vorgesehen sein, um dem Kamerabenutzer anzuzeigen, dass die Naheinstellgrenze der Scharfstellung über den Messsucher erreicht ist. Der haptische Indikator kann durch einen unter Federdruck stehenden Raststift gebildet sein, der an der Übergangsstelle vom Bereich mit Steigung zu dem ohne Steigung über eine fühlbare Rampe läuft. Auf diese Weise ist es möglich, einem Benutzer anzuzeigen, dass eine weitere Scharfstellung des Fokussiergliedes nicht mehr mit dem in die Kamera integrierten optischen Messsucher möglich ist, sondern nur noch über alternative Mittel möglich ist. Beispielsweise kann bei digitalen Kameras ein elektronischer Sucher (EVF) verwendet werden, über den die Nahbereichsfokussierung zwischen 0,7 m und beispielsweise 0,45 m dann erfolgen muss. In vorteilhafter Weise wird dabei dann der Drehwinkel des Bereichs ohne Steigung zur erweiterten Nachbereichsfokussierung kleiner als 0,7 m genutzt. Der Kurvenabschnitt ohne Steigung entspricht in diesem Fall vorteilhaft einem Nah-Fokussierbereich von 0,7 m bis 0,4 m. Objektive mit einem optisch möglichen maximalen Fokussierbereich von 0,4 m oder kleiner bis unendlich waren aufgrund der Kompatibilitätsbeschränkungen durch die Messsucherkamera bisher nur im Bereich 0,7 m bis unendlich einstellbar. Bei Objektiven, die mit der Erfindung ausgestattet sind ist auch eine Fokussierung in einem erweiterten Nahbereich möglich. Zur Verwendung der erfindungsgemäßen zylindrischen Fassung an einer Kamera, vorzugsweise einer Messsucherkamera ist an der feststehenden Hülse des Objektivs eine Bajonettverbindung zum einrastenden Anriegeln an das Kamerasystem vorgesehen. Für eine drehwinkelorientierte Anrenkung an eine Kameraobjektivaufnahme weist das Objektiv an seiner Außenseite eine optische Markierung auf, die am Umfang in Anrenk-Drehrichtung gesehen beabstandet zu einer Rastvertiefung in der Stirnfläche der Bajonettverbindung angeordnet ist. Vorteilhaft sind das erste und das zweite Gleitübertragungselement in einem Winkelbereich beabstandet von der Rastvertiefung derart vorgesehen, dass sie in axialer Richtung zur Kamera gesehen nach dem Anrenken im Bereich des Stellhebels des Messsuchers, vorteilhaft links und rechts gesehen angeordnet sind.
In besonders vorteilhafter Weise sind das erste und das zweite Gleitübertragungselement in einem Winkel von 28° zueinander bzw. beide auf das Bajonett gesehen im Winkelbereich von 45° bis 135° entgegen den Uhrzeigersinn beabstandet von der Rastvertiefung angeordnet. Auf diese Weise ist trotz der unsymmetrischen Verteilung der drei Gleitübertragungselemente am Zylinderumfang des Kurventrägers eine stabile Anlage am Stellhebel des Messsuchers der Kamera und eine spielfreie Übertragung der axialen Bewegung des Kurventrägers auf den Stellhebel gewährleistet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist an der feststehenden Hülse zur axialen Verschiebung eines weiteren optischen Bauelements eine Schneckengewindehülse mit schlitzförmiger Geradführung angeordnet. Die Schneckengewindehülse steht in Wirkverbindung mit dem Drehring, so dass eine Drehung in eine axiale Verschiebebewegung des weiteren optischen Bauelements umgesetzt wird. Die Wirkverbindung zur Schneckengewindehülse kann vorteilhaft durch ein an der Innenseite des Drehrings angeformtes Schneckeninnengewinde erfolgen, während eine zylindrische Innenhülse ein korrespondierendes mit dem Schneckeninnengewinde des Drehrings kämmendes Schneckenaußengewinde aufweist. Die zylindrische Innenhülse weist zur Drehverhinderung eine schlitzförmige Geradführung auf, in die ein mit der feststehenden Hülse der zylindrischen Fassung verbundenes Übertragungselement in Form einer Lasche eingreift. Auf diese Weise wird eine Drehbewegung des Drehrings in eine linear Bewegung der zylindrischen Innenhülse umgesetzt. Mit der zylindrischen Innenhülse kann vorteilhaft ein Fokussierglied oder sogenanntes Floatingglied eines Objektivs axial verschoben werden. Vorteilhaft für die optische Berechnung des Objektivs ist, dass die Steigung des Schneckengewindes an eine gewünschte Fokussiergenauigkeit in Abhängigkeit des durch die Erfindung zur Verfügung stehenden großen Drehwinkels am Drehring, unabhängig von der zur Bewegung des Stellhebels eines Messsuchers vorgegebenen Axialverschiebung ermöglicht wird.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen zylindrischen Fassung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden nachfolgend anhand der Figuren näher beschrieben.
Dabei zeigen
Fig. 1 eine zylindrischen Fassung in axialer Richtung gesehen mit Ausbrüchen (Schnitt A-A und Schnitt B-B)
Fig. 2 eine Schnittdarstellung entlang des Ausbruchs A-A aus Fig. 1
Fig. 3 eine Schnittdarstellung entlang des versetzten Ausbruchs B-B aus Fig. 1 Fig. 4 eine Aufsicht X einer zylindrischen Fassung mit Bajonettverbindung (Schnitt A-A und Schnitt B-B wie Fig. 1)
Fig. 5 eine Aufsicht X wie Fig. 4 mit Ausbrüchen entlang A-A und B-B und Rastvertiefung
Fig. 6 eine Schnittdarstellung entlang des Ausbruchs A-A wie Fig. 4
Fig. 7 eine Schnittdarstellung entlang des versetzten Ausbruchs B-B wie Fig. 4
Fig. 8 eine Aufsicht Y (wie Fig. 6 und 7) mit Ausbruch
Fig. 9 einen Kurventräger perspektivische Darstellung mit Übertragungselementen
Fig. 10 einen Kurventräger perspektivische Darstellung ohne Übertragungselemente
Fig. 11 Abwicklung eines Kurventrägers
Fig. 12 seitliche Ansicht des Kurventrägers mit Ausbruch
In Figur 1 ist eine zylindrische Fassung 1 für in Richtung einer optischen bzw. Zylinderachse 10 verstellbare optische und mechanische Bauelemente dargestellt. Die Aufsicht auf Ausbrüche entlang der Schnittlinien A-A und B-B zeigen Schnittdarstellungen von Gleitübertragungselementen G1 , G2 und G3, die in eine feststehende Hülse 2 eingesetzt sind. Die Gleitübertragungselemente G1 , G2 und G3 haben eine Zylinderzapfenform mit zwei verschieden großen Außendurchmessern. Der jeweils größere Durchmesser ist in ein Bohrsackloch eingefügt, welches am äußeren Zylinderumfang der Hülse 2 eingebracht ist. Die Bohrsacklöcher sind als Durchgangsbohrungen in die Hülse 2 eingebracht und mit einem innenliegenden Rand zur Auflage des jeweiligen Zylinderteils mit größerem Durchmesser ausgeführt. Die Gleitübertragungselemente G1 und G2 sind bezogen auf ihre Radien am Umfang der Hülse 2 in einem Winkelbereich von kleiner 90° mit einem Winkelabstand W1-2 zueinander angeordnet. Der Winkelabstand W1-2 zwischen den Gleitübertragungselementen G1 und G2 ist damit kleiner als der Winkelabstand W1-3 zwischen Gleitübertragungselement G1 und G3 und auch kleiner als der Winkelabstand W2-3 zwischen Gleitübertragungselement G2 und G3. In dem in Figur 1 dargestellten Beispiel beträgt der Winkel W1-2 28°, der Winkel W1-3 168° und der Winkel W2-3 164°. Der axiale Abstand zur Zylinderachse 10 der durch die Durchgangsbohrung geführten Zylinderteile der Gleitelemente G2 und G1 mit kleinerem Durchmesser ist als Radiusabstand 9 und 11 bezeichnet. Der Radiusabstand 11 des ersten Gleitübertragungselements G1 ist größer als der Radiusabstand 9 des zweiten Gleitübertragungselements G2. Korrespondierend dazu ist der Außendurchmesser des durch die Durchgangsbohrung geführten Zylinderteils mit kleinerem Durchmesser des Gleitelements G1 ebenfalls größer als der Außendurchmesser des durch die Durchgangsbohrung geführten Zylinderteils mit kleinerem Durchmesser des Gleitelements G2.
In Figur 2 ist eine Schnittdarstellung entlang A-A aus Figur 1 dargestellt. In der Hülse 2 ist ein Kurventräger 5 drehbar und axial verschiebbar entlang einer Zylinderachse 10 gelagert. Der Kurventräger weist, in seine Zylinderaußenfläche eingebrachte Nutkurven N1 , N2 und N3 auf. Das in die Nutkurve N1 eingreifende Gleitübertragungselement G1 und das in die Nutkurve N3 eingreifende Gleitübertragungselement G3 sind in axialer Richtung in einer Ebene, gekennzeichnet durch die Strichlinie 16 angeordnet. Ein Drehring 7 ist schematisch dargestellt auf der Hülse 2 drehbar und axial nicht verschiebbar gelagert. Zur Axialverschiebung des Kurventrägers 5 ist ein in Figur 2 nicht dargestelltes Übertragungselement am Drehring 7 befestigt und greift in eine ebenfalls nicht dargestellte Geradführung ein. Übertragungselement und Geradführung werden nachfolgend in Figur 9 genauer beschrieben.
Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der in Figur 1 skizzierten Schnittlinie B-B, die an der Zylinderachse 10 eine axialen Versatz aufweist. Das Gleitübertragungselement G2 ist gegenüber dem Gleitübertragungselement G3 axialen beabstandet angeordnet. Zur Verdeutlichung weist die Strichlinie 17 an der Zylinderachse 10 einen seitlichen Versatz in axialer Richtung auf. Die durch das Gleitübertragungselement G3 geführte Strichlinie entspricht bis zur Zylinderachse 10 der Strich I in ie 16 aus Figur 2.
In Figur 4 ist eine zylindrische Fassung 1 mit Bajonettverbindung 3 zur Anriegelung der Fassung 1 an ein nicht dargestelltes Kamerasystem in einer Aufsicht X dargestellt. Die Bajonettverbindung 3 weist in ihrer Auflagefläche zum einrastenden Anriegeln eine Rastvertiefung 4 auf. Von der Rastvertiefung 4 entgegen den Uhrzeigersinn gesehen ist ein Winkelbereich zwischen 45° und 135° vorgesehen. Die Schnittebenen A-A und B-B in Figur 4 entsprechen denen aus Figur 1 .
Verdeutlicht wird dies durch die Ausbrüche in Figur 5, in denen die Gleitübertragungselemente G1 , G2 und G3 im Querschnitt und ihre Winkelposition bezüglich der Rastvertiefung 4 dargestellt sind. Zwischen Rastvertiefung 4 und der Position von Gleitübertragungselement G1 ist an der Außenseite der zylindrischen Fassung 1 entgegen dem Uhrzeigersinn eine optische Markierung 15 vorgesehen.
Figur 6 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus Figur 4. Im Drehring 7 ist eine optische Fassung 18 mit einer Linse 19, über ein Schneckengewinde 20 axialverschieblich gelagert. Vergleichbar zu Figur 2 sind die Gleitelemente G1 und G3 in einer Ebene dargestellt durch die Strichlinie 16 angeordnet. In Figur 7 ist ein Querschnitt entlang des versetzten Ausbruchs B-B aus Figur 4 dargestellt. Vergleichbar zur Figur 2 sind die Gleitübertragungselement G2 und G3 entlang der Strichlinie 17 axial versetzt angeordnet.
Figur 8 zeigt eine Aufsicht Y entsprechend den Darstellungen aus Figur 6 und Figur 7 auf die Linse 19 und das Fassungsteil 18 mit einem Ausbruch. In dem Ausbruch ist das am Drehring 7 befestigte Übertragungselement 8 in der Geradführung 6 des Kurventrägers 5 dargestellt. Das im Ausbruch geschnitten dargestellt Fassungsteil 18 weist an seiner inneren Zylindermantelfläche eine axial verlaufende Nut 21 auf, in die ein, an der Hülse 2 befestigtes Übertragungselement 22 zur Axialverschiebung der Fassung 18 eingreift.
Figur 9 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Kurventrägers 5 mit nebeneinander angeordneten und ohne Hülse 2 dargestellten Gleitübertragungselementen G1 und G2, die in den Anfang der ihnen zugeordneten Nutkurven N1 und N2 eingreifen. Axial versetzt zum Gleitübertragungselement G1 ist das Ende der Nutkurve N3 dargestellt. Das Gleitübertragungselement G3 ist teilweise durch den Kurventräger 5 verdeckt schematisch dargestellt und befindet sich in der Außenseite des Kurventrägers 5 im hier nicht sichtbaren Anfang von Nutkurve N3.
Zur Verdeutlichung der Positionen der Nutkurven N1 , N2 und N3 und der schlitzförmigen Geradeführung 6 am Umfang ist der Kurventräger 5 aus Figur 9 in Figur 10 ohne Gleitübertragungselement G1 , G2 und G3 dargestellt.
Figur 11 zeigt die Außenseite des Kurventrägers in einer Abwicklung, die die Ausgestaltung und Positionierung der Nutkurven N1 , N2 und N3 weiter verdeutlicht. Die Gleitübertragungselemente G1 , G2 und G3 sind jeweils an einer Position dargestellt, die den Anfangsbereich der jeweils zugehörenden Nutkurven N1 , N2 und N3 kennzeichnen. Ein axialer Hub 12 des Kurventrägers 5 wird durch den vom Anfang beginnenden Bereich der Nutkurven N1 , N2 und N3 mit axialer Steigung 13 gebildet, an den sich der Bereich ohne Steigung 14 und ohne axialen Hub bis zum Ende der Nutkurven anschließt. Das Gleitübertragungselement G1 ist in einer axialen Ebene wie das Gleitübertragungselement G3 angeordnet. In Figur 11 sind daher Gleitübertragungselement G1 und G3 auf derselben parallel zum Rand des Kurventrägers 5 verlaufenden gestrichelten Linie angeordnet. Der Anfangsbereich der zugeordneten Nutkurven N1 und N3 ist in axialer Richtung zum Rand des Kurventrägers 5 offen ausgeführt, Gleitübertragungselement G1 weist einen gegenüber dem Gleitübertragungselement G3 größeren Durchmesser auf. Das Gleitübertragungselement G1 weist auch im Vergleich zum Gleitübertragungselement G2 einen größeren Durchmesser auf, so dass auch die Breite der zugehörigen Nutkurve N1 größer ist, als die Breite der Nutkurve N2 des Gleitübertragungselements G2. Die Nutkurve N1 verläuft in ihrem Anfangsbereich bis zum Anfangsbereich der Nutkurve N2 ohne Überlagerung. Zur Überlagerung der Nutkurven N1 und N2 im Bereich mit axialer Steigung 13 ist die dünnere Nutkurve N2 tiefer im Kurventräger 5 eingebracht und die breitere Nutkurve N1 flacher. Die Nutkurventiefe der breiteren und weniger tiefe ausgeformten Nutkurve N1 korrespondiert zu dem in Figur 1 dargestellten und beschriebenen größeren Radiusabstand 11 des ersten Gleitübertragungselements G1. Die Nutkurventiefe der schmaleren und tiefer ausgeformten Nutkurve N2 korrespondiert zu dem in Figur 1 dargestellten und dort beschriebenen kleineren Radiusabstand 9 des Gleitübertragungselements G2. Der axiale Versatz zwischen Gleitübertragungselement G1 und G2 entspricht in Figur 11 dem Radius des Gleitübertragungselements G2. Auf diese Weise verbleibt im Bereich mit Steigung 13 links und rechts der tiefer eingebrachten Nutkurve N2 ein schmaler Auflagerand für die breitere Nutkurve N1 . In Verbindung mit der im Vergleich zur Nutkurve N1 tiefer eingebrachten, aber schmaler ausgeführten Nutkurve N2 können sich beide ungestört überlagern, während das Gleitübertragungselement G1 in der Nutkurve N1 und das schmalere Gleitübertragungselement G2 in der Nutkurve N2 sicher geführt sind. Vorteilhaft verbleibt nach dem Übergang von dem Bereich mit axialer Steigung 13 in den Bereich ohne Steigung 14 für die breitere Nutkurve N1 ein seitlicher Auflagerand von der Breite des Radius des Gleitübertragungselements G2 zur radialen Führung und zusätzlichen koaxialen Ausrichtung des Kurventrägers 5 in der Hülse 2 bzw. in der Fassung 1. Im Bereich ohne axiale Steigung 14 verschiebt sich der Kurventräger nicht mehr axial sondern dreht sich nur noch auf der Stelle. Der Bereich am Ende der Nutkurve N2 ist ohne Überschneidung mit Nutkurve N1 axial um den Betrag des Axialhubes 12 vom Anfang der Nutkurve N3 versetzt angeordnet.
In Figur 12 ist ein Kurventräger 5 in seitlicher Ansicht auf die Zylinderaußenfläche dargestellt. Im oberhalb der Zylinderachse 10 dargestellten Bereich mit Steigung 13 ist der Anfangsbereich der breiten Nutkurve N1 neben dem Ende der schmalen Nutkurve N3 dargestellt. Der Anfangsbereich der Nutkurve N1 verläuft ohne Überschneidung mit der Nutkurve N2 in dem Kurventräger 5 im Verhältnis zur ebenfalls schmaleren Nutkurve N2 weniger tief, aber breiter als die sich anschließende und überlagerte Nutkurve N2. Im unteren Bereich der Figur 12 ist ein Ausbruch als Schnittdarstellung im Bereich ohne Steigung 14 der Nutkurven N1 und N2 dargestellt. Das nicht dargestellte Gleitelement G2 taucht vollständig bis auf den Nutboden der Nutkurve N2 ein, während der Nutboden für das im Durchmesser breitere Gleitelement G1 aus einem Nutkurvenrand N1 gebildet ist, der in der Breite der Hälfte der Nutkurve N2 entspricht. Eine alternative, vom gleichen erfinderischen Grundgedanken Gebrauch machende zylindrische Fassung ist Gegenstand des Anspruchs 15, wobei die gleiche Aufgabe mit den Merkmalen dieses Anspruchs gelöst wird und vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen Gegenstand der auf Anspruch 15 rückbezogenen Unteransprüche sind.
Bei der zylindrischen Fassung 101 sind die den Gleitübertragungselementen G101 , G102, G103 zugeordneten Nutkurven N'1 , N'2, N'3 im Kurventräger 102 vorteilhaft als Zylinderkurvengewinde ausgebildet und in der Innenfläche des Kurventrägers 102 eingebracht. Der axiale Abstand des Nutbodens von der Zylinderachse 110 wird als Radiusabstand 109, 111 bezeichnet und ist an den nach außen weisenden axialen Abstand/Radiusabstand des jeweiligen Gleitübertragungselements G101 , G102 angepasst.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der zylindrischen Fassung 101 weisen die Nutkurven N'1 , N'2, N'3 eine in axialer Richtung an einen vorbestimmten Axialhub der Hülse 105 angepasste Steigung auf, wobei die Nutkurven N'1 , N'2, N'3 linear oder nichtlinear ausgebildet sind.
Bei einer erfindungsgemäß weiter ausgestalteten zylindrische Fassung 101 überlagern sich die dem ersten G101 und zweiten G102 Gleitübertragungselement zugeordneten Nutkurven N'1 , N'2 unterschiedlicher Tiefe, bzw. unterschiedlichen Radiusabstands 109, 111 zumindest teilweise.
Weiter können die Nutkurven bei der zylindrischen Fassung 101 vorteilhaft einen ersten, einen Axialhub 12 der Hülse 105 bewirkenden Bereich mit Steigung 13 und einen zweiten, keinen Axialhub 12 bewirkenden Bereich ohne Steigung 14 aufweisen. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem feststehenden Kurventräger 102, eine Bajonettverbindung mit Rastvertiefung zum Anriegeln an ein nicht weiter beschriebenes Kamerasystem vorgesehen und das erste und das zweite Gleitübertragungselement G101 , G102 in einem Winkelbereich beabstandet von der Rastvertiefung angeordnet.
Besonders vorteilhaft ist die gegen den Uhrzeigersinn von der Rastvertiefung 4 auf die Bajonettverbindung 3 gesehen beabstandete Anordnung des ersten und des zweiten Gleitübertragungselements G101 , G102 in einem Winkelbereich von 45° bis 135°.
Bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten zylindrischen Fassung 101 ist an dem feststehenden Kurventräger 102 eine in Wirkverbindung mit dem Drehring 107 stehende Schneckengewindehülse 18 mit schlitzförmiger Geradführung zur axialen Verschiebung eines weiteren optischen Bauelements 19 angeordnet.
In vorteilhafter Weise kann der axiale Verschiebeweg 12 der Schneckengewindehülse 18 größer oder kleiner als der axiale Verschiebeweg 12 der Hülse 105 ausgeführt sein, wobei ein weiteres, mit dem feststehenden Kurventräger 102 verbundenes Übertragungselement 22 mit Eingriff in die schlitzförmige Geradführung 21 der Schneckengewindehülse 18 zur Drehverhinderung vorgesehen ist. Auf diese Weise lässt sich eine Unter- oder Übersetzung zwischen der axial verschiebbaren Hülse 105 und der Schneckengewindehülse 18 mit beispielsweise einem Fokussierglied eines Objektivs realisieren.
Besonders vorteilhaft beträgt der Drehwinkel des Drehrings 107 zwischen 100° und maximal 185°, um eine besonders feinfühlige Einstellung der Fokussierung über das Fokussierglied zu gewährleisten.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen zylindrischen Fassung nach Anspruch 15 sind in der Zeichnung schematisch anhand gleichwirkender alternativer Merkmale dargestellt und werden anhand der Figuren 13 bis 19 näher beschrieben.
In Figur 13 ist eine alternative zylindrische Fassung 101 für in Richtung einer optischen bzw. Zylinderachse 110 verstellbare optische und mechanische Bauelemente dargestellt. Die Aufsicht auf Ausbrüche entlang der Schnittlinien C-C und D-D zeigen Schnittdarstellungen von Gleitübertragungselementen G101 , G102 und G103, die in einem feststehenden Kurventräger 102 eingesetzt sind. Die Gleitübertragungselemente G101 , G102 und G103 haben eine Zylinderzapfenform mit zwei verschieden großen Außendurchmessern. Der jeweils größere Durchmesser ist in ein Bohrsackloch eingefügt, welches am inneren Zylinderumfang des Kurventrägers 102 eingebracht ist. Die Bohrsacklöcher sind als Durchgangsbohrungen in den Kurventräger 102 eingebracht und mit einem innenliegenden Rand zur Auflage des jeweiligen Zylinderteils mit größerem Durchmesser ausgeführt. Die Gleitübertragungselemente G101 und G102 sind bezogen auf ihre Radien am Außenumfang des Kurventrägers 102 in einem Winkelbereich von kleiner 90° mit einem Winkelabstand W'1-2 zueinander angeordnet. Der Winkel zwischen den Radien der Gleitübertragungselemente G101 und G102, bzw. der Winkelabstand W'1-2 zwischen den Gleitübertragungselementen G101 und G102 ist damit kleiner als der Winkelabstand W'1-3 zwischen Gleitübertragungselement G101 und G103 und auch kleiner als der Winkelabstand W'2-3 zwischen Gleitübertragungselement G102 und G103. Auf diese Weise ist der Abstand am Umfang der Hülse 105 zwischen dem ersten G101 und dem zweiten G102 der drei Gleitübertragungselemente kleiner, als deren jeweiliger Abstand am Umfang zum dritten Gleitübertragungselement G103. Die erfindungsgemäße, von den üblichen 120° symmetrischen Anordnungen abweichende Ausführung kann auch anhand des Winkels zwischen den Radiusvektoren oder Winkel zwischen den Radien der Gleitübertragungselemente definiert werden. In dem in Figur 13 dargestellten Beispiel beträgt der Winkel W'1-2 30°, der Winkel W'1-3 165° und der Winkel W'2-3 165°. Der axiale Abstand zur Zylinderachse 110 der durch die Durchgangsbohrungen geführten Zylinderteile der Gleitelemente G101 und G102 mit kleinerem Durchmesser ist als Radiusabstand 109 (für G101 ) und 111 (für G102) bezeichnet. Der Radiusabstand 111 des zweiten Gleitübertragungselements G102 ist kleiner als der Radiusabstand 109 des ersten Gleitübertragungselements G101. Der Außendurchmesser des durch die Durchgangsbohrung geführten Zylinderteils mit kleinerem Durchmesser des Gleitelements G102 ist größer als der Außendurchmesser des durch die Durchgangsbohrung geführten Zylinderteils mit kleinerem Durchmesser des Gleitelements G101.
Figur 14 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der in Figur 13 skizzierten Schnittlinie D-D, die an der Zylinderachse 110 einen axialen Versatz aufweist. Das Gleitübertragungselement G101 ist gegenüber dem Gleitübertragungselement G103 axial beabstandet angeordnet. Zur Verdeutlichung weist die Strich I in ie 117 an der Zylinderachse 110 einen seitlichen Versatz in axialer Richtung auf. Die durch das Gleitübertragungselement G103 geführte Strichlinie entspricht bis zur Zylinderachse 10 der Strichl i nie 116 aus Figur 15.
In Figur 15 ist eine Schnittdarstellung entlang C-C aus Figur 13 dargestellt. Im Kurventräger 102 ist eine Hülse 105 drehbar und axial verschiebbar entlang einer Zylinderachse 110 gelagert. Der Kurventräger 102 weist, in seiner Zylinderinnenfläche eingebrachte Nutkurven N'1 , N'2 und N'3 auf. Das in die Nutkurve N'1 eingreifende Gleitübertragungselement G101 und das in die Nutkurve N'3 eingreifende Gleitübertragungselement G103 sind in axialer Richtung in einer Ebene, gekennzeichnet durch die Strichlinie 116 angeordnet. Ein Drehring 107 ist schematisch dargestellt auf dem Kurventräger 102 drehbar und axial nicht verschiebbar gelagert. Zur Axialverschiebung der Hülse 105 ist ein Übertragungselement 108 am Drehring 107 befestigt und greift in eine schlitzförmige Geradführung 106 ein.
In Figur 16 ist eine Schnittdarstellung auf die Innenseite des Kurventrägers 102 dargestellt, die die Ausgestaltung und Positionierung der Nutkurven N'1 , N'2 und N'3 zueinander weiter verdeutlicht.
Oberhalb der Zylinderachse 110 sind sich überlagernde, axial linear ansteigende Bereiche der Nutkurven N'1 und N'2 dargestellt, die im Falle einer Drehung der in Figur 16 nicht dargestellten Hülse 105 einen axialen Hub der Hülse 105 bewirken. Unterhalb der Zylinderachse 110 verlaufen die Nutkurven N'1 und N'2 mit einem axialen Versatz, der dem Versatz zwischen Strichlinie 117 in Figur 14 und Strichlinie 116 in Figur 15 entspricht. Die Nutkurven N'1 und N'2 verlaufen in diesem Bereich jedoch parallel und nicht mehr linear axial ansteigend zueinander. Greifen die nicht dargestellten Gleitübertragungselemente G101 und G102 der Hülse 105 in diesem Bereich, erfolgt trotz Drehung der Hülse 105 keine axiale Verschiebung der Hülse 105 entlang der Zylinderachse 110 innerhalb des Kurventrägers 102 mehr.
Die perspektivischen Darstellungen in Figur 17 und 18 verdeutlichen die geometrische Anordnung der Nutkurven N'1 , N'2 und N'3 am Innenumfang des Kurventrägers 102. Die in die Nutkurven eingreifenden Gleitübertragungselemente G101 , G102 und G103 sind dabei schematisch und ohne Hülse 105 dargestellt.
In Figur 19 ist eine alternative Geradführung 106' dargestellt, die als erhabene, parallel zur Zylinderachse 110 verlaufende Anformung an der Hülse 105 ausgeführt ist. Das an dem nicht dargestellten Drehring 107 befestigte Übertragungselement 108' umgreift die Geradführung 106'. Auf diese Weise kann eine am Drehring 107 vorgenommene Drehbewegung über das Übertragungselement 108' auf die Hülse 105 übertragen werden und aufgrund der Wirkverbindung zwischen den Nutkurven des Kurventrägers 102 und den Gleitübertragungselementen der Hülse 105 in eine axiale Verschiebung der Hülse 105 umgesetzt werden.
Bezuqszeichenliste
1 , 101 Zylindrische Fassung
2, 105 feststehende Hülse
3 Bajonettverbindung
4 Rastvertiefung
5, 102 Kurventräger
6, 106 schlitzförmige Geradeführung
106' Geradführung außen
7, 107 Drehring
8, 108 Übertragungselement dreh
9 Radiusabstand Gleitübertragungselement G2
109 Radiusabstand Gleitübertragungselement G101
10, 110 Zylinderachse
11 Radiusabstand Gleitübertragungselement G1
111 Radiusabstand Gleitübertragungselement G102
12 Axialhub
13 Nutkurvenbereich mit axialer Steigung
14 Nutkurvenbereich ohne axiale Steigung
15 optische Markierung
16 Strichlinie Ebene G1 G3
116 Strichlinie Ebene G102 G103 17 Strichlinie Axialversatz G2 G3
117 Strichlinie Axialversatz G101 G103
18 Fassung mit Schneckengewinde, Schneckengewindehülse
19 Linse
20 Schneckengewinde
21 axial verlaufende Nut
22 Übertragungselement fest
G1 , G2, G3 Gleitübertragungselement
G101 , G102, G103 Gleitübertragungselement altem.
N1 , N2, N3 Nutkurven
N'1 , N'2, N'3 Nutkurven altem.
W1-2 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G1 und G2
W1-3 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G1 und G3
W2-3 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G2 und G3
W'1-2 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G101 und G102
W1 -3 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G101 und G103
W'2-3 Winkel zwischen Gleitübertragungselement G102 und G103

Claims

Patentansprüche ) Zylindrische Fassung (1 ) für verstellbare optische und mechanische Bauelemente mit einer relativ zu einer Fassung feststehenden Hülse (2), mit drei an ihrem inneren Zylinderumfang verteilt angeordneten Gleitübertragungselementen zur Wirkverbindung mit korrespondierenden Nutkurven eines in der Hülse (2) drehbar und axial verschiebbar gelagerten Kurventrägers (5) der eine schlitzförmige Geradführung (6) aufweist und einem in axialer Richtung feststehenden, auf der Außenfläche der Hülse gelagerten und von außen betätigbaren Drehring (7), der zumindest ein Übertragungselement (8) zum Eingriff in die schlitzförmige Geradführung (6) des Kurventrägers (5) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W1-2) zwischen dem Radius eines ersten (G1 ) und eines zweiten (G2) der drei Gleitübertragungselemente (G1 , G2, G3) kleiner ist als deren jeweiliger Winkel (W1-3,W2-3) zum dritten Gleitübertragungselement (G3). ) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W1-2) zwischen dem Radius des ersten (G1 ) und des zweiten (G2) Gleitübertragungselements kleiner als 90° ausgebildet ist. ) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (G1 ) und das dritte (G3) Gleitübertragungselement in axialer Richtung in einer Ebene angeordnet sind und der Durchmesser des zweiten Gleitübertragungselements (G2) kleiner ist als der des ersten Gleitübertragungselements (G1 ).
4) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite (G2) Gleitübertragungselement mit kleinerem Durchmesser in axialer Richtung beabstandet zur Ebene des ersten (G1 ) und dritten (G3) Gleitübertragungselements angeordnet ist.
5) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Radiusabstand (9) zur Zylinderachse (10) des im Durchmesser gegenüber dem ersten (G1 ) Gleitübertragungselement kleinere zweite (G2) Gleitübertragungselement kleiner ist, als der Radiusabstand (11) des ersten (G1) Gleitübertragungselements.
6) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Gleitübertragungselementen (G1 , G2, G3) zugeordneten Nutkurven (N1 , N2, N3) im Kurventräger (5) als Zylinderkurvengewinde ausgebildet und in der Außenfläche des Kurventrägers (5) eingebracht sind, wobei der Radiusabstand des Nutbodens an den Radiusabstand (9, 11 ) des jeweiligen Gleitübertragungselements (G2, G1 ) angepasst ist.
7) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkurven (N1 , N2, N3) eine in axialer Richtung an einen vorbestimmten Axialhub (12) des Kurventrägers (5) angepasste Steigung aufweisen, wobei die Nutkurven (N1 , N2, N3) linear oder nichtlinear ausgebildet sind. ) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die dem ersten (G1 ) und zweiten (G2) Gleitübertragungselement zugeordneten Nutkurven (N1 , N2) unterschiedlicher Tiefe zumindest teilweise überlagern. ) Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutkurven einen ersten, einen Axialhub (12) bewirkenden Bereich mit Steigung (13) und einen zweiten, keinen Axialhub (12) bewirkenden Bereich ohne Steigung (14) aufweisen. 0)Zylindrische Fassung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der feststehenden Hülse (2), eine Bajonettverbindung mit Rastvertiefung zum Anriegeln an ein Kamerasystem vorgesehen ist und das erste und das zweite Gleitübertragungselement in einem Winkelbereich beabstandet von der Rastvertiefung angeordnet sind. 1 )Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Gleitübertragungselement (G1 , G2) in einem Winkelbereich von 45° bis 135° auf die Bajonettverbindung (3) gesehen gegen den Uhrzeigersinn beabstandet von der Rastvertiefung (4) angeordnet sind. 2)Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass an der feststehenden Hülse (2) eine in Wirkverbindung mit dem Drehring (7) stehende Schneckengewindehülse (18) mit schlitzförmiger Geradführung zur axialen Verschiebung eines weiteren optischen Bauelements (19) angeordnet ist. )Zylindrische Fassung (1 ) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Verschiebeweg (12) der Schneckengewindehülse (18) größer oder kleiner als der axiale Verschiebeweg (12) des Kurventrägers (5) ist, wobei ein weiteres, mit der feststehenden Hülse (2) verbundenes Übertragungselement (22) mit Eingriff in die schlitzförmige Geradführung (21) der Schneckengewindehülse (18) zur Drehverhinderung vorgesehen ist. )Zylindrische Fassung (1 ) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel des Drehrings (7) zwischen 100° und maximal 185° beträgt. )Zylindrische Fassung (101) für verstellbare optische und mechanische Bauelemente mit einem relativ zu einer Fassung feststehenden Kurventräger (102), mit drei an seinem inneren Zylinderumfang verteilt angeordneten Nutkurven (N'1 , N'2, N'3) zur Wirkverbindung mit korrespondierenden Gleitübertragungselementen (G101 , G102, G103) einer in dem Kurventräger (102) drehbar und axial verschiebbar gelagerten Hülse (105) die eine schlitzförmige Geradführung (106) aufweist und einem in axialer Richtung feststehenden, auf der Außenfläche des Kurventrägers (102) gelagerten und von außen betätigbaren Drehring (107), der zumindest ein Übertragungselement (108) zum Eingriff in die schlitzförmige Geradführung (106) der Hülse (105) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W101-102) zwischen dem Radius eines ersten (G101) und eines zweiten (G102) der drei Gleitübertragungselemente (G101 , G102, G103) kleiner ist als deren jeweiliger Winkel (W101 -103, W102-103) zum dritten Gleitübertragungselement (G103) oder der Abstand am Umfang der Hülse (105) zwischen dem ersten (G101 ) und dem zweiten (G102) der drei Gleitübertragungselemente (G101 , G102, G103) kleiner ist als deren jeweiliger Abstand am Umfang zum dritten Gleitübertragungselement (G103). )Zylindrische Fassung (101) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (W101-102) zwischen dem Radius des ersten (G101 ) und des zweiten (G102) Gleitübertragungselements kleiner als 90° oder der Abstand am Umfang der Hülse (105) zwischen dem ersten (G101 ) und dem zweiten (G102) Gleitübertragungselement kleiner als 25% des Gesamtumfangs der Hülse (105) ausgebildet ist. )Zylindrische Fassung (101 ) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite (G102) und das dritte (G103) Gleitübertragungselement in axialer Richtung in einer Ebene angeordnet sind und der Durchmesser des ersten Gleitübertragungselements (G101 ) kleiner ist als der des zweiten Gleitübertragungselements (G102). )Zylindrische Fassung (101 ) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (G101) Gleitübertragungselement mit kleinerem Durchmesser in axialer Richtung beabstandet zur Ebene des zweiten (G102) und dritten (G103) Gleitübertragungselements angeordnet ist. )Zylindrische Fassung (101 ) nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Radiusabstand (109) zur Zylinderachse (110) des im Durchmesser gegenüber dem zweiten (G102) Gleitübertragungselement kleinere erste (G101 ) Gleitübertragungselement größer ist, als der Radiusabstand (111 ) des zweiten (G102) Gleitübertragungselements.
PCT/DE2023/100292 2022-04-22 2023-04-21 Zylindrische fassung für verstellbare optische und mechanische bauelemente WO2023202749A1 (de)

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