DE2715646A1 - Verstelleinrichtung zur fokussierung von objektiven - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verstelleinrichtung zur Fokussierung von Objekti-ven auf in der Bildebene abzubildende Objekte durch Verschiebung optischer Glieder in axialer Richtung.

Zur Fokussierung von Objektiven wird vorzugsweise ein sogenannter Schnecken-gang benutzt, der aus zwei in sich verschraubten Gewindehülsen mit meist mehrgän-gigen Gewinden und kleinem Gewindeprofil besteht. Durch Verdrehen der einen Ge-windehülse gegenüber der anderen wird eine der Steigung und dem Drehwinkel ent-sprechende proportionale Längsverstellung eines verschiebbar angeordneten opti-schen Gliedes erreicht. Durch eine Nut an der inneren der beiden Gewindehülsen, in die eine fingerähnliche Geradführung eingreift, wird ein geradliniger Schneckengang geschaffen.

Diese Verstellmechanismen weisen eine sehr grosse Flächenreibung an den Gewin-deflanken auf.

Es ist eine Einrichtung bekannt, die zur Verstellung von optischen Gliedern eines Ob-jektivs eine am Objektivtubus befestigte Zahnstange aufweist, in welche ein Schnek-kenrad eingreift. Diese Einrichtung kann durch einen auf der Achse des Schnecken-rades angeordneten Drehknopf von Hand oder von einem Motor verstellt werden (deutsches Patent 1 101 801). Aufgrund der relativ grossen Transportschnecke und der grossen Gleitfläche ist eine erhebliche
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vorhanden.

Eine weitere bekannte Verstelleinrichtung besteht aus mindestens einer drehbaren Welle mit einem Gewinde und einer gegebenenfalls feststehenden Führungsspule innerhalb eines Objektivkörpers, die parallel zur optischen Achse angeordnet ist, wobei das Gewinde von einer ortsfest an einem Fassungskörper angeordneten Gewindemutter formschlüssig umgeben ist und die drehbare Welle ein Rändelrad und ein Zahnrad aufweist, das mit einem gegebenenfalls abnehmbaren Motor in Verbindung steht (deutsches Patent 1 278 975).

Der Kraftaufwand zur Verstellung des optischen Systems bzw. eines optischen Gliedes ist relativ hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung zur Fokussierung von Objektiven zu schaffen, die die aufgezeigten Nachteile nicht aufweist und die sich durch eine verbesserte Führungsgenauigkeit, durch besondere Einfachheit in der Herstellung und Montage auszeichnet und mit der die Möglichkeit eines kameraseitigen Antriebs (manuell oder motorisch) und eine kameraseitige Anzeige gegeben ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass das zur Fokussierung gegenüber während des Fokussiervorgangs feststehenden optischen Gliedern ver-schiebbar angeordnete optische Glied in einer Fassung eingebracht ist, die mit einer am hinteren Ende ein Gewinde aufweisenden Führungssäule fest verbunden ist und deren Gewinde mit einer Gewindemutter in Eingriff steht, welche mit einem Zahnrad für die manuelle bzw. mit einem Zahnrad für eine motorische Betätigung in Verbindung steht, wobei das Zahnrad für die manuelle Betätigung als Bedienungs-knopf ausgebildet und das Zahnrad für die motorische Betätigung über einer Frik-tionskupplung mit einem Motor verbunden ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen ent-nehmbar.

Ein zweckmässiges Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schema-tisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Der dargestellte Längsschnitt zeigt ein Objektiv 1 mit veränderbarer Brennweite, das mit einer Filmkamera 2 derart verbunden ist, dass ein bestimmter Teil des Objektivs 1 in die Kamera 2 hineinragt. Das Objektiv 1 setzt sich aus einem zur Fokussierung verschiebbar angeordneten optischen Glied 3 und aus während des Fokussiervor-gangs feststehenden optischen Gliedern 4, 5 und 6 zusammen. Zur Brennweitenver-stellung und zur Konstanthaltung der Schnittweite werden die optischen Glieder 4 und 5 gegenüber den anderen optischen Gliedern 3 und 6 noch vorbestimmten Ge-setzmässigkeiten verschoben. Das stets feststehende optische Glied 6 setzt sich aus mehreren Linsen bzw. Linsengliedern (nicht dargestellt) zusammen und bildet das Relaissystem, welches die aufzunehmenden Objekte auf die Filmebene 7 abbildet.

Das zur Fokussierung verschiebbar angeordnete optische Glied 3 ist in einer Fas-sung 8 eingebracht, die mit einer Führungssäule 9 fest verbunden ist. Die Führungs-säule 9 weist an ihrem in die Kamera hineinragenden Teil ein Gewinde 10 auf, in wel-ches eine das Zahnrad ausgebildete Gewindemutter 11 eingreift. Die Gewindemutter 11 steht einerseits zur manuellen Betätigung der Fokussier-Verstelleinrichtung mit einem Zahnrad 12 und andererseits zur motorischen Betätigung mit einem Zahnrad 15 in Verbindung. Das Zahnrad 12 bildet mit einem eine Entfernungsskala 14 tragenden Einstellring 13 eine Einheit. Das Zahnrad 15 ist auf einem Motor 16 angeordnet. Zwi-schen dem Motor 16 und dem Zahnrad 15 befindet sich eine Friktionskupplung 17, wodurch sich ein Auskuppeln des Motors 16 bei manueller Betätigung der Verstell-einrichtung erübrigt.

Wird die Gewindemutter 11 entweder durch die entsprechenden Verbindungsele-mente für die manuelle oder für die motorische Betätigung in Drehung versetzt, er-folgt eine Bewegung der Führungssäule 9 über das Gewinde 10 in axialer Richtung, wobei die Fassung 8 mit dem optischen Glied 3 eine Vor- oder Rückwärtsbewegung entsprechend der Drehrichtung der Betätigungsglieder 12 bzw. 16 ausführt. Die Nah-einstellung (kleinste Entfernung) ist gestrichelt dargestellt.

Zwei Platinen 18 und 19 bilden die Lager für die Führungssäule 9 und dienen gleichzeitig dem statischen Aufbau des Objektivs 1.

Die Gewindemutter 11 ist zwischen der Platine 19 und einer Hilfsplatine 20 axial gelagert.

Um ein Verdrehen bzw. Verkanten der Fassung 8 mit dem optischen Glied 3 um die Führungssäule 9 zu verhindern, ist eine kurze Führungssäule 21 in einem Längsschlitz der Platine 18 angeordnet, wobei die Führungssäulen 9 und 21 durch eine ringförmige Klammer 23 zur Versteifung der verschiebbar angeordneten Ele-mente 8, 9 und 21 verbunden sind.

Die Verschiebung der optischen Glieder 4 und 5 zur Brennweitenänderung und Konstanthaltung der Schnittweite erfolgt in Führungsrillen 24 und 25 über an sich bekannte Verstell- und Übertragungsmittel (nicht dargestellt).

Die vorgeschlagene Verstelleinrichtung zum Fokussieren von Objektiven eignet sich auch in besonderer Weise zur selbsttätigen Scharfeinstellung (Autofocus).

Hierbei kann es sich um selbsttätige Scharfeinstell-Einrichtungen handeln, die in an sich bekannter Weise den Aufnahmeabstand zum Objekt mit einem Sender (bei-spielsweise Infrarot oder
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) und einem Empfänger messen oder bei denen das vom Aufnahme-Objektiv erzeug-te Bild zu einem Empfänger geleitet und dort auf optimalen Kontrast elektronisch ausgetastet werden. Bei diesen Einstelleinrichtungen ist eine im Aufnahme-Objektiv und/oder in der Kamera angeordnete Einrichtung mit entsprechenden bekannten Stellgrössen erforderlich, die es gestattet, die zur automatischen Fokussierung vor-gesehene optische Wirkungsgruppe sofort unmittelbar in die von den Stellgrössen er-mittelte Position zu bringen.

Die besondere Leichtgängigkeit der erfindungsgemässen Verstelleinrichtung, und so-mit der nur geringe Energieaufwand für die motorische Verstellung, sind für die selbsttätige Scharfeinstellung äusserst günstig. Ebenso ist es von Vorteil, dass keine Umschaltvorgänge zwischen motorischer (Autofocus) und manueller Betätigung er-forderlich sind.

Durch die grosse Führungslänge, die die Verstelleinrichtung aufweist, wird eine ver-kantungsfreie Führung bei kleinen Lagerstellen mit geringer Lagerreibung gewährlei-stet.

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Bei manueller Betätigung ist durch das Übersetzungsverhältnis - grosse Kraft bei kleinem Drehweg (kleiner als eine Umdrehung) des Einstellrings - eine gute Anpas-sung gegeben, wobei bei der motorischen Betätigung dieses Übersetzungsverhältnis umgekehrt ist, wodurch für beide Betätigungen die bekannt günstigen Übersetzungs-verhältnisse vorliegen.

Durch die Geradführung des zu verstellenden Gliedes für die Fokussierung wird eine bessere Zentrierung für dieses Glied und eine bessere optische Qualität für das Ob-jektiv erreicht.

Ausser der präzisen Längsführung des Fokussiergliedes ist auch die Anordnung der manuellen Einstellung an griffgünstiger Stelle im Bereich des Kamerakörpers und/oder in der Nähe des Kamera-Handgriffs in Verbindung mit einer bequemen Ab-lesbarkeit der Entfernungsskala sehr vorteilhaft.

Ein weiterer Vorteil der Längsführung des Fokussiergliedes besteht darin, dass recht-eckige Sonnenblenden, Vorsatzlinsen, Filter oder dergleichen auf die Frontgruppe aufsetzbar sind, ohne den erforderlichen Strahlengang ungünstig zu beeinflussen.

Die Verstelleinrichtung eignet sich für Objektive der verschiedensten Arten und An-wendungen.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass mehrere optische Glieder oder das gesamte optische System zur Fokussierung mit der erfindungsgemässen Verstelleinrichtung verstellt werden können.

Figur

1 Objektiv

2 Filmkamera

3 optisches Glied (Frontglied)

4 optisches Glied (zweites Glied)

5 optisches Glied (drittes Glied)

6 optisches Glied (Relaissystem)

7 Filmebene

8 Fassung

9 Führungssäule

10 Gewinde

11 Gewindemutter

12 Zahnrad

13 Einstellring

14 Skala (Entfernung)

15 Zahnrad

16 Motor

17 Friktionskupplung

18 vordere Platine

19 hintere Platine

20 Hilfsplatine

21 Führungssäule

22 Stift

23 ringförmige Klammer

24 Führungsrille

25 Führungsrille

Claims (8)

1. Verstelleinrichtung zur Fokussierung von Objektiven auf in der Bildebene abzubil-dende Objekte durch Verschiebung optischer Glieder in axialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass das zur Fokussierung gegenüber während des Fokussiervor-ganges feststehenden optischen Gliedern (4, 5 und 6) verschiebbar angeordnete optische Glied (3) in einer Fassung (8) eingebracht ist, die mit einer am hinteren En-de ein Gewinde (10) aufweisenden Führungssäule (9) fest verbunden ist und deren Gewinde (10) mit einer Gewindemutter (11) in Eingriff steht, welche mit einem Zahn-rad (12) für manuelle bzw. mit einem Zahnrad (15) für eine motorische Betätigung in Verbindung steht, wobei das Zahnrad (12) für die manuelle Betätigung als Einstell-ring (13) ausgebildet und das Zahnrad (15) für die motorische Betätigung über eine Friktionskupplung (17) mit einem Motor (16) verbunden ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungs-säule (9) in zwei Platinen (18 und 19) gelagert ist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellring (13) einen Stift (22) zur Begrenzung des Drehweges aufweist.

4. Verstelleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (8) des verschiebbar angeordneten optischen Gliedes (3) zusätz-lich auf einer Führungssäule (21) zur exakten Axialführung verschiebbar gelagert ist, wobei die Führungssäulen (9 und 21) durch eine ringförmige Klammer (23) zur Versteifung der verschiebbar angeordneten Elemente (8, 9 und 21) verbunden sind.

5. Verstelleinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeich-net, dass zur Fokussierung mehrere optische Glieder verschiebbar angeordnet sind.

6. Verstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche für ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Objektivs (1) ein optisches Glied (4) zur Änderung der Brennweite und ein anderes optisches Glied (5) zur Konstanthaltung der Schnittweite verschiebbar angeordnet sind.

7. Verstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur selbsttätigen Scharfeinstellung der Motor (16) durch an sich bekannte Stellgrössen antreibbar ist.

8. Verstelleinrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des verschiebbar angeordneten optischen Gliedes (3) kameraseitig erfolgt.