Verstelleinrichtung für Objektive veränderlicher Brennweite
Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung für Objektive veränderlicher Brennweite zur spielfreien und verkantungsfreien axialen Bewegung eines in einem Fassungsglied gehaltenen optischen Verschiebeelementes im Inneren eines Tubus.
In Objektiven veränderlicher Brennweite ist es erforderlich, Einzellinsen oder optische Glieder gegeneinander oder miteinander nach vorher berechneter Gesetzmässigkeit spielfrei und verkantungsfrei zu verschieben. Es gibt verschiedene Methoden, um die Bewegung des optischen Verstellelementes zu bewirken, und zwar entweder die direkte Verschiebung einer am Aussendurchmesser des Objektivkörpers vorgesehenen Handhabe, oder durch Verdrehen eines Ringes und Bewegung von Steuerkurven, deren Steigungen den Gesetzmässigkeiten der Verschiebevorgänge entsprechen.
Stets ist es jedoch, besonders bei einseitig einwirkenden Kurvensteuerungen, schwierig, eine spiel- und verkantungsfreie Bewegung des optischen Verschiebeelementes zu bewirken.
Infolge der Gleichförmigkeit der Bewegung ist die Verschiebung mittels einer gleichmässig steigenden Kurve oder eines Gewindes möglich, andrerseits wirkt erschwerend, dass das Verschiebeelement von der vordersten Stellung (grösste Brennweite) bis zur hintersten Stellung (kleinste Brennweite) so bis zu den Linsenfassungen der vorderen und hinteren angrenzenden Linsen verschoben werden muss, und dass für die Fassung des Verschiebeelementes keine Führungslänge verbleibt. Es ist jedoch eine gute Zentrierung und damit saubere Führung des Verschiebegliedees aus optischen Gründen erforderlich.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Verstellvorrichtung für Objektive veränderlicher Brennweite zu schaffen, die eine spiel- und verkantungsfreie Bewegung des optischen Verschiebegliedes gestattet und dabei einfach und störungsunanfällig im Aufbau ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, dass der Tubus mit einem Führungsgewinde versehen ist und das Fassungsglied aus einem mit mindestens drei in das Führungsgewinde eingreifenden Gewindestegen versehenen Fassungsring besteht, und dass zum Antrieb des Fassungsringes mit Verschiebeglied eine mindestens dreifach längsgeschlitzte Mitnehmerhülse drehbar innerhalb des Tubus angeordnet ist, durch deren Schlitze die Gewindestege des Fassungsringes hindurchgreifen. Zweckmässig ist das Vortriebsgewinde im Tubus für den Verschiebemechanismus als mehrgängiges Gewinde ausgebildet und in seiner Steigung so gewählt, dass etwa eine Umdrehung der Mitnehmerhülse den gesamten Vorschub des Verschiebeelementes über den der Optik zugeordneten Variationsbereich ergibt.
In der nachfolgenden Beschreibung wird anhand der beigefügten Zeichnung ein Ausführungsformbeispiel der Erfindung beschrieben.
In den beigefügten Zeichnungen ist dargestellt in:
Fig. 1 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines Objektives veränderlicher Brennweite,
Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht des mit einem Kreis eingefassten Teiles der Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, des Fassungstubus,
Fig. 4 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, der Mitnehmerhülse,
Fig. 5 zwei Ansichten des Fassungsringes und in
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung des Objektives teilweise im Schnitt.
Fig. 1 zeigt ein optisches System veränderlicher Brennweite, bestehend aus den Linsen 1 bis 6. Die Linse 2 ist das Verschiebeelement des optischen Systems. Die Verschiebung erstreckt sich auf den gesam ten Abstand zwischen der Linse 1 und der Linse 3.
Wie die Darstellung erkennen lässt, ist eine einwandfreie Führung der Linse 2 über den gesamten Verschiebeweg problematisch, da nur eine geringe Führungslänge des Fassungsgliedes 9 der Verschiebelinse 2 möglich ist. Zur Lösung dieses Problemes wird anstelle eines Führungspasszylinders und einer einseitig wirksamen Steuerkurve ein mehrgängiges Gewinde hoher Steigung gewählt, welches gleichzeitig dem Vortrieb des Verschiebeelementes 2 bzw. Fassungsgliedes 9 dient und eine spielfreie Führung im Flankendurchmesser des Gewindes bewirkt. Weiterhin wird hiermit die Bedienung des Antrieb es mittels Übertragungsgliedern von aussen her ermöglicht. Nach Fig. 1 ist Pos. 7 ein Fassungstubus, wie er in Fig. 3 einzeln dargestellt ist. Im Inneren des Tubus ist ein mehrgängiges Gewinde, dessen Steigung annäherend dem Verschiebeweg der Linse 2 entspricht.
Im Tubus 7 ist eine dreifach geschlitzte Mitnehmerhülse 8 drehbar gelagert, welche mit drei Schlitzen 8a versehen ist (Fig. 4). Im Inneren der Mitnehmerhülse 8 befindet sich der mit drei Gewindestegen 9a versehene Fassungsring 9 der Linse 2. Die Breite der Gewindestage 9a ist so bemessen, dass die Stege der Breite der Schlitze 8a der Mitnehmerhülse 8 entsprechen und sich in diese einpassen.
Auf diese Weise wird eine spielfreie Mitnahme des Fassungsringes 9 beim Verdrehen des äusseren Bedienungsringes 10 erreicht. Der Bedienungsring 10 greift mit einer nicht näher dargestellten Nase in eine Nut 8b der Mitnehmerhülse 8 ein und bewirkt so die Kopp lung der Bedienungs- und Bewegungselemente. Die spielfreie Führung des Fassungsringes 9 des Verschiebegliedes 2 erfolgt im Flankendurchmesser des Gewindes der Gewindestege 9a und dem Vortriebsgewinde des Tubus 7. Für die Lagerung des Verschiebegliedes ist also nur das Flankenspiel des Gewindes massgebend (siehe auch Fig. 2).
Der Bedienungsring 10 ist auf dem Tubus 7 drehbar gelagert; er wird durch den Ring 11, welcher mit Ring 10 auf nicht dargestellte Weise verbunden ist, gehalten.
Eine sehr einfache aber besonders wirksame Massnahme dient noch der Montagevereinfachung. In Fig. 2 ist vergrössert dargestellt zu sehen, dass die Mitnehmerhülse 8 über das Gewindeende des Tubus 7 bei 13 um zirka 1 mm hinaussteht. Beim Einsetzen des Verschiebeelementes 2 mit seinem Fassungsring 8 genügt es, wenn der Ring 9 mit seinen drei Stegen 9a in die überstehenden Nuten 8a der Mitnehmerhülse 8 gelegt wird.
Durch leichte Drehung am Bedienungsring 10 finden sich die Gewindegänge sofort. Die in den Figuren nicht näher erläuterten Fassungsteile 12 und sonstige Abstands- und Befestigungsringe dienen lediglich der Kompletierung der Optik, zur Erläuterung der Funktionen sind sie nicht erforderlich. Fig. 6 stellt eine perspektivische Skizze des gesamten Aufbaues zum besseren Verständnis der Funktionen dar.