DE2510941B2

DE2510941B2 - Schärfentiefe-Objektiv

Info

Publication number: DE2510941B2
Application number: DE2510941A
Authority: DE
Inventors: Walter Otto Dr.Med.Habil. 3101 Hohne Gross
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-13
Filing date: 1975-03-13
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2510941A1; DE2510941C3; JPS51119222A; CH613785A5; AU1219576A; JPS6039209B2; US4274725A

Description

Die Erfindung betrifft ein Objektiv für fotografische oder kinematografische Kameras, insbesondere ein Wechselobjektiv, mit veränderlicher Blende und einer Einstellvorrichtung für die Aufnahmeentfernung sowie mit Mitteln zur Kupplung von Blenden- und Entfernungseinstellung. Sie befaßt sich mit einem solchen Objektiv speziell unter dem Gesichtspunkt der Schärfentiefe.

Damit in einem vorgegebenen Entfernungsbereich alle Objekte hinreichend scharf abgebildet werden, muß bekanntlich das Objektiv auf eine bestimmte mittlere Entfernung fokussiert werden, die von der vorderen und hinteren Grenze des gewünschten Schärfenbereichs abhängt. Zusätzlich muß die Blende so weit geschlossen werden, daß in der Bildebene dc-r Zerstreuungskreis nirgends größer wird als ein bestimmter von Format und Nachvergrößerung abhängiger Wert. Bei Kleinbildkameras wird er gewöhnlich auf 1/30 mm festgelegt.

Bei Spiegelreflex- und großformatigen Mattscheibenkameras wird häufig durch Probieren eine Einstellung

ίο von Entfernung und Blende gesucht, bei der der gewünschte Bereich auf der Mattscheibe scharf erscheint Dieses Verfahren hat den großen Nachteil, daß in abgeblendetem Zustand, also mit sehr dunklem Mattscheibenbild gearbeitet werden muß, weshalb die

is Einstellgenauigkeit gering ist und oft aus Sicherheitsgründen weiter abgeblendet wird als nötig.

Diesen Nachteil vermeiden die an vielen Objektiven vorhandenen Schärfentiefeskalen, die zudem auch an Kameras mit Meßsucher statt Mattscheibe verwendet werden können. Ein genaues Einstellen der für den gegebenen Bereich optimalen Entfernung und Blende ist jedoch sehr umständlich und zeitraubend, da nacheinander folgende Manipulationen auszuführen sind: a) fokussieren des einen Grenzpunktes des gewünschten Schärfenbereichs; b) ablesen und merken der eingestellten Entfernung; c) fokussieren des anderen Grenzpunktes; d) ablesen und merken dieser Entfernung; e) drehen des Entfernungsringes, bis die beiden gemerkten Entfernungen gleichen Blendenzahlen der

ίο Schärfentiefeskala gegenüberstehen und f) Einstellen ' dieser Blendenzahl.

Das Ziel der Erfindung war nun, einen möglichst großen Teil dieser Manipulationen automatisch ablaufen zu lassen. Dabei ergab sich konkret die Aufgabe, an

i¹"' einem Objektiv eine Vorrichtung zu schaffen, die es dem Benutzer gestattet, den einen und den anderen Grenzpunkt des Schärfenbereiches einzustellen und einzugeben, ohne Skalen ablesen zu müssen, woraufhin der Mechanismus selbsttätig den »Intermediärpunkt«

·»<· und die Blende einstellt. Dies sollte insbesondere bei Wechselobjektiven ermöglicht werden. Dabei wird unter Intermediärpunkt die Stellung des Objektives verstanden, in der es sich genau in der Mitte zwischen seinen Einstellungen auf die beiden Grenzpunkte

ti befindet.

In der DT-OS 18 13 457 ist eine fotografische Kamera beschrieben, in der die eben geforderte Funktionsweise bereits verwirklicht ist. Die dafür nötigen Bauteile sind im Kameragehäuse angeordnet; das Objektiv ist nicht

^w auswechselbar. Vor allem wegen der viel engeren und anders gearteten Platzverhältnisse in einem Objektiv ist die dortige konstruktive Lösung nicht auf ein solches übertragbar. Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe war daher ein grundlegend anderer Weg zu suchen. Er

^r>r> besteht erfindungsgemäß darin, daß die Einstellvorrichtung für die Aufnahmeentfernung mindestens drei ineinander verschiebbare Tubusse enthält, von denen der innere fest mit dem Objektiv und der mittlere mit einem Einstellmittel für die Blende verbunden ist,

^hl) während der äußere die Anschlußmittel für eine Kamera aufweist, daß der innere und der mittlere Tubus über ein Gewinde miteinander in Eingriff stehen und ein Betätigungsmittel vorgesehen ist, das die Scharfeinstellung durch axiales Verschieben des Objektives mittels

^h"> des Gewindes ermöglicht, daß dem mittleren und dem äußeren Tubus je ein verstellbarer und feststellbarer Anschlag, vorzugsweise in Form eines Ringes, zugeordnet ist, daß einer dieser Anschläge durch eine lösbare

Sperre mit dem Betätigungsmittel für die Scharfeinstellung oder mit dem inneren Tubus verbunden und durch eine Feder mit dem anderen Anschlag gekoppelt ist, und daß der mittlere Tubus mit dem äußeren über Getriebemittel in Verbindung steht, die nach Lösen einer Sperre das Objektiv mit dem inneren und mittleren Tubus selbsttätig in eine durch die relative Lage der beiden Anschläge zueinander bestimmte Mitteleinstellung zwischen zwei EntfernungseinsteHungen schieben, wobei der mittlere Tubus gleichzeitig die Blende entsprechend dem Verschiebeweg schließt.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist das Gewinde zwischen innerem Tubus und mittlerem Tubus ein Doppelgewinde und das Betätigungsmittel ein Rändelring, wobei der Rändelring einerseits mit einem Außengewinde in ein entsprechendes Innengewinde des mittleren Tubus und andererseits mit einem Innengewinde gleicher Steigung in ein Außengewinde des inneren Tubus eingreift, so daß bei Drehung des Rändelringes die Linsen genau den doppeken Vorschub erhalten wie der Rändelring selbst.

Das Getriebemittel zwischen mittleren und äußerem Tubus kann vorteilhaft aus einem Gewinde bestehen, das die gleiche Steigung hat wie die beiden Gewinde des Rändelringes. Es kann aber im Rahmen der Erfindung ebenso eine geeignete Geradführung Anwendung finden in Verbindung mit Steuerungsmitteln, die eine Halbierung des Gesamthubes des Doppelgewindes ergeben.

Mit einem so ausgestalteten Objektiv, das problemlos als Wechselobjektiv in konventionellen Kameras verwendet werden kann, genügt es, auf die beiden Grenzpunkte des Schärfenbereiches zu fokussieren und die beiden sich ergebenden Auszugswerte, z. B. durch Tastendruck zu speichern. Alles andere stellt sich dann automatisch ein. Ein Ablesen von Skalen ist nicht mehr erforderlich, ja Blenden-, Entfernungs- und Schärfentiefeskalen können ganz entfallen. Das verbleibende Herausfokussieren des Schärfenbereiches gehört zum Motiv-Aussuchen und muß als eine der Freiheiten dem Fotografen erhalten bleiben, auch dann, wenn das Fokussieren selbst noch automatisiert wäre.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das ganze Objektiv, F i g. 2 und 3 geben Details wieder.

Das eigentliche Objektiv, bestehend aus Linsen und Fassung 19, ist über ein Gewinde \9al\b mit einem Rändelring 1 verbunden, der seinerseits über ein Gewinde la/3a mit gleicher Steigung in einem Tubus 3 geführt ist. Bei Drehung des Rändelringes 1 werden daher die Linsen genau um das Doppelte des eigenen Vorschubes des Rändelringes verschoben. Ein weiterer Tubus 2 trägt an seinem rückwärtigen Ende Anschlußmittel für die Kamera, z. B. ein übliches Bajonett. Der Tubus 2 nimmt den mittleren Tubus 3 auf und ist mit ihm über ein Gewinde 2a/3b verbunden, das die gleiche Steilheit wie die beiden Gewinde 19a/li> und la/3a des Rändelringes 1 hat. Bei der Drehung in Pfeilrichtung erleidet somit der mittlere Tubus 3 einen Rückschub in Richtung des Kameragehäuses, der genau die Hälfte der Strecke beträgt, die bei gleicher Anzahl von Graden die Drehung des Rändelringes 1 den Linsen nach vorne erteilt.

Damit nun die Rückbewegung um die Hälfte der Strecke gesteuert wird, die der Rändelring von einem fokussierten Grenzpunkt bis zum zweiten fokussierten Grenzpunkt zurücklegt, sind auf den äußeren Tubus 2 und auf den mittleren Tubus 3 je ein Ring 5 bzw. 14 montiert. Der Ring 5 läuft in einer Führung 6 auf dem äußeren Tubus 2. Er kann durch eine Bremse 7 auf diesen Tubus durch Knopfdruck 8 blockiert werden. (Die Fig.2 zeigt die Blockierung im einzelnen.) Eine federnde Leiste 9 mit Einrast-Vertiefung 10 ist auf diesem Ring 5 angebracht. In ihr rastet ein Arm Ii des Rändelringes 1 ein. Zwischen dem Rändelring 1 und dem Ring 5 liegt in einer Einlassung sine Feder 12. Sie ist einerseits am Ring 5, andererseits am Arm 13 des zweiten Ringes 14 befestigt. Dieser Arm hat gegenüber dem Ring 5 eine Bewegungsfreiheit, die in ihren Ausmaßen genau den äußeren Marken eines errechneten Schärfentieferinges entspricht. Außerdem ist dieser Bogen von angenommenerweise 55° genau der Bewegungsgröße identisch, die erforderlich ist, um die Blende von der weitesten öffnung z.B. 1,8 bis zur geringsten öffnung 22 zuzuziehen. Voraussetzung für die Übereinstimmung der Drehbewegung des Tubus 3 mit der erforderlichen Blendenverschließung ist die Integrierung des Blendehebels, dergestalt, daö von einem Durchmesser der öffnung auf den /2-fachen Durchmesser immer die gleichen Hebeldrehungsgrade durchlaufen werden. Dies ist bei modernen Objektiven

2ί der Fall. Auch der Ring 14 besitzt eine Blockierungsmöglichkeit 15 auf seinem Tubus 3. Sie tritt ebenfalls auf Tastendruck 16 ein. Damit sie von außen zugänglich ist, ist sie in einem Schlitz 16a des Rändelringes 1 eingelassen. Auch kann sie mittels einer Einrasterung

in wie auf Fig. 2 festgesetzt werden. Der Tubus 3 ist unmittelbar mit dem Hebel verbunden, der die Blende schließt. Er ist außerdem fest gegenüber dem Tubus 2 in Normalstellung eingerastet. Für das hier angegebene Ausführungsbeispiel wird das Gewinde 2a/3b zwischen

r> mittlerem Tubus 3 und äußerem Tubus 2 gegenüber den Gewinden 19a/l/> und la/3a des Rändelringes sehr leichtgängig gehalten. Damit während der Rückdrehung des mittleren Tubus 3 die Gewinde des Randelringes fest in ihrer Position verharren, sind sie schwergängig

■to oder, in einem anderen Ausführungsbeispiel, durch eine zusätzliche Einrichtung für diesen Moment nach der Auslösung blockiert.

Die Wirkungsweise für das Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an vier Fällen erklärt:

•4·» 1. Fall: Der gewünschte Schärfentiefebereich liegt zwischen 15 m und 3 m Entfernung vor der Kamera. Man fokussiert mit dem Rändelring 1 den weitesten Punkt in 15 m. Bei dieser Bewegung, z. B. vom Unendlichen her, geht der Ring 5 des äußeren Tubus 2

"><> mit, da der Rändelring mit seinem Arm 11 in die Kerbe 10 der Leiste eingeklinkt ist. Außerdem zieht die Feder 12 den Ring 14 am Arm 13 — fest am Widerlager 17 gehalten — mit. Beim Scharf werden eines in 15 m gelegenen Objektes wird Taste /16 gedruckt. (Diese

^r>5 Taste liegt dem linken Zeigefinger sehr nahe, der mit dem Daumen der linken Hand zusammen den Blendenring gedreht hat.) Damit wird der Ring 14 an dem mittleren Tubus 3 blockiert. Mit dem Rändelring wird jetzt auf einen 3 m entfernten Gegenstand

w) eingestellt. Beim Scharfwerden wird Taste //8 gedrückt (ebenfalls mit dem linken Zeigefinger, wobei der Griff um den Rändelring aufgegeben wird). Dabei blockiert sich erstens der Ring 5 auf dem äußeren Tubus 2, zweitens wird der Arm des Rändelringes ausgeklinkt.

ivi Das Widerlager hat sich mit dem Ring 5 auf Position 17a verschoben. Dabei wird die Feder 12 gespannt. Sobald dies geschehen ist, wird eine Sperre (hier nicht gezeichnet) aufgehoben, mit der der mittlere Tubus 3 im

äußeren Tubus 2 eingerastet war. Dadurch werden beide Teile gegeneinander beweglich, und die Feder 12 zieht nach Maßgabe des Spielraums, der bis zum Anschlag 17a zur Verfügung steht, den Tubus 3 in den Tubus 2 hinein. Damit ist der Rücktransport um die ■"> Hälfte erzielt und die damit gekoppelte Blende auf den erforderlichen Wert geschlossen. Die Kamera kann ausgelöst werden.

In einem anderen Ausführungsbeispiel bleibt die Sperre weiter bestehen und wird erst aufgehoben, wenn in ausgelöst wird. Für diese Ausführung ist die Springblende überflüssig, weil dann bis zum Auslösen ohnehin die Blende offen bleibt. Ob die eine oder die andere Ausführung — nach dem Auslösen können nach jeweiligen Aufziehen der Kamera mehrere Bilder der gleichen Schärfentiefeposition aufgenommen werden. Soll ein neuer Bereich ausgesucht werden, so dreht man den Rändelring in Richtung Unendlich zurück. Bald rastet er mit seinem Arm 11 in die Einlassung 10 der Leiste 9. Dort löst er durch einen nicht gezeichneten Hebel die Blockierung 7. Der Rändelring führt nun die Blockierungseinrichtung 7 und den Ring 5 wieder mit sich. Bald stößt das Widerlager 17a in Position 17 auf den Arm 13. Durch den Anschlag wird ebenfalls mittels eines nicht gezeichneten Auslösehebels die Blockierung des Rings 14 auf dem Tubus 3 aufgehoben. Damit geht auch der Ring 14 wieder frei mit dem Rändelring mit, teils geschoben von dem Widerlager 17 oder gezogen von der Feder 12, je nach Hin- oder Herbewegung. So kann der weiteste Punkt eines neuen Schärfebereichs jo wieder herausfokussiert werden.

2. Fall: Es wird fälschlicherweise versucht, eine Schärfentiefe zwischen 15m und Im zu erzielen. Wieder soll für die Zerstreuungskreise 1/30 mm oder weniger gelten. Nach Herausfokussieren des Objektivs J5 in 15 m Entfernung und Blockierung des Rings 14 will der Rändelring auf 1 m fokussieren. Da sich der Ring 5 aber mit dem Rändelring direkt dreht, stößt seir Widerlager 18 bald gegen den Arm des blockierter Ringes 14. Der Rändelring erreicht nicht die 1 m-Fokus sierung. Der Fotografierende merkt, daß er der Schärfentiefebereich zu groß gewählt hat. Er begnügi sich jetzt entweder mit der Nahschärfe von etwa 2,5 m die er bei dieser Position des Rändelringes hat, odei aber, wenn ihm der Nahbereich von 1 m wichtiger als der Fernpunkt von 15 m ist, dreht er den Rändelring zurück. Sobald das Widerlager 17 auf den Arm 13 trifft löst sich die Blockierung, und von da ab kann ein neuei näher liegender Weitpunkt fokussiert und dem Objektiv eingegeben werden, von dem aus die Entfernung 1 m als nächste Grenze des Schärfentiefebereichs erreichbat ist.

3. Fall: Es soll ein in 2,5 m befindliches Objekt frei von Schärfentiefe aufgenommen werden. Mit dem Rändelring wird dieser Gegenstand scharf eingestellt und es wird ausgelöst. Dabei bleibt der mittlere Tubus 3, der ja nicht an den Ring 14 blockiert ist, trotz des Ausrastens in seiner Position stehen. Ohne Bewegung des Tubus 3 bleibt die Blende voll offen. Der Auslöseriegel schnellt in die Einrasterung des Tubus 3 sofort wieder zurück Für weitere Aufnahmen, z. B. mit Schärfentiefe, ist das Objektiv wieder in Bereitstellung.

4. Fall: Es soll ein Bild aufgenommen werden mit einer Hauptschärfe, z. B. ein Portrait mit Augenstern. Es wird so vorgegangen wie im Fall 1. Vor dem Auslösen wird jedoch unter Verzicht auf die Schärfe in einem der Grenzpunkte der Rändelring auf den Augenstern nachfokussiert. Bei diesem Fokussieren wird der mittlere Tubus 3 an dem Anschlag mit Hand festgehalten, oder es existiert in einem anderen Ausführungsbeispiel eine Sperre, die nach Auftreffen des Arms 13 auf das Widerlager 17a dort die Stellung des Arms blockiert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Objektiv für fotografische oder kinematografische Kameras, insbesondere Wechselobjektiv, mit veränderlicher Blende und einer Einstellvorrichtung für die Aufnahmeentfernung sowie mit Mitteln zur Kupplung von Blenden- und Entfernungseinstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung mindestens drei ineinander verschiebbare Tubusse (2, 3, 19) enthält, von denen der innere (19) fest mit dem Objektiv und der mittlere (3) mit einem Einstellmittel für die Blende verbunden ist, während der äußere (2) die Anschlußmittei für eine Kamera aufweist, daß der innere und der mittlere Tubus über ein Gewinde (3a, i9a) miteinander in Eingriff stehen und ein Betätigungsmittel (1) vorgesehen ist, das die Scharfeinstellung durch axiales Verschieben des Objektives mittels des Gewindes ermöglicht, daß dem mittleren und dem äußeren Tubus je ein verstellbarer und feststellbarer Anschlag (5,14), vorzugsweise in Form eines Ringes, zugeordnet ist, daß einer dieser Anschläge durch eine lösbare Sperre (10,11) mit dem Betätigungsmittel für die Scharfeinstellung oder mit dem inneren Tubus verbunden und durch eine Feder (12) mit dem anderen Anschlag gekoppelt ist, und daß der mittlere Tubus (3) mit dem äußeren (2) über Getriebemittel in Verbindung steht, die nach Lösen einer Sperre das Objektiv mit dem inneren und mittleren Tubus (19, 3) selbsttätig in eine durch die relative Lage der beiden Anschläge zueinander bestimmte Mitteleinstellung zwischen zwei Entfernungseinstellungen schieben, wobei der mittlere Tubus gleichzeitig die Blende entsprechend dem Verschiebeweg schließt.

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde zwischen innerem Tubus (19) und mittlerem Tubus (3) ein Doppelgewinde und das Betätigungsmittel ein Rändelring (1) ist, wobei der Rändelring einerseits mit einem Außengewinde (Ia^ in ein entsprechendes Innengewinde (3a) des mittleren Tubus und andererseits mit einem Innengewinde (\b) gleicher Steigung in ein Außengewinde (19a^des inneren Tubus eingreift, so daß bei Drehung des Rändelringes die Linsen genau den doppelten Vorschub erhalten wie der Rändelring selbst.

3. Objektiv nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebemittel zwischen mittlerem Tubus (3) und äußerem Tubus (2) aus einem Gewinde (2a/3b) bestehen, das die gleiche Steigung hat wie die beiden Gewinde des Rändelringes (1).