DE102017211588A1 - Optical system for imaging an object and camera with such an optical system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Abbildung eines Objekts, mit einer entlang einer optischen Achse (OA) des optischen Systems beweglich angeordneten Halteeinrichtung (6), einer optischen Einheit, die an der Halteeinrichtung (6) angeordnet ist und zusammen mit der Halteeinrichtung (6) entlang der optischen Achse (OA) bewegbar ist, und mit einem Linearantrieb (9) zur Bewegung der Halteeinrichtung (6), wobei der Linearantrieb (9) eine Spindel (15) und eine an der Spindel (15) angeordnete Spindelmutter (16) aufweist. Das optische System (3) weist eine erste Gelenkeinrichtung (19) und eine zweite Gelenkeinrichtung (20) auf. Die erste Gelenkeinrichtung (19) ist an der Spindelmutter (16) zur Wirkverbindung mit der Spindelmutter (16) angeordnet und die zweite Gelenkeinrichtung (20) ist zur Wirkverbindung mit der Halteeinrichtung (6, 8) ausgebildet. Bei der Erfindung werden Fluchtungsfehler zwischen der Spindelachse und der optischen Achse, entlang derer die Halteeinrichtung bewegt wird, ausgeglichen. The invention relates to an optical system for imaging an object, having a holding device (6) movably arranged along an optical axis (OA) of the optical system, an optical unit which is arranged on the holding device (6) and together with the holding device (6 ) is movable along the optical axis (OA), and with a linear drive (9) for moving the holding device (6), wherein the linear drive (9) has a spindle (15) and a spindle nut (16) arranged on the spindle (15). having. The optical system (3) has a first joint device (19) and a second joint device (20). The first hinge device (19) is arranged on the spindle nut (16) for operative connection with the spindle nut (16) and the second hinge device (20) is designed for operative connection with the holding device (6, 8). In the invention alignment errors between the spindle axis and the optical axis, along which the holding device is moved compensated.
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Abbildung eines Objekts. Beispielsweise wird das Objekt auf mindestens eine Bilderfassungseinheit abgebildet. Beispielsweise ist die Bilderfassungseinheit als digitale Bilderfassungseinheit ausgebildet, insbesondere in Form eines CMOS. Die Erfindung ist hierauf aber nicht eingeschränkt. Beispielsweise kann das Objekt auch auf eine andere Bilderfassungseinheit abgebildet werden, beispielsweise einen fotografischen Film. Die Erfindung betrifft auch eine Kamera mit einem derartigen optischen System. Beispielsweise ist die Kamera als eine Fotokamera und/oder eine Filmkamera ausgebildet. Das optische System ist beispielsweise als Objektiv oder als Okular ausgebildet.The invention relates to an optical system for imaging an object. For example, the object is mapped to at least one image capture unit. For example, the image capture unit is designed as a digital image capture unit, in particular in the form of a CMOS. However, the invention is not limited thereto. For example, the object can also be imaged onto another image capture unit, for example a photographic film. The invention also relates to a camera with such an optical system. For example, the camera is designed as a photo camera and / or a movie camera. The optical system is designed, for example, as an objective or as an eyepiece.
Ein Objektiv des Standes der Technik weist optische Einheiten in Form von einzelnen Linsen und/oder in Form von mindestens einer Linsengruppe auf, die beispielsweise mehrere Linsen umfasst. Die einzelnen Linsen und/oder die Linsengruppe sind/ist für eine Fokussierung oder eine Verstellung einer Brennweite des Objektivs entlang einer optischen Achse des Objektivs beweglich ausgebildet. Um eine einzelne Linse oder eine Linsengruppe in dem bekannten Objektiv zu bewegen, ist es bekannt, einen Linearantrieb zu verwenden, der eine Spindel und eine an der Spindel angeordnete sowie verdrehgesicherte Spindelmutter aufweist. Die Spindel weist eine Spindelachse auf, die sich durch die Spindel hindurch erstreckt und in der Regel eine Symmetrieachse ist. Zusätzlich zu der Anordnung an der Spindel ist die Spindelmutter an einer Halteeinrichtung des bekannten Objektivs angeordnet. Die Halteeinrichtung dient zum einen der Befestigung der einzelnen Linse oder der Linsengruppe und zum anderen der Bewegung der einzelnen Linse oder der Linsengruppe entlang einer Achse. Hierzu ist die Halteeinrichtung entlang einer Achse beweglich ausgebildet. Die Achse ist beispielsweise die optische Achse des Objektivs. Eine Drehbewegung der Spindel des Linearantriebs wird mittels der Spindelmutter in eine Linearbewegung entlang der Spindelachse der Spindel umgewandelt. Die Linearbewegung der Spindelmutter führt wiederum zu einer linearen Bewegung der Halteeinrichtung entlang der optischen Achse des Objektivs. Auf diese Weise wird die einzelne Linse oder die Linsengruppe entlang der optischen Achse des Objektivs bewegt.A lens of the prior art comprises optical units in the form of individual lenses and / or in the form of at least one lens group comprising, for example, a plurality of lenses. The individual lenses and / or the lens group are / is designed to be movable for focusing or adjusting a focal length of the objective along an optical axis of the objective. In order to move a single lens or a lens group in the known lens, it is known to use a linear drive having a spindle and a spindle nut arranged on the spindle and secured against rotation. The spindle has a spindle axis which extends through the spindle and is usually an axis of symmetry. In addition to the arrangement on the spindle, the spindle nut is arranged on a holding device of the known objective. The holding device serves for the attachment of the individual lens or the lens group and for the movement of the individual lens or the lens group along an axis. For this purpose, the holding device is designed to be movable along an axis. The axis is, for example, the optical axis of the lens. A rotational movement of the spindle of the linear drive is converted by the spindle nut in a linear movement along the spindle axis of the spindle. The linear movement of the spindle nut in turn leads to a linear movement of the holding device along the optical axis of the lens. In this way, the single lens or lens group is moved along the optical axis of the lens.
Aus der
Aus der
Um eine hohe Präzision der Bewegungen der Halteeinrichtung zu erreichen, ist es wünschenswert, dass insbesondere die Spindelmutter und die linear bewegte Halteeinrichtung möglichst spielfrei ausgeführt sind. Aufgrund von Fertigungstoleranzen und Montagetoleranzen kommt es jedoch zu Fluchtungsfehlern zwischen der Spindelachse und der Achse, beispielsweise der optischen Achse, entlang derer die linear bewegte Halteeinrichtung geführt wird. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter der vorgenannten Fluchtung die parallele Ausrichtung der Spindelachse zu derjenigen Achse verstanden, entlang derer die linear bewegte Halteeinrichtung geführt wird, also beispielsweise die optische Achse. Aufgrund der Fluchtungsfehler kann es nun sein, dass die Spindelmutter und die linear bewegte Halteeinrichtung miteinander verklemmen. Dies ist nicht erwünscht, da eine Einstellung der Fokussierung oder eine Verstellung der Brennweite so nicht möglich ist.In order to achieve a high precision of the movements of the holding device, it is desirable that, in particular, the spindle nut and the linearly moving holding device are designed as free of play as possible. Due to manufacturing tolerances and assembly tolerances, however, alignment errors occur between the spindle axis and the axis, for example the optical axis, along which the linearly moving holding device is guided. In this case, the above-mentioned alignment means the parallel orientation of the spindle axis to that axis along which the linearly moved holding device is guided, ie, for example, the optical axis. Due to the misalignment, it may now be that the spindle nut and the linearly moving holding device jam together. This is not desirable, as it is not possible to adjust the focus or adjust the focal length.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein optisches System anzugeben, bei dem Fluchtungsfehler zwischen der Spindelachse und der Achse, entlang derer eine Halteeinrichtung für eine optische Einheit des optischen Systems bewegt wird, ausgeglichen werden können.The invention is therefore based on the object to provide an optical system in which alignment errors between the spindle axis and the axis, along which a holding device for an optical unit of the optical system is moved, can be compensated.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem optischen System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine erfindungsgemäße Kamera ist durch die Merkmale des Anspruchs 15 gegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und/oder den beigefügten Zeichnungen.According to the invention, this object is achieved with an optical system having the features of claim 1. A camera according to the invention is given by the features of
Das erfindungsgemäße optische System ist zur Abbildung eines Objekts ausgebildet. Beispielsweise wird das Objekt auf mindestens eine Bilderfassungseinheit abgebildet. Beispielsweise ist die Bilderfassungseinheit als digitale Bilderfassungseinheit ausgebildet, insbesondere in Form eines CMOS. Die Erfindung ist hierauf aber nicht eingeschränkt. Beispielsweise kann das Objekt auch auf eine andere Bilderfassungseinheit abgebildet werden, beispielsweise einen fotografischen Film. Die Bilderfassungseinheit ist nicht zwingend eine Einheit des erfindungsgemäßen optischen Systems, sondern kann auch eine Einheit einer erfindungsgemäßen Kamera sein, die weiter unten näher erläutert wird.The optical system according to the invention is designed to image an object. For example, the object will be at least one Image capture unit shown. For example, the image capture unit is designed as a digital image capture unit, in particular in the form of a CMOS. However, the invention is not limited thereto. For example, the object can also be imaged onto another image capture unit, for example a photographic film. The image acquisition unit is not necessarily a unit of the optical system according to the invention, but may also be a unit of a camera according to the invention, which will be explained in more detail below.
Das erfindungsgemäße optische System weist mindestens eine entlang einer optischen Achse des optischen Systems beweglich angeordnete Halteeinrichtung auf. Die Halteeinrichtung dient dem Halten von mindestens einer optischen Einheit des erfindungsgemäßen Systems. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist an der Halteeinrichtung mindestens eine optische Einheit angeordnet. Die optische Einheit ist beispielsweise als einzelne Linse, als eine Linsengruppe, als ein Prisma oder als ein Spiegel ausgebildet. Vorstehend und auch nachstehend wird unter einer Linsengruppe eine optische Einheit verstanden, die eine einzige Linse oder alternativ mehrere Linsen aufweist. Die Art der Anordnung der optischen Einheit an der Halteeinrichtung kann jegliche geeignete Anordnung sein. Die optische Einheit ist beispielsweise klemmend an der Halteeinrichtung angeordnet. Hierzu ist es dann vorgesehen, dass die Halteeinrichtung als Klemmeinrichtung ausgebildet ist, an der die optische Einheit klemmend gehalten ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es beispielsweise vorgesehen, dass die optische Einheit mit der Halteeinrichtung verklebt und/oder an der Halteeinrichtung geschweißt und/oder geschraubt ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es ferner vorgesehen, dass die Halteeinrichtung als Schiebefassung ausgebildet ist, wobei die Schiebefassung die optische Einheit zumindest teilweise oder sogar vollständig umfasst.The optical system according to the invention has at least one holding device movably arranged along an optical axis of the optical system. The holding device serves to hold at least one optical unit of the system according to the invention. In other words, at least one optical unit is arranged on the holding device. The optical unit is designed, for example, as a single lens, as a lens group, as a prism or as a mirror. Above and below, a lens group is understood to mean an optical unit having a single lens or, alternatively, a plurality of lenses. The type of arrangement of the optical unit on the holding device may be any suitable arrangement. The optical unit is arranged for example by clamping on the holding device. For this purpose, it is then provided that the holding device is designed as a clamping device on which the optical unit is clamped. Additionally or alternatively, for example, it is provided that the optical unit is glued to the holding device and / or welded to the holding device and / or screwed. Additionally or alternatively, it is further provided that the holding device is designed as a sliding mount, wherein the sliding mount comprises the optical unit at least partially or even completely.
Das erfindungsgemäße optische System weist einen Linearantrieb zur Bewegung der Halteeinrichtung entlang der optischen Achse auf. Der Linearantrieb ist mit mindestens einer Spindel und mit mindestens einer an der Spindel angeordneten Spindelmutter versehen. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Spindel als Gewindespindel ausgebildet ist. Die Spindelmutter weist ein Gewinde auf, welches mit der Spindel zusammenwirkt. Eine Drehbewegung der Spindel wird in eine lineare Bewegung der Spindelmutter entlang einer Achse der Spindel umgewandelt. Die Achse der Spindel wird auch als Spindelachse bezeichnet. Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Spindelachse und die optische Achse identisch.The optical system according to the invention has a linear drive for moving the holding device along the optical axis. The linear drive is provided with at least one spindle and at least one spindle nut arranged on the spindle. For example, it is provided that the spindle is designed as a threaded spindle. The spindle nut has a thread which cooperates with the spindle. A rotational movement of the spindle is converted into a linear movement of the spindle nut along an axis of the spindle. The axis of the spindle is also referred to as the spindle axis. In one embodiment of the invention, the spindle axis and the optical axis are identical.
Das erfindungsgemäße optische System weist mindestens eine erste Gelenkeinrichtung und mindestens eine zweite Gelenkeinrichtung auf. Die erste Gelenkeinrichtung ist an der Spindelmutter angeordnet und wirkt mit der Spindelmutter zusammen. Ferner ist die zweite Gelenkeinrichtung zur Wirkverbindung mit der Halteeinrichtung ausgebildet. Beispielsweise ist die zweite Gelenkeinrichtung in die Halteeinrichtung integriert. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist beispielsweise zwischen der zweiten Gelenkeinrichtung und der Halteeinrichtung eine Kopplungseinrichtung angeordnet. Insbesondere ist es beispielsweise vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung an der Kopplungseinrichtung angeordnet ist und mit der Kopplungseinrichtung zusammenwirkt.The optical system according to the invention has at least one first joint device and at least one second joint device. The first hinge device is arranged on the spindle nut and interacts with the spindle nut. Furthermore, the second hinge device is designed for operative connection with the holding device. For example, the second hinge device is integrated in the holding device. Additionally or alternatively, a coupling device is arranged, for example, between the second hinge device and the holding device. In particular, it is provided, for example, that the second hinge device is arranged on the coupling device and cooperates with the coupling device.
Das erfindungsgemäße optische System gewährleistet, dass ein Fluchtungsfehler zwischen der Spindelachse und der optischen Achse, entlang derer die Halteeinrichtung bewegt wird, ausgeglichen werden kann. Der Fluchtungsfehler kann aus mehreren Fehlern zusammengesetzt sein. Beispielsweise umfasst der Fluchtungsfehler einen Fehler aufgrund einer Änderung des Abstands der Spindelachse zur optischen Achse. Um diesen Fehler auszugleichen, ist es bei der Erfindung vorgesehen, einen Versatz der Spindelachse zu erzielen. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es möglich, mit der Erfindung eine parallele Verschiebung der Spindelachse zu bewirken. Ein erster Abschnitt der Spindelachse wird aufgrund der ersten Gelenkeinrichtung und/oder der zweiten Gelenkeinrichtung des erfindungsgemäßen optischen Systems in einen zweiten Abschnitt der Spindelachse überführt. Bei einem theoretisch geradlinigen Weiterverlauf des ersten Abschnitts der Spindelachse - also bei einem Weiterverlauf des ersten Abschnitts der Spindelachse ohne die Einwirkung der ersten Gelenkeinrichtung und/oder der zweiten Gelenkeinrichtung - ist dieser theoretisch geradlinige Weiterverlauf des ersten Abschnitts der Spindelachse zu dem zweiten Abschnitt der Spindelachse parallel versetzt und zu dem zweiten Abschnitt der Spindelachse beabstandet. Beispielsweise beträgt der Abstand des theoretisch geradlinigen Weiterverlaufs des ersten Abschnitts der Spindelachse zum zweiten Abschnitt der Spindelachse bis zu 0,1 mm. Zusätzlich oder alternativ umfasst der Fluchtungsfehler einen Winkelfehler. Aufgrund des Winkelfehlers wirkt die Spindelmutter derart auf die Halteeinrichtung ein, dass diese bei einer Bewegung der Halteeinrichtung verklemmt. Mittels der ersten Gelenkeinrichtung und der zweiten Gelenkeinrichtung des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es möglich, auch diesen Fehler auszugleichen.The optical system according to the invention ensures that a misalignment between the spindle axis and the optical axis, along which the holding device is moved, can be compensated. The misalignment may be composed of multiple errors. For example, the misalignment includes an error due to a change in the pitch of the spindle axis to the optical axis. To compensate for this error, it is provided in the invention to achieve a displacement of the spindle axis. In other words, it is possible to effect a parallel displacement of the spindle axis with the invention. A first section of the spindle axis is transferred into a second section of the spindle axis due to the first hinge device and / or the second hinge device of the optical system according to the invention. In the case of a theoretically rectilinear progression of the first section of the spindle axis-that is to say on a progression of the first section of the spindle axis without the action of the first articulation device and / or the second articulation device-this theoretically rectilinear progression of the first section of the spindle axis is parallel to the second section of the spindle axis offset and spaced to the second portion of the spindle axis. For example, the distance of the theoretically rectilinear progression of the first section of the spindle axis to the second section of the spindle axis is up to 0.1 mm. Additionally or alternatively, the misalignment includes an angular error. Due to the angular error, the spindle nut acts on the holding device such that it jams during a movement of the holding device. By means of the first hinge device and the second hinge device of the optical system according to the invention, it is possible to compensate for this error.
Wie oben bereits kurz erläutert, ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das erfindungsgemäße optische System mindestens eine Kopplungseinrichtung zur Kopplung der Spindelmutter an die Halteeinrichtung aufweist. Die Kopplungseinrichtung dient dazu, die lineare Bewegung der Spindelmutter derart auf die Halteeinrichtung zu übertragen, dass die Halteeinrichtung entlang der optischen Achse des optischen Systems linear bewegt wird. Ferner ist die zweite Gelenkeinrichtung an der Kopplungseinrichtung angeordnet und wirkt mit der Kopplungseinrichtung zusammen.As already briefly explained above, it is additionally or alternatively provided in one embodiment of the optical system according to the invention that the optical system according to the invention has at least one coupling device for coupling the spindle nut to the holding device. The coupling device serves to the linear To transmit movement of the spindle nut to the holding device such that the holding device is moved linearly along the optical axis of the optical system. Furthermore, the second hinge device is arranged on the coupling device and cooperates with the coupling device.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung eine erste Gelenkachse aufweist. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter einer Gelenkachse insbesondere eine physische Gelenkachseneinheit verstanden, beispielsweise in Form eines Drehzapfens. Alternativ hierzu wird vorstehend oder nachstehend unter einer Gelenkachse auch eine gedachte Linie verstanden, um die sich mindestens ein Bauteil des optischen Systems dreht. Die erste Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung ist zur optischen Achse beabstandet. Beispielsweise beträgt dieser Abstand bis zu 100 mm oder bis zu 80 mm oder bis zu 50 mm oder bis zu 40 mm. Der Abstand wird stets als die kürzeste Strecke zwischen der ersten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung und der optischen Achse definiert. Die Erfindung ist auf den vorgenannten Wert des Abstands aber nicht eingeschränkt. Vielmehr kann für das erfindungsgemäße optische System jeder Wert des Abstands zwischen der ersten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung zur optischen Achse verwendet werden, der für die Erfindung geeignet ist. Bei dem erfindungsgemäßen optischen System ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung in einer ersten Ebene liegt. Darüber hinaus liegt die optische Achse des optischen Systems in einer zweiten Ebene. Die erste Ebene und die zweite Ebene sind in einem Winkel von 90° oder von im Wesentlichen 90° zueinander ausgerichtet. Mit anderen Worten ausgedrückt, schneiden sich die erste Ebene und die zweite Ebene in einem Winkel von 90° oder in einem Winkel von im Wesentlichen 90°, wobei hier Abweichungen von bis zu ± 5° möglich sind.In one embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device has a first hinge axis. In this case, a joint axis is understood above and below as meaning in particular a physical joint axis unit, for example in the form of a pivot. Alternatively, above or below a hinge axis is also understood to be an imaginary line around which at least one component of the optical system rotates. The first hinge axis of the first hinge means is spaced from the optical axis. For example, this distance is up to 100 mm or up to 80 mm or up to 50 mm or up to 40 mm. The distance is always defined as the shortest distance between the first hinge axis of the first hinge device and the optical axis. The invention is not limited to the aforementioned value of the distance. Rather, any value of the distance between the first hinge axis of the first hinge device to the optical axis, which is suitable for the invention, can be used for the optical system according to the invention. In the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge axis of the first hinge device lies in a first plane. In addition, the optical axis of the optical system is in a second plane. The first plane and the second plane are oriented at an angle of 90 ° or substantially 90 ° to each other. In other words, the first plane and the second plane intersect at an angle of 90 ° or at an angle of substantially 90 °, whereby deviations of up to ± 5 ° are possible here.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung eine zweite Gelenkachse aufweist. Auch hier gilt das bereits oben hinsichtlich der Gelenkachse Genannte. Das erfindungsgemäße optische System weist eines der folgenden Merkmale auf: Entweder ist die zweite Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung senkrecht zur ersten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung ausgerichtet, oder die zweite Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung ist beabstandet zu der ersten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet, wobei bei einer Projektion der zweiten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung in eine erste Gelenkachsenebene, in welcher die erste Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet ist, die zweite Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung in einem Winkel von 90° oder von im Wesentlichen 90° mit einer Abweichung von bis zu ± 5° zu der ersten Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung ausgerichtet ist.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device has a second hinge axis. Again, the above already mentioned in terms of the joint axis applies. The optical system according to the invention has one of the following features: Either the second hinge axis of the first hinge device is aligned perpendicular to the first hinge axis of the first hinge device, or the second hinge axis of the first hinge device is spaced from the first hinge axis of the first hinge device, wherein in a projection the second hinge axis of the first hinge device in a first hinge axis, in which the first hinge axis of the first hinge device is arranged, the second hinge axis of the first hinge device at an angle of 90 ° or substantially 90 ° with a deviation of up to ± 5 ° the first hinge axis of the first hinge device is aligned.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung eine erste Gelenkachse aufweist. Hinsichtlich der Definition einer Gelenkachse wird auf weiter oben Bezug genommen. Dies gilt auch hier. Die erste Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung ist zur optischen Achse beabstandet. Beispielsweise beträgt dieser Abstand bis zu 100 mm oder bis zu 80 mm oder bis zu 50 mm oder bis zu 40 mm. Auch hier ist der Abstand stets die kürzeste Strecke zwischen der ersten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung und der optischen Achse. Die Erfindung ist auf den vorgenannten Wert des Abstands aber nicht eingeschränkt. Vielmehr kann für das erfindungsgemäße optische System jeder Wert des Abstands zwischen der ersten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung zur optischen Achse verwendet werden, der für die Erfindung geeignet ist. Bei dem erfindungsgemäßen optischen System ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung in einer dritten Ebene liegt. Darüber hinaus liegt die optische Achse des optischen Systems in einer vierten Ebene. Die dritte Ebene und die vierte Ebene sind in einem Winkel von 90° oder von im Wesentlichen 90° zueinander ausgerichtet. Mit anderen Worten ausgedrückt, schneiden sich die dritte Ebene und die vierte Ebene in einem Winkel von 90° oder in einem Winkel von im Wesentlichen 90°, wobei hier Abweichungen von bis zu ± 5° möglich sind. Die weiter oben genannte zweite Ebene ist bei einer Ausführungsform identisch mit der vierten Ebene.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device has a first hinge axis. With regard to the definition of a hinge axis, reference is made to above. This also applies here. The first hinge axis of the second hinge device is spaced apart from the optical axis. For example, this distance is up to 100 mm or up to 80 mm or up to 50 mm or up to 40 mm. Again, the distance is always the shortest distance between the first hinge axis of the second hinge device and the optical axis. The invention is not limited to the aforementioned value of the distance. Rather, any value of the distance between the first hinge axis of the second hinge device to the optical axis, which is suitable for the invention, can be used for the optical system according to the invention. In the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge axis of the second hinge device lies in a third plane. In addition, the optical axis of the optical system is in a fourth plane. The third plane and the fourth plane are oriented at an angle of 90 ° or substantially 90 ° to each other. In other words, the third plane and the fourth plane intersect at an angle of 90 ° or at an angle of substantially 90 °, whereby deviations of up to ± 5 ° are possible here. The second level mentioned above is identical to the fourth level in one embodiment.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung eine zweite Gelenkachse aufweist. Auch hier gilt das bereits oben Genannte hinsichtlich der Gelenkachse. Das erfindungsgemäße optische System weist eines der folgenden Merkmale auf: Entweder ist die zweite Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung senkrecht zur ersten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung ausgerichtet, oder die zweite Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung ist beabstandet zu der ersten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet, wobei bei einer Projektion der zweiten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung in eine zweite Gelenkachsenebene, in welcher die erste Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet ist, die zweite Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung in einem Winkel von 90° oder von im Wesentlichen 90° mit einer Abweichung von bis zu ± 5° zu der ersten Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung ausgerichtet ist.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device has a second hinge axis. Again, the above applies to the hinge axis. The optical system according to the invention has one of the following features: Either the second hinge axis of the second hinge device is aligned perpendicular to the first hinge axis of the second hinge device, or the second hinge axis of the second hinge device is spaced from the first hinge axis of the second hinge device, wherein in a projection the second hinge axis of the second hinge device in a second joint axis plane, in which the first hinge axis of the second hinge means is arranged, the second hinge axis of the second hinge means at an angle of 90 ° or substantially 90 ° with a Deviation of up to ± 5 ° to the first hinge axis of the second hinge device is aligned.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung als ein Kreuzgelenk ausgebildet ist. Ferner ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung als ein Kreuzgelenk ausgebildet ist. Dabei wird vorstehend und auch nachstehend unter einem Kreuzgelenk ein Gelenk verstanden, das zwei Gelenkachsen aufweist, die kreuzartig angeordnet sind. Beispielsweise sind die zwei Gelenkachsen senkrecht zueinander angeordnet.In one embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device is designed as a universal joint. Furthermore, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device is designed as a universal joint. It is understood above and below by a universal joint, a joint having two hinge axes, which are arranged like a cross. For example, the two hinge axes are arranged perpendicular to each other.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung als ein Festkörpergelenk ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung als ein Festkörpergelenk ausgebildet ist. Somit sind/ist die erste Gelenkeinrichtung und/oder die zweite Gelenkeinrichtung als ein Bereich ausgebildet, der eine Relativbewegung in Form einer Rotation zwischen zwei Starrkörperbereichen aufgrund einer Biegung ermöglicht.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first joint device is designed as a solid-body joint. Additionally or alternatively, it is provided that the second hinge device is designed as a solid-state joint. Thus, the first hinge device and / or the second hinge device are / is designed as a region that allows a relative movement in the form of a rotation between two rigid body regions due to a bend.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung zwischen der Spindelmutter und der Kopplungseinrichtung angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist es vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung zwischen der Spindelmutter und der Kopplungseinrichtung angeordnet ist.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device is arranged between the spindle nut and the coupling device. Additionally or alternatively, it is provided that the second hinge device between the spindle nut and the coupling device is arranged.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung zwischen der ersten Gelenkeinrichtung und der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet ist.In one embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the coupling device is arranged between the first joint device and the second joint device.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung mindestens eine erste Außenseite und mindestens eine zweite Außenseite aufweist. Ferner weist die Kopplungseinrichtung eine Durchgangsöffnung auf, die sich von der ersten Außenseite zur zweiten Außenseite der Kopplungseinrichtung erstreckt. Es ist nun vorgesehen, dass die Spindelmutter und die erste Gelenkeinrichtung an der ersten Außenseite der Kopplungseinrichtung angeordnet sind. Ferner ist die zweite Gelenkeinrichtung an der zweiten Außenseite der Kopplungseinrichtung angeordnet. Die erste Gelenkeinrichtung ist durch die Durchgangsöffnung hindurch an der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise ist die erste Gelenkeinrichtung durch die Durchgangsöffnung hindurch mit der zweiten Gelenkeinrichtung verbunden.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the coupling device has at least one first outer side and at least one second outer side. Furthermore, the coupling device has a passage opening which extends from the first outer side to the second outer side of the coupling device. It is now provided that the spindle nut and the first hinge device are arranged on the first outer side of the coupling device. Furthermore, the second hinge device is arranged on the second outer side of the coupling device. The first hinge device is arranged through the passage opening at the second hinge device. For example, the first joint device is connected through the through opening with the second joint device.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung mindestens eine erste Ausnehmung und mindestens eine zweite Ausnehmung aufweist. Ferner weist die erste Gelenkeinrichtung mindestens einen ersten Steg und mindestens einen zweiten Steg auf, wobei durch den ersten Steg der ersten Gelenkeinrichtung und durch den zweiten Steg der ersten Gelenkeinrichtung die erste Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung verläuft. Der erste Steg der ersten Gelenkeinrichtung ist zudem zwischen der ersten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung und der zweiten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet. Ferner ist der zweite Steg der ersten Gelenkeinrichtung zwischen der ersten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung und der zweiten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der erste Steg der ersten Gelenkeinrichtung und der zweite Steg der ersten Gelenkeinrichtung sich gegenüberliegend angeordnet sind.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device has at least one first recess and at least one second recess. Furthermore, the first hinge device has at least one first web and at least one second web, the first joint axis of the first joint device extending through the first web of the first joint device and through the second web of the first joint device. The first web of the first joint device is also arranged between the first recess of the first joint device and the second recess of the first joint device. Furthermore, the second web of the first joint device is arranged between the first recess of the first joint device and the second recess of the first joint device. For example, it is provided that the first web of the first hinge device and the second web of the first hinge device are arranged opposite one another.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung mindestens eine dritte Ausnehmung und mindestens eine vierte Ausnehmung aufweist. Darüber hinaus weist die erste Gelenkeinrichtung mindestens einen dritten Steg und mindestens einen vierten Steg auf, wobei durch den dritten Steg der ersten Gelenkeinrichtung und durch den vierten Steg der ersten Gelenkeinrichtung die zweite Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung verläuft. Der dritte Steg der ersten Gelenkeinrichtung ist zwischen der dritten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung und der vierten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet. Ferner ist der vierte Steg der ersten Gelenkeinrichtung zwischen der dritten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung und der vierten Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der dritte Steg der ersten Gelenkeinrichtung und der vierte Steg der ersten Gelenkeinrichtung sich gegenüberliegend angeordnet sind.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device has at least one third recess and at least one fourth recess. In addition, the first hinge device has at least one third web and at least one fourth web, wherein the second joint axis of the first joint device extends through the third web of the first joint device and through the fourth web of the first joint device. The third web of the first joint device is arranged between the third recess of the first joint device and the fourth recess of the first joint device. Furthermore, the fourth web of the first joint device is arranged between the third recess of the first joint device and the fourth recess of the first joint device. For example, it is provided that the third web of the first hinge device and the fourth web of the first hinge device are arranged opposite one another.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung mindestens eine erste Ausnehmung und mindestens eine zweite Ausnehmung aufweist. In one embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device has at least one first recess and at least one second recess.
Ferner weist die zweite Gelenkeinrichtung mindestens einen ersten Steg und mindestens einen zweiten Steg auf, wobei durch den ersten Steg der zweiten Gelenkeinrichtung und durch den zweiten Steg der zweiten Gelenkeinrichtung die erste Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung verläuft. Der erste Steg der zweiten Gelenkeinrichtung ist zwischen der ersten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung und der zweiten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet. Ferner ist der zweite Steg der zweiten Gelenkeinrichtung zwischen der ersten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung und der zweiten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass der erste Steg der zweiten Gelenkeinrichtung und der zweite Steg der zweiten Gelenkeinrichtung sich gegenüberliegend angeordnet sind.Furthermore, the second hinge device has at least one first web and at least one second web, wherein the first web of the second joint device and the second web of the second joint device, the first Joint axis of the second hinge device extends. The first web of the second joint device is arranged between the first recess of the second joint device and the second recess of the second joint device. Furthermore, the second web of the second articulation device is arranged between the first recess of the second articulation device and the second recess of the second articulation device. For example, it is provided that the first web of the second hinge device and the second web of the second hinge device are arranged opposite one another.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung mindestens einen dritten Steg und mindestens einen vierten Steg aufweist, wobei durch den dritten Steg der zweiten Gelenkeinrichtung und durch den vierten Steg der zweiten Gelenkeinrichtung die zweite Gelenkachse der zweiten Gelenkeinrichtung verläuft. Der dritte Steg der zweiten Gelenkeinrichtung ist beispielsweise zwischen einer dritten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung und einer vierten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet. Der vierte Steg der zweiten Gelenkeinrichtung ist beispielsweise ebenfalls zwischen der dritten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung und der vierten Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtung angeordnet. Beispielsweise sind der dritte Steg der zweiten Gelenkeinrichtung und der vierte Steg der zweiten Gelenkeinrichtung sich gegenüberliegend angeordnet.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device has at least one third web and at least one fourth web, wherein the second joint axis of the second joint means and the fourth web of the second joint device through the third web second hinge device runs. The third web of the second joint device is arranged, for example, between a third recess of the second joint device and a fourth recess of the second joint device. The fourth web of the second joint device is for example likewise arranged between the third recess of the second joint device and the fourth recess of the second joint device. For example, the third bridge of the second hinge device and the fourth bridge of the second hinge device are arranged opposite one another.
Mindestens eine der vorgenannten Ausnehmungen ist beispielsweise als Nut ausgebildet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist mindestens eine der vorgenannten Ausnehmungen als eine Vertiefung ausgebildet. Alternativ hierzu ist es beispielsweise vorgesehen, dass mindestens eine der vorgenannten Ausnehmungen als durchgehende Öffnung ausgebildet ist, die sich an einem Umfang der jeweiligen Gelenkeinrichtung erstreckt und durch mindestens einen der vorgenannten Stege begrenzt ist.At least one of the aforementioned recesses is formed, for example, as a groove. In other words, at least one of the aforementioned recesses is formed as a recess. Alternatively, it is provided, for example, that at least one of the aforementioned recesses is formed as a continuous opening which extends on a circumference of the respective hinge device and is limited by at least one of the aforementioned webs.
Bei einer wiederum weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Spindelmutter aus Metall und/oder Kunststoff gebildet ist. Beispielsweise ist die Spindelmutter aus Aluminium oder aus Stahl gebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist die Spindelmutter beispielsweise aus Polyamid oder Polyethylen gebildet. Die Erfindung ist auf diese Metalle und Kunststoffe aber nicht eingeschränkt. Vielmehr ist bei der Erfindung jedes Metall und/oder jeder Kunststoff verwendbar, das/der für die Erfindung geeignet ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Spindelmutter als sogenanntes Hybridteil gefertigt ist, das sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff gefertigt ist. Ein derartiges Hybridteil lässt sich beispielsweise durch Anspritzen eines Metalls mit Kunststoff herstellen.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the spindle nut is formed from metal and / or plastic. For example, the spindle nut is made of aluminum or steel. Additionally or alternatively, the spindle nut is formed for example of polyamide or polyethylene. The invention is not limited to these metals and plastics. Rather, any metal and / or plastic that is suitable for the invention can be used in the invention. In one embodiment of the invention, it is provided that the spindle nut is made as a so-called hybrid part, which is made of both metal and plastic. Such a hybrid part can be produced for example by spraying a metal with plastic.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung aus Metall und/oder Kunststoff gebildet ist. Beispielsweise ist die Kopplungseinrichtung aus Aluminium oder aus Stahl gebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist die Kopplungseinrichtung beispielsweise aus Polyamid oder Polyethylen gebildet. Die Erfindung ist auf diese Metalle und Kunststoffe aber nicht eingeschränkt. Vielmehr ist bei der Erfindung jedes Metall und/oder jeder Kunststoff verwendbar, das/der für die Erfindung geeignet ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kopplungseinrichtung als sogenanntes Hybridteil gefertigt ist, das sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff gefertigt ist. Ein derartiges Hybridteil lässt sich beispielsweise durch Anspritzen eines Metalls mit Kunststoff herstellen.In one embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the coupling device is formed from metal and / or plastic. For example, the coupling device is formed of aluminum or steel. Additionally or alternatively, the coupling device is formed for example of polyamide or polyethylene. The invention is not limited to these metals and plastics. Rather, any metal and / or plastic that is suitable for the invention can be used in the invention. In one embodiment of the invention, it is provided that the coupling device is manufactured as a so-called hybrid part, which is made of both metal and plastic. Such a hybrid part can be produced for example by spraying a metal with plastic.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung aus Metall und/oder Kunststoff gebildet ist. Beispielsweise ist die erste Gelenkeinrichtung aus Aluminium oder aus Stahl gebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist die erste Gelenkeinrichtung beispielsweise aus Polyamid oder Polyethylen gebildet. Die Erfindung ist auf diese Metalle und Kunststoffe aber nicht eingeschränkt. Vielmehr ist bei der Erfindung jedes Metall und/oder jeder Kunststoff verwendbar, das oder der für die Erfindung geeignet ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Gelenkeinrichtung als sogenanntes Hybridteil gefertigt ist, das sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff gefertigt ist. Ein derartiges Hybridteil lässt sich beispielsweise durch Anspritzen eines Metalls mit Kunststoff herstellen.In a further embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the first hinge device is formed of metal and / or plastic. For example, the first hinge device is made of aluminum or steel. Additionally or alternatively, the first hinge device is formed for example of polyamide or polyethylene. The invention is not limited to these metals and plastics. Rather, any metal and / or plastic that is suitable for the invention can be used in the invention. In one embodiment of the invention, it is provided that the first hinge device is made as a so-called hybrid part, which is made of both metal and plastic. Such a thing Hybrid part can be produced for example by spraying a metal with plastic.
Bei einer noch weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung aus Metall und/oder Kunststoff gebildet ist. Beispielsweise ist die zweite Gelenkeinrichtung aus Aluminium oder aus Stahl gebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu ist die zweite Gelenkeinrichtung beispielsweise aus Polyamid oder Polyethylen gebildet. Die Erfindung ist auf diese Metalle und Kunststoffe aber nicht eingeschränkt. Vielmehr ist bei der Erfindung jedes Metall und/oder jeder Kunststoff verwendbar, das/der für die Erfindung geeignet ist. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die zweite Gelenkeinrichtung als sogenanntes Hybridteil gefertigt ist, das sowohl aus Metall als auch aus Kunststoff gefertigt ist. Ein derartiges Hybridteil lässt sich beispielsweise durch Anspritzen eines Metalls mit Kunststoff herstellen.In yet another embodiment of the optical system according to the invention, it is additionally or alternatively provided that the second hinge device is formed of metal and / or plastic. For example, the second hinge device is made of aluminum or steel. Additionally or alternatively, the second hinge device is formed for example of polyamide or polyethylene. The invention is not limited to these metals and plastics. Rather, any metal and / or plastic that is suitable for the invention can be used in the invention. In one embodiment of the invention, it is provided that the second hinge device is made as a so-called hybrid part, which is made of both metal and plastic. Such a hybrid part can be produced for example by spraying a metal with plastic.
Wie oben bereits ausgeführt, ist es bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das optische System als Objektiv oder Okular ausgebildet ist. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Halteeinrichtung als Schiebefassung ausgebildet ist. Die optische Einheit, die an der Halteeinrichtung angeordnet ist, ist beispielsweise als einzelne Linse, als Linsengruppe, als Prisma oder als Spiegel ausgebildet.As already stated above, it is additionally or alternatively provided in one embodiment of the optical system according to the invention that the optical system is designed as an objective or eyepiece. Furthermore, it is provided, for example, that the holding device is designed as a sliding mount. The optical unit which is arranged on the holding device is designed, for example, as a single lens, as a lens group, as a prism or as a mirror.
Die Erfindung betrifft auch eine Kamera, insbesondere eine Fotokamera und/oder eine Filmkamera, mit einem optischen System, das mindestens eines der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale aufweist. Das optische System ist beispielsweise als Objektiv ausgebildet. Beispielsweise weist die Kamera mindestens eine Bilderfassungseinheit auf. Insbesondere ist die Bilderfassungseinheit als eine digitale Bilderfassungseinheit ausgebildet, beispielsweise in Form eines CMOS. Die Erfindung ist hierauf aber nicht eingeschränkt. Beispielsweise weist die erfindungsgemäße Kamera auch eine andere Bilderfassungseinheit auf, beispielsweise einen fotografischen Film.The invention also relates to a camera, in particular a photographic camera and / or a film camera, with an optical system having at least one of the above or below features or a combination of at least two of the above or below features. The optical system is designed for example as a lens. For example, the camera has at least one image capture unit. In particular, the image capture unit is designed as a digital image capture unit, for example in the form of a CMOS. However, the invention is not limited thereto. For example, the camera according to the invention also has another image capture unit, for example a photographic film.
Die Erfindung betrifft auch ein weiteres optisches System, das zur Abbildung eines Objekts ausgebildet ist. Das weitere erfindungsgemäße optische System kann mindestens eines der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der vorstehenden oder nachstehenden Merkmale aufweisen. Beispielsweise wird das Objekt auf mindestens eine Bilderfassungseinheit abgebildet. Die Bilderfassungseinheit ist nicht zwingend eine Einheit des weiteren erfindungsgemäßen optischen Systems, sondern kann auch eine Einheit einer erfindungsgemäßen Kamera sein, die weiter unten näher erläutert wird. Das weitere erfindungsgemäße optische System weist mindestens eine entlang einer optischen Achse des optischen Systems beweglich angeordnete Halteeinrichtung auf. Die Halteeinrichtung dient dem Halten von mindestens einer optischen Einheit des erfindungsgemäßen Systems. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist an der Halteeinrichtung mindestens eine optische Einheit angeordnet. Die optische Einheit ist beispielsweise als einzelne Linse, als eine Linsengruppe, als ein Prisma oder als ein Spiegel ausgebildet. Die Art der Anordnung der optischen Einheit an der Halteeinrichtung kann jegliche geeignete Anordnung sein. Das erfindungsgemäße optische System weist einen Linearantrieb zur Bewegung der Halteeinrichtung entlang der optischen Achse auf. Der Linearantrieb ist mit mindestens einer Spindel und mit mindestens einer an der Spindel angeordneten Spindelmutter versehen. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Spindel als Gewindespindel ausgebildet ist. Die Spindelmutter weist ein Gewinde auf, welches mit der Spindel zusammenwirkt. Eine Drehbewegung der Spindel wird in eine lineare Bewegung der Spindelmutter entlang einer Achse der Spindel umgewandelt. Die Achse der Spindel wird auch als Spindelachse bezeichnet. Das weitere erfindungsgemäße optische System weist darüber hinaus mindestens eine Kopplungseinrichtung zur Kopplung der Spindelmutter an die Halteeinrichtung auf. Die Kopplungseinrichtung dient dazu, die lineare Bewegung der Spindelmutter derart auf die Halteeinrichtung zu übertragen, dass die Halteeinrichtung entlang der optischen Achse des weiteren erfindungsgemäßen optischen Systems linear bewegt wird. Das weitere erfindungsgemäße optische System weist mindestens eine erste Gelenkeinrichtung und mindestens eine zweite Gelenkeinrichtung auf. Die erste Gelenkeinrichtung ist an der Spindelmutter angeordnet und wirkt mit der Spindelmutter zusammen. Ferner ist die zweite Gelenkeinrichtung an der Kopplungseinrichtung angeordnet und wirkt mit der Kopplungseinrichtung zusammen.The invention also relates to a further optical system which is designed to image an object. The further optical system according to the invention may have at least one of the above or below features or a combination of at least two of the above or below features. For example, the object is mapped to at least one image capture unit. The image acquisition unit is not necessarily a unit of the further optical system according to the invention, but may also be a unit of a camera according to the invention, which will be explained in more detail below. The further optical system according to the invention has at least one holding device movably arranged along an optical axis of the optical system. The holding device serves to hold at least one optical unit of the system according to the invention. In other words, at least one optical unit is arranged on the holding device. The optical unit is designed, for example, as a single lens, as a lens group, as a prism or as a mirror. The type of arrangement of the optical unit on the holding device may be any suitable arrangement. The optical system according to the invention has a linear drive for moving the holding device along the optical axis. The linear drive is provided with at least one spindle and at least one spindle nut arranged on the spindle. For example, it is provided that the spindle is designed as a threaded spindle. The spindle nut has a thread which cooperates with the spindle. A rotational movement of the spindle is converted into a linear movement of the spindle nut along an axis of the spindle. The axis of the spindle is also referred to as the spindle axis. The further optical system according to the invention also has at least one coupling device for coupling the spindle nut to the holding device. The coupling device serves to transmit the linear movement of the spindle nut to the holding device in such a way that the holding device is moved linearly along the optical axis of the further optical system according to the invention. The further optical system according to the invention has at least one first joint device and at least one second joint device. The first hinge device is arranged on the spindle nut and interacts with the spindle nut. Furthermore, the second hinge device is arranged on the coupling device and cooperates with the coupling device.
Ferner betrifft die Erfindung ein Antriebssystem für eine optische Einheit, wobei die optische Einheit als einzelne Linse, als eine Linsengruppe, als ein Prisma oder als ein Spiegel ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Antriebssystem weist eine beweglich angeordnete Halteeinrichtung auf, an der mindestens eine optische Einheit angeordnet ist. Die optische Einheit ist zusammen mit der Halteeinrichtung entlang einer Achse bewegbar. Ferner weist das erfindungsgemäße Antriebssystem mindestens einen Linearantrieb zur Bewegung der Halteeinrichtung auf. Der Linearantrieb ist mit mindestens einer Spindel und mit mindestens einer an der Spindel angeordneten Spindelmutter versehen. Eine Drehbewegung der Spindel wird in eine lineare Bewegung der Spindelmutter entlang einer Achse der Spindel umgewandelt. Die Achse der Spindel wird auch als Spindelachse bezeichnet. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Antriebssystem mit mindestens einer Kopplungseinrichtung zur Kopplung der Spindelmutter an die Halteeinrichtung versehen. Die Kopplungseinrichtung dient dazu, die lineare Bewegung der Spindelmutter derart auf die Halteeinrichtung zu übertragen, dass die Halteeinrichtung entlang der oben genannten Achse linear bewegt wird. Zusätzlich weist das erfindungsgemäße Antriebssystem mindestens eine erste Gelenkeinrichtung und mindestens eine zweite Gelenkeinrichtung auf. Die erste Gelenkeinrichtung ist an der Spindelmutter angeordnet und wirkt mit der Spindelmutter zusammen. Hingegen ist die zweite Gelenkeinrichtung an der Kopplungseinrichtung angeordnet und wirkt mit der Kopplungseinrichtung zusammen. Zusätzlich oder alternativ kann das erfindungsgemäße Antriebssystem mindestens eines der weiter vorstehenden oder nachstehenden Merkmale oder eine Kombination aus mindestens zwei der weiter vorstehenden oder nachstehenden Merkmale aufweisen.Furthermore, the invention relates to a drive system for an optical unit, wherein the optical unit is formed as a single lens, as a lens group, as a prism or as a mirror. The drive system according to the invention has a movably arranged holding device, on which at least one optical unit is arranged. The optical unit is movable along an axis together with the holding device. Furthermore, the drive system according to the invention has at least one linear drive for moving the holding device. The linear drive is provided with at least one spindle and at least one spindle nut arranged on the spindle. A rotational movement of the spindle is converted into a linear movement of the spindle nut along an axis of the spindle. The axis of the spindle is also referred to as the spindle axis. In addition, the drive system according to the invention is provided with at least one coupling device for coupling the spindle nut to the holding device. The coupling device serves to transmit the linear movement of the spindle nut to the holding device in such a way that the holding device is moved linearly along the above-mentioned axis. In addition, the drive system according to the invention has at least one first articulation device and at least one second articulation device. The first hinge device is arranged on the spindle nut and interacts with the spindle nut. By contrast, the second hinge device is arranged on the coupling device and cooperates with the coupling device. Additionally or alternatively, the drive system according to the invention, at least one of the further preceding or following features or a combination of at least two of the further preceding or following features.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem weist dieselben Vorteile auf, die bereits weiter oben genannt wurden.The drive system according to the invention has the same advantages as already mentioned above.
Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer Abbildungseinrichtung in Form einer Kamera mit einem optischen System in Form eines Objektivs; -
2 eine weitere schematische Darstellung der Abbildungseinrichtung nach1 ; -
3 eine schematische Darstellung eines Linearantriebs mit einer Halteeinrichtung für eine optische Einheit eines optischen Systems; -
4 eine schematische Darstellung einer ersten Gelenkeinrichtung und einer zweiten Gelenkeinrichtung eines optischen Systems; -
5 eine weitere schematische Darstellung der ersten Gelenkeinrichtung und der zweiten Gelenkeinrichtung nach4 ; -
6 eine schematische Darstellung einer Gelenkeinrichtung in Form eines Kreuzgelenks; -
7 eine weitere schematische Darstellung eines Linearantriebs, der an einer Halteeinrichtung eines optischen Systems angeordnet ist; -
8 eine schematische Darstellung einer Kopplungseinrichtung des optischen Systems; -
9 eine weitere schematische Darstellung der Kopplungseinrichtung nach8 ; -
10 eine schematische Seitenansicht der Kopplungseinrichtung nach8 ; -
11 eine schematische Darstellung einer weiteren Kopplungseinrichtung des optischen Systems; sowie -
12 eine schematische Seitenansicht der weiteren Kopplungseinrichtung nach11 .
-
1 a schematic representation of an imaging device in the form of a camera with an optical system in the form of a lens; -
2 a further schematic representation of the imaging device according to1 ; -
3 a schematic representation of a linear drive with an optical unit holding means of an optical system; -
4 a schematic representation of a first hinge means and a second hinge means of an optical system; -
5 a further schematic representation of the first hinge device and the second hinge device according to4 ; -
6 a schematic representation of a hinge device in the form of a universal joint; -
7 a further schematic representation of a linear drive, which is arranged on a holding device of an optical system; -
8th a schematic representation of a coupling device of the optical system; -
9 a further schematic representation of the coupling device according to8th ; -
10 a schematic side view of the coupling device according to8th ; -
11 a schematic representation of another coupling device of the optical system; such as -
12 a schematic side view of the further coupling device according to11 ,
Die Art der Anordnung der ersten optischen Einheit
Die erste Halteeinrichtung
Die Abbildungseinrichtung
Nachfolgend wird auf die Ausbildung des ersten Linearantriebs
Bei der Ausführungsform gemäß der
Die erste Gelenkeinrichtung
Die Gelenkachse
Die zweite Gelenkeinrichtung
Auch die Gelenkachse
Die Gelenkachse
Die
Wie oben bereits erwähnt, umfasst der Fluchtungsfehler zusätzlich oder alternativ einen Winkelfehler. Aufgrund des Winkelfehlers wirkt die Spindelmutter
Wie oben bereits erwähnt, weist der erste Linearantrieb
Wie oben ebenfalls bereits erwähnt, weist der erste Linearantrieb
Eine Ausführungsform der Kopplungseinrichtung
Die Kopplungseinrichtung
Bei der in den
Ferner weist die erste Gelenkeinrichtung
Mindestens eine der vorgenannten Ausnehmungen
Die zweite Gelenkachse der ersten Gelenkeinrichtung
Die in den
Bei der in den
Die erste Ausnehmung
Die Verbindungsstege
Die in den
Eine weitere Ausführungsform der Kopplungseinrichtung
Auch hinsichtlich der weiteren Ausführungsform der Kopplungseinrichtung
Die in den
Die Spindelmutter
Die Kopplungseinrichtung
Die erste Gelenkeinrichtung
Die zweite Gelenkeinrichtung
Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims may be essential both individually and in any desired combinations for the realization of the invention in its various embodiments. The invention is not limited to the described embodiments. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Abbildungseinrichtung (Kamera)Imaging device (camera)
- 22
- Gehäusecasing
- 33
- optisches System (Objektiv)optical system (lens)
- 44
- BilderfassungseinheitImage capture unit
- 55
- erste optische Einheitfirst optical unit
- 66
- erste Halteeinrichtungfirst holding device
- 77
- zweite optische Einheitsecond optical unit
- 88th
- zweite Halteeinrichtungsecond holding device
- 99
- erster Linearantriebfirst linear drive
- 1010
- zweiter Linearantriebsecond linear drive
- 1111
- Prozessorprocessor
- 1212
- Monitormonitor
- 1313
- Speichereinheitstorage unit
- 1414
- Spindelmotorspindle motor
- 1515
- Spindelspindle
- 1616
- Spindelmutterspindle nut
- 1717
- Gewindethread
- 1818
- Achse der Spindel (Spindelachse)Spindle axis (spindle axis)
- 18A18A
- erster Abschnitt der Achsefirst section of the axis
- 18B18B
- zweiter Abschnitt der Achsesecond section of the axis
- 1919
- erste Gelenkeinrichtungfirst joint device
- 2020
- zweite Gelenkeinrichtungsecond hinge device
- 2121
- Kopplungseinrichtungcoupling device
- 2222
- Gelenkachse der ersten GelenkeinrichtungJoint axis of the first joint device
- 2323
- Gelenkachse der zweiten GelenkeinrichtungJoint axis of the second hinge device
- 2424
- erste Gelenkachsefirst joint axis
- 2525
- zweite Gelenkachsesecond hinge axis
- 2626
- Linearführunglinear guide
- 2727
- Nutgroove
- 2828
- Ausnehmungrecess
- 2929
- SpindelmutterausnehmungSpindelmutterausnehmung
- 3030
- Seite der ersten HalteeinrichtungSide of the first holding device
- 3131
- KopplungseinrichtungsausnehmungKopplungseinrichtungsausnehmung
- 3232
- Schraubverbindungscrew
- 3333
- erster flügelförmiger Abschnittfirst wing-shaped section
- 3434
- zweiter flügelförmiger Abschnittsecond wing-shaped section
- 3535
- DurchgangsbohrungThrough Hole
- 3636
- erste Außenseite der Kopplungseinrichtungfirst outside of the coupling device
- 3737
- zweite Außenseite der Kopplungseinrichtungsecond outside of the coupling device
- 3838
- erste Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtungfirst recess of the first hinge device
- 3939
- zweite Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtungsecond recess of the first hinge device
- 4040
- erster Steg der ersten Gelenkeinrichtungfirst bridge of the first joint device
- 4141
- zweiter Steg der ersten Gelenkeinrichtungsecond bridge of the first joint device
- 4242
- dritte Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtungthird recess of the first hinge device
- 4343
- vierte Ausnehmung der ersten Gelenkeinrichtungfourth recess of the first hinge device
- 4444
- dritter Steg der ersten Gelenkeinrichtungthird bridge of the first joint device
- 4545
- vierter Steg der ersten Gelenkeinrichtungfourth bridge of the first joint device
- 4646
- Verbindungsstegeconnecting webs
- 4747
- erste Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtungfirst recess of the second hinge device
- 48 48
- zweite Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtungsecond recess of the second hinge device
- 4949
- erster Steg der zweiten Gelenkeinrichtungfirst bridge of the second hinge device
- 5050
- zweiter Steg der zweiten Gelenkeinrichtungsecond bridge of the second hinge device
- 5151
- DurchgangsöffnungThrough opening
- 5252
- dritte Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtungthird recess of the second hinge device
- 5353
- vierte Ausnehmung der zweiten Gelenkeinrichtungfourth recess of the second hinge device
- 5454
- dritter Steg der zweiten Gelenkeinrichtungthird bridge of the second joint device
- 5555
- vierter Steg der zweiten Gelenkeinrichtungfourth bridge of the second hinge device
- 5656
- Verbindungsstück joint
- AA
- Abstand distance
- E1E1
- erste Ebenefirst floor
- E2E2
- zweite Ebenesecond level
- E3E3
- dritte Ebene Third level
- L1L1
- erste Liniefirst line
- L2L2
- zweite Liniesecond line
- L3L3
- dritte Liniethird line
- L4L4
- vierte Linie fourth line
- OO
- Objektobject
- OAOA
- optische Achse optical axis
- αα
- Winkelangle
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011117743 A1 [0003]DE 102011117743 A1 [0003]
- WO 2006/074695 A1 [0004]WO 2006/074695 A1 [0004]
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017211588.2A DE102017211588A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Optical system for imaging an object and camera with such an optical system |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102017211588.2A DE102017211588A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Optical system for imaging an object and camera with such an optical system |
Publications (1)
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DE102017211588A1 true DE102017211588A1 (en) | 2019-01-10 |
Family
ID=64666388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102017211588.2A Ceased DE102017211588A1 (en) | 2017-07-06 | 2017-07-06 | Optical system for imaging an object and camera with such an optical system |
Country Status (1)
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
WO2006074695A1 (en) | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Trimble Jena Gmbh | Positioning device |
DE202012004116U1 (en) * | 2012-04-23 | 2012-05-09 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Device for the play-free movement of optical components |
DE102011117743A1 (en) | 2011-01-18 | 2012-07-19 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Microscope lens with at least one displaceable in the direction of the optical axis lens group |
-
2017
- 2017-07-06 DE DE102017211588.2A patent/DE102017211588A1/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006074695A1 (en) | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Trimble Jena Gmbh | Positioning device |
DE102011117743A1 (en) | 2011-01-18 | 2012-07-19 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Microscope lens with at least one displaceable in the direction of the optical axis lens group |
DE202012004116U1 (en) * | 2012-04-23 | 2012-05-09 | Carl Zeiss Microlmaging Gmbh | Device for the play-free movement of optical components |
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R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
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