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Die
Erfindung betrifft eine Linsenfassung zum Halten einer Linsengruppe,
die mindestens ein Linsenelement in einer vorbestimmten Position
enthält.
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Bei
einer weitläufig
eingesetzten Linsenfassung wird ein Linsentubus, dessen Innendurchmesser
im Wesentlichen gleich dem Durchmesser einer in dem Linsentubus
gehaltenen Linse ist, als Linsenfassungskörper eingesetzt. An der Innenfläche des Linsentubus
und auf einer dessen einem Ende nahen Seite ist eine ringförmige Einfassung
(Rand) ausgebildet, die sich von der Innenfläche entlang deren Umfang in
radialer Richtung nach innen erstreckt. Eine ringförmige Fläche der
Einfassung fungiert als Linsenanschlagfläche. Wird eine Linse über eine
an dem anderen Ende des Linsentubus angeordnete Öffnung in das Tubusinnere eingesetzt,
so liegt der Rand dieser Linse an der Linsenanschlagfläche der ringförmigen Einfassung
an. So ist die Position der Linse innerhalb des Linsentubus festgelegt.
Solche Linsenfassungen sind beispielsweise aus den Dokumenten
DE 196 32 267 A1 ,
DE 86 25 896 U1 ,
JP 100 94 09 A und
JP 59 19 52 06 A bekannt.
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Andererseits
ist an der Innenfläche
des Linsentubus ein Innengewinde ausgebildet (geschnitten), in das
ein Linsenhaltering geschraubt ist. Die Linsengruppe wird innerhalb
des Linsentubus in einer vorbestimmten Position gehalten, indem
der Linsenhaltering in den Linsentubus geschraubt wird, wobei die
führende
Linse der in den Linsentubus eingesetzten Linsengruppe an der Linsenanschlagfläche anliegt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Linsenfassung anzugeben, die aus einem
einzigen Stück
besteht, das zu vergleichsweise geringen Kosten gefertigt werden
kann und eine effiziente Linsenmontage ermöglicht.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch die Linsenfassung mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei
der Linsenfassung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist die gesamte
Länge längs des ersten
und des zweiten Armteils vergleichsweise groß, selbst wenn die beiden Armteile
auf engem Raum angeordnet sind. Jeder Linsenhaltearm weist so eine
geeignete Elastizität
auf.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung hat der Fassungskörper einen
Anschlussteil, über
den er mit einem Linsentubus verbunden werden kann, so dass die
Linsenfassung für
verschiedene Typen von Optiken verwendet werden kann. Wird die Linsenfassung für eine bestimmte
Optik verwendet, so kann der Fassungskörper einstückig als Teil des Linsentubus
ausgebildet sein.
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Der
Fassungskörper
kann als hülsenförmiges Element
ausgebildet sein, das aus einem Kunstharz besteht. Auf diese Weise
kann das hülsenförmige Element einstückig in
einem Formprozess gefertigt werden. Der Innendurchmesser des hülsenförmigen Elementes
ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Linse, und die Linsenhaltearme sind
einstückig
in der umlaufenden Wand des hülsenförmigen Elementes
ausgebildet. Dabei hat das Positionierelement vorzugsweise eine
ringförmige
Anschlagfläche,
die an einer ringförmigen
Einfassung ausgebildet ist, welche sich einstückig von der Innenfläche des
hülsenförmigen Elementes
längs des
Umfangs dieser Innenfläche
erstreckt. In einer anderen Weiterbildung hat das Positionierelement
mehrere bogenförmige
Anschlagflächen,
die jeweils an einer von mehreren bogenförmigen Einfassungen ausgebildet
sind. Die bogenförmigen
Anschlagflächen
erstrecken sich einstückig
von der Innenfläche
des hülsenförmigen Elementes
längs des
Umfangs dieser Innenfläche
in gleichen Abständen
voneinander. Die vorstehend beschriebenen Ausbildungen vereinfachen
den Aufbau des Positionierelementes.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Fassungskörper als
ringförmiges
Scheibenelement ausgebildet. Das Scheibenelement besteht beispielsweise
aus einem Kunstharz. Der Außendurchmesser
des ringförmigen
Scheibenelementes ist größer als
der Durchmesser der Linse. Die Linsenhaltearme erstrecken sich einstückig von
einer Seite des ringförmigen
Scheibenelementes parallel zu dessen Mittelachse. Dies ermöglicht eine
weitere Miniaturisierung der Linsenfassung. Bei dieser Konstruktion
kann das Positionierelement eine ringförmige Anschlagfläche haben,
die auf der genannten Seite des ringförmigen Scheibenelementes längs dessen
Umfang ausgebildet ist. Ferner kann das Positionierelement mindestens
zwei bogenförmige
Anschlagflächen
haben, die in gleichen Abständen
voneinander auf der genannten Seite des ringförmigen Scheibenelementes längs dessen
Umfang ausgebildet sind.
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Die
Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
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1 eine
Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Linsenfassung,
wobei die Linsenfassung mit einem Linsentubus verbunden ist,
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2 einen
Querschnitt der Linsenfassung längs
der Linie II-II in 1,
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3 einen
Teillängsschnitt
der Linsenfassung entlang der Linie III-III nach 2,
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4 einen
Teillängsschnitt ähnlich 3, wobei
eine Objektivlinse an der Linsenfassung gehalten und die Linsenfassung
mit dem Linsentubus verbunden ist,
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5 einen
Schnitt entsprechend 2, der eine Modifizierung des
ersten Ausführungsbeispiels zeigt,
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6 einen
Teillängsschnitt
entsprechend 3, der ein zweites Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Linsenfassung
zeigt,
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7 einen
Schnitt entsprechend 2, der ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Linsenfassung
zeigt, und
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8 einen
Teillängsschnitt
längs der
Linie VIII-VIII nach 7.
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Im
Folgenden werden Ausführungsbeispiele der
erfindungsgemäßen Linsenfassung
unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.
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In
den 1 bis 4 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Linsenfassung
gezeigt, das mit 10 bezeichnet ist. Wie aus 1 hervorgeht,
ist die Linsenfassung 10 in diesem Ausführungsbeispiel in geeigneter
Weise an einen Linsentubus 12 einer monokularen oder binokularen Betrachtungsoptik
angeschlossen und dient dem Halten einer Objektlinse der Betrachtungoptik. 2 zeigt
einen Querschnitt der Linsenfassung 10 längs der
Linie II-II nach 1. 3 zeigt
einen Teillängsschnitt
der Linsenfassung 10 längs
der Linie III-III nach 2. 4 ist ein
Teillängsschnitt ähnlich 3,
der zeigt, wie eine Objektivlinsengruppe L in der Linsenfassung 10 gehalten
ist. 4 zeigt, wie die Linsenfas sung 10 mit
dem Linsentubus 12 verbunden ist. In 4 besteht
die Objektivlinsengruppe L aus einer zusammengesetzten Linse, die
ein konvexes Linsenelement und ein konkaves Linsenelement umfasst.
Sie kann jedoch auch aus einer Einzellinse bestehen.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
umfasst die Linsenfassung 10 einen ringförmigen Fassungskörper 14,
der als hülsenförmiges Element
ausgebildet ist. Das hülsenförmige Element
besteht aus einem Einzelstück,
das mittels eines vorbestimmten Formteils aus einem geeigneten Kunstharz
gefertigt ist. Ein Beispiel für
ein solches Material ist ein ABS-Harz. Der Innendurchmesser des
hülsenförmigen Elementes
ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der in der Linsengruppe
L enthaltenen Linsen. Die Linsengruppe L kann so in dem hülsenförmigen Element
untergebracht werden. Die in der Linsengruppe L enthaltenen Linsen
(bzw. die Einzellinse) können
nicht nur kreisförmig
sein, sondern auch eine rechteckige oder andere Form haben. Jedoch
ist eine kreisförmige
Linse, wie sie in diesem Ausführungsbeispiel
verwendet wird, einfach zu bearbeiten. Außerdem hat sie den Vorteil
einer hohen optischen Genauigkeit.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist auf einer einem Ende des hülsenförmigen Elementes nahen
Seite eine ringförmige
Einfassung (Rand) 16 ausgebildet, die einstückig von
der Innenfläche
des hülsenförmigen Elementes
längs dessen
Umfang hervorsteht. Eine Seitenfläche der ringförmigen Einfassung 16 fungiert
als ringförmige
Anschlagfläche 17,
durch die die Halteposition der Linsengruppe L festgelegt ist. Die
ringförmige
Einfassung 16 erstreckt sich entlang dem kreisförmigen Innenumfang des
hülsenförmigen Elementes
dessen Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Durchmesser der Linsengruppe
L ist, der durch den Durchmesser der in der Linsengruppe L enthaltenen
Linse(n) festgelegt ist. Ist die Linsengruppe L in dem hülsenförmigen Element
untergebracht, so liegt der umlaufende Rand der vordersten Linse
der Linsengruppe L an der ringförmigen
Anschlagfläche 17 der
Einfassung 16 an. Dadurch ist die Halteposition der Linsengruppe
L festgelegt.
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An
dem hülsenförmigen Element 14 sind
einstückig
drei Linsenhaltearme 18 ausgebildet. Die Linsenhaltearme 18 sind
in der umlaufenden Wand des hülsenförmigen Elementes
(Fassungskörper 14) ausgebildet
und in gleichen Abständen
an dessen Umfang angeordnet. Das hülsenförmige Element wird mittels
eines vorbestimmten Formteils einstückig so gefertigt, dass eine Öffnung 20 in
die umlaufende Wand geschnitten wird und die Linsenhaltearme 18 dort
ausgebildet werden. Wie oben erläutert, ist
der Innendurchmesser des hülsenförmigen Elementes
im Wesentlichen gleich dem Außendurchmesser
der Linsengruppe L. Die drei Linsenhaltearme 18 sind deshalb
so angeordnet, dass sie einen Kreis umschreiben, der im Wesentlichen
den gleichen Durchmesser wie die Linsengruppe L hat.
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Wie
in den Figuren gezeigt, ist jeder Linsenhaltearm 18 freitragend
(engl.: cantilevered) von der umlaufenden Wand des hülsenförmigen Elementes (Fassungskörper 14)
vorspringend gehalten. In diesem Ausführungsbeispiel besteht jeder
Linsenhaltearm 18 aus einem ersten Armteil 18a,
der sich einstückig
von der umlaufenden Wand des hülsenförmigen Elementes
(Fassungskörper 14)
in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Elementes (Fassungskörper 14)
erstreckt, und einem zweiten Armteil 18b, der sich einstückig von
dem ersten Armteil 18a längs des Bogens des oben genannten
Kreises erstreckt. Der zweite Armteil 18b ist gegenüber dem
ersten Armteil 18a im rechten Winkel gebogen. Obgleich
die beiden Armteile 18a und 18b auf vergleichsweise
engem Raum angeordnet sind, ist deshalb ihre Gesamtlänge vergleichsweise
lang, so dass jeder Linsenhaltearm 18 mit einer geeigneten
Elastizität
versehen werden kann. Selbst wenn das hülsenförmige Element aus einem vergleichsweise
harten Kunstharz besteht, verfügt
so jeder Linsenhaltearm 18 über eine geeignete Elastizität.
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An
dem zweiten Armteil 18b jedes Linsenhaltearms 18 ist
einstückig
ein Vorsprung 18c ausgebildet. Der Vorsprung 18c ragt
in das Innere des oben genannten Kreises hinein. Abmessungen und
Form des Raumes zwischen der ringförmigen Anschlagfläche 17 der
Einfassung 16 und dem Vorsprung 18c sind so gewählt, dass
der umlaufende Rand der Linse(n) der Linsengruppe L aufgenommen
werden kann. An dem Vorsprung 18c ist eine konisch zulaufende
Fläche 18d ausgebildet.
Wie in 2 gezeigt, bilden die drei konisch zulaufenden
Flächen 18d einen
Teil einer mit der Mittelachse des hülsenförmigen Elementes (Fassungskörper 14)
koaxialen Kegelfläche,
die zur ringförmigen
Anschlagfläche 17 hin
enger wird. In 3 sind ein Vorsprung 18c und
eine konisch zulaufende Fläche 18d mit
imaginären
Linien (gestrichelten Linien) an einer Stelle gezeigt, wo der zweite
Armteil 18b in einer Schnittansicht dargestellt ist.
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Wird
die Linsengruppe L in einem Zustand, in dem ihr umlaufender Rand
an den drei konisch zulaufenden Flächen 18d anliegt,
zur ringförmigen
Anschlagfläche 17 hin
gedrückt,
so werden die drei Linsenhaltearme 18 radial nach außen aufgedrückt, und der
umlaufende Rand der Linsengruppe L kann über die Vorsprünge 18c gleiten.
Gleitet der umlaufende Rand der Linsengruppe L über die Vorsprünge 18c, so
stößt der Rand,
der sich bezogen auf die Richtung, in die gedrückt wird, an der vorderen Seite
befindet, gegen die ringförmige
Anschlagfläche 17.
Am umlaufenden Rand auf der Seite, die bezogen auf die Richtung,
in die gedrückt
wird, hinten ist, werden die Vorsprünge 18c infolge der
elastischen Verformung des ersten Armteils 18a und des
zweiten Armteils 18b elastisch angedrückt. Die Linsengruppe L wird so,
wie in 4 gezeigt, in der Linsenfassung 10 in einer
vorbestimmten Halteposition gehalten.
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Der
Linsentubus 12 besteht aus einem geeigneten Metall, z.
B. Aluminium. Ein Teil einer monokularen oder binokularen Betrachtungsoptik
ist in dem Linsentubus 12 untergebracht. Um die Linsenfassung 10 mit
dem Linsentubus 12 zu verbinden, ist ein ringförmiger Anschlussteil 22 an
der Endfläche des
hülsenförmigen Elementes
(Fassungskörper 14) ausgebildet,
d. h. an der Endfläche,
die sich auf der der ringförmigen
Einfassung 16 angrenzenden Seite befindet. An der entsprechenden
Endfläche
des Linsentubus 12 ist ein ringförmiger Eingriffteil 24 ausgebildet,
der in Eingriff mit dem ringförmigen
Anschlussteil 22 kommt. Zum Verbinden des ringförmigen Eingriffteils 24 mit
dem ringförmigen
Anschlussteil 22 wird ein geeigneter Klebstoff verwendet.
Die Linsenfassung 10 wird so an dem Linsentubus 12 befestigt. Die
Linsengruppe L kann in der Linsenfassung 10 montiert werden,
bevor oder nachdem der Linsentubus 12 mit der Linsenfassung 10 verbunden
ist.
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Der
Linsentubus 12 selbst kann natürlich aus einem geeigneten
Kunstharz bestehen. Besteht der Linsentubus 12 aus dem
gleichen Kunstharz wie die Linsenfassung 10, so kann die
Linsenfassung 10 einstückig
mit dem Linsentubus 12 ausgebildet werden.
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In
den 1 und 4 ist ein schraubenförmiges Gewinde
(Helikoidgewinde) 26 gezeigt, das am Umfang des Linsentubus 12 angeordnet
ist. Dieses Gewinde 26 dient dazu, den Linsentubus 12 zur Scharfeinstellung
zu bewegen, wenn er in eine monokulare oder binokulare Optik eingebaut
ist.
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In
dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist das hülsenförmige Element
(Fassungskörper 14)
mit den drei Linsenhaltearmen 18 versehen. Es können jedoch
auch zwei Linsenhaltearme diametral angeordnet werden. Alternativ
ist es möglich,
mehr als drei Linsenhaltearme anzuordnen, z. B. vier Linsenhaltearme
in gleichen Winkelabständen von
90°.
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In 5 ist
eine Modifikation des oben erläuterten
Ausführungsbeispiels
gezeigt. In 5 sind diejenigen Komponenten,
die denen des ersten Ausführungsbeispiels
entsprechen, mit den dort verwendeten Bezugszeichen versehen. In
dem oben erläuterten
Ausführungsbeispiel
dient die ringförmige
Einfassung 16 als Positionierelement, das die Halteposition
der Linsengruppe L dadurch festlegt, dass ihre Anschlagendfläche gegen
die Linse stößt. In dem
in 5 gezeigten modifizierten Ausführungsbeispiel wird an Stelle
der ringförmigen
Einfassung 16 eine geeignete Anzahl von Einfassungen verwendet,
z. B. drei bogenförmige
Einfassungen 16' in
Winkelabständen
von 120°.
Die Seitenflächen
dieser drei bogenförmigen
Einfassungen 16' fungieren
als bogenförmige
Anschlagflächen 17'. Durch diese
bogenförmigen
Anschlagflächen 17' ist die Linsengruppe
L in einer vorbestimmten Halteposition angeordnet.
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In 6 ist
ein zweites Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Linsenfassung
gezeigt. In 6 sind diejenigen Komponenten,
die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, mit den dort verwendeten Bezugszeichen versehen. In dem zweiten
Ausführungsbeispiel
ist die Linsenfassung einstückig
in den mittleren Teil des Linsentubus 28 gebaut. Der Linsentubus 28 wird
mittels eines geeigneten Formteils aus einem geeigneten Kunstharz,
z. B. ABS-Harz, einstückig
gefertigt. Dabei wird an der Innenfläche des Linsentubus 28 eine
ringförmige
Einfassung 16 ausgebildet. Die Seitenfläche dieser ringförmigen Einfassung 16 bildet
eine ringförmige
Anschlagfläche 17.
Innerhalb der umlaufenden Wand des Linsentubus 28 sind
Linsenhaltearme 18 ausgebildet, die mit der ringförmigen Anschlagfläche 17 zusammenwirken.
Die Linsenhaltearme 18 werden in gleicher Weise ausgebildet
wie diejenigen des ersten Ausführungsbeispiels.
Sie dienen dazu, die Linse bzw. die Linsen zu halten, die einen
Teil einer innerhalb des Linsentubus 28 vorgesehenen Optik
bildet bzw. bilden. Soll die Linsengruppe in der Linsenfassung montiert
werden, so wird bei dem in 6 gezeigten
zweiten Ausführungsbeispiel
die Linsengruppe zunächst
in den Linsentubus 28 eingesetzt, der umlaufende Rand in
Anlage mit den sich verjüngenden
Flächen 18c der
Linsenhaltearme 18 gebracht und dann die Linsengruppe mittels
eines geeigneten Werkzeugs zur ringförmigen Einfassung 16 hin
gedrückt,
wodurch die Linsengruppe in gleicher Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
in einer vorbestimmten Halteposition der Linsenfassung gehalten
wird.
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In
den 7 und 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Linsenfassung
gezeigt. In den 7 und 8 sind diejenigen Komponenten,
die gleich denen des ersten Ausführungsbeispiels
sind, mit den dort verwendeten Bezugszeichen versehen. In dem ersten
Ausführungsbeispiel
ist der ringförmige
Fassungskörper 14 als hülsenförmiges Element
ausgebildet. Dagegen ist in dem dritten Ausführungsbeispiel der ringförmige Fassungskörper 14 als
ringförmiges
Scheibenelement ausgebildet.
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Der
ringförmige
Fassungskörper 14,
d. h. das ringförmige
Scheibenelement, hat einen Außendurchmesser,
der größer als
der Durchmesser der Linsengruppe L ist. Eine ringförmige Anschlagfläche 17'' ist auf einer Seite des ringförmigen Scheibenelementes
längs dessen
Umfang ausgebildet. Die ringförmige
Anschlagfläche 17'' bildet ein Positionierelement,
das die Halteposition der Linsengruppe L dadurch festlegt, dass
es an der entsprechenden Linse anliegt. Die ringförmige Anschlagfläche 17'' erstreckt sich längs des
Innenumfangs eines Kreises, dessen Durchmesser im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser der Linse bzw. der Linsen der Linsengruppe L ist.
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In
dem dritten Ausführungsbeispiel
erstrecken sich drei Linsenhaltearme 18 einstückig von
einer Seite des ringförmigen
Scheibenelementes (Fassungskörper 14)
aus, nämlich
der Seite, wo die ringförmige
Anschlagfläche 17 ausgebildet
ist, parallel zur Mittelachse des Scheibenelementes (Fassungskörper 14).
Die drei Linsenhaltearme 18 sind in gleichen Abständen voneinander
so angeordnet, dass sie einen Kreis umschreiben, dessen Durchmesser im
Wesentlichen gleich dem der Linsengruppe L ist. Die Linsenhaltearme 18 sind
jeweils so ausgebildet, wie das für das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde. Das dritte Ausführungsbeispiel ist also entsprechend
dem ersten Ausführungsbeispiel
ausgebildet, bei dem Teile der umlaufenden Wand aus dem hülsenförmigen Element
(Fassungskörper 14) entfernt
sind. In dem dritten Ausführungsbeispiel kann
die Linsengruppe L in gleicher Weise in der Linsenfassung 10 montiert
werden, wie das für
das erste Ausführungsbeispiel
beschrieben wurde. Auch sind die für das erste Ausführungsbeispiel
beschriebenen Modifikationen und Veränderungen auch auf das dritte
Ausführungsbeispiel
anwendbar.
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Wie
oben erläutert,
ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die gesamte Länge jedes
Linsenhaltearms 18 dadurch, dass ein Teil von ihm zur Ausbildung
des ersten und des zweiten Armteils 18a, 18b im
rechten Winkel gebogen ist, möglichst
groß,
so dass der Linsenhaltearm 18 die gewünschte Elastizität aufweist.
Der Linsenhaltearm 18 kann jedoch auch in eine geeignete
andere Form gebracht werden, um seine gesamte Länge zu vergrößern. Kann
jedoch der Linsenhaltearm 18 mit der gewünschten
Elastizität
versehen werden, ohne seine Form zu ändern, so ist es natürlich nicht
erforderlich, den Linsenhaltearm 18 in eine entsprechende Form
zu bringen. In diesem Fall kann die Linsenhaltefassung 10 aus
einem vergleichsweise weichen Kunstharz gefertigt sein, und die
Linsenhaltearme 18 können
jeweils eine gerade Form haben.
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Durch
die Erfindung können
die folgenden, im Stand der Technik auftretenden Probleme überwunden
werden. Im Stand der Technik umfasst die Linsenfassung zwei Teile,
nämlich
einen Linsentubus und einen Linsenhaltering. In diese Teile müssen Gewinde
geschnitten werden. Die Kosten für
die Fertigung einer herkömmlichen
Linsenfassung sind deshalb vergleichsweise hoch. Ferner muss bei
der herkömmlichen
Linsenfassung zur Montage der Linse in der Linsenfassung der Linsenhaltering
in den Linsentubus geschraubt werden. Dieses Einschrauben des Linsenhalterings
ist vergleichsweise zeitaufwendig, wodurch die Effizienz der Linsenmontage
herabgesetzt ist.
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Wie
aus der obigen Beschreibung der Ausführungsbeispiele hervorgeht,
kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Linsenfassung die Zeit
für die
Linsenmontage drastisch verkürzt
werden, da die Linse allein dadurch in der Linsenhaltefassung montiert
werden kann, dass sie unter Nutzung der konisch zulaufenden Flächen der
Linsenhaltearme zu dem Positionierelement hin gedrückt wird.
Da die erfindungsgemäße Linsenfassung
ferner in Form eines Stücks
aus einem einstückigen
Teil gefertigt wird, können
die Fertigungskosten niedrig gehalten werden.