DE2414027B2

DE2414027B2 - Verstelleinrichtung for zwei Zoomeinheiten bei einer Kamera

Info

Publication number: DE2414027B2
Application number: DE2414027A
Authority: DE
Inventors: Kimio Yokohama Kanagawa Tanaka (Japan)
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1979-05-17
Also published as: JPS49122350A; GB1469291A; JPS5644403B2; DE2414027A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstelleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Eine Verstelleinrichtung für zwei Zoomeinheiten bei einer Kamera, die vor und hinter der Blendenöffnung angeordnet sind und jeweils zwei axial verstellbare Linseneinheiten enthalten, die über einen Führungsmechanismus durch einen Drehzylinder bewegbar sind, ist aus dem japanischen Gebrauchsmuster Sho 40-2871 bekannt; diese Verstelleinrichtung weist jedoch keinen durchgehenden Drehzylinder für die beiden Zoomeinheiten auf, infolgedessen kein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren über den gesamten Brennweitenbereich unter Konstanthaltung der AZahl möglich ist.

Außerdem sind Verstelleinrichtungen für Zoomeinheiten mit mehr als zwei axial verstellbaren Linseneinheiten bekannt (US-PS 36 19 035), bei der die Linseneinheiten durch einen einzigen Drehzylinder verstellbar, jedoch nur auf einer Seite der Blendenöffnung angeordnet sind.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Verstelleinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein kontinuierliches, stufcnloses Durchfahren über den gesamten, extrem großen Brennweitenbereich unter Konstanthaltung der AZahl mittels eines einzigen Drehzylinders ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch den Einsatz eines durchgehenden Drehzylinders zur Verstellung der vor und hin'er der Blendenöffnung angeordneten Zoomeinheiten läßt sich ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren des gesamten Brennweitenbereiches ermöglichen, wobei die Konstanthaltung der /-Zahl auf einfache Weise sichergestellt ist.

ίο Der Drehzylinder weist vorzugsweise vier Führungskurven für die beiden Zoomeinheiten auf. Außerdem kann eine Vorrichtung vorgesehen sein, welche die Verwendung des gesamten oder nur eines der Teilbereiche des gesamten Zoombereichs gestattet; Gadurch ist die Auswahl eines bestimmten Teilbereichs möglich, für den beispielsweise die vorgenommene Scharfeinstellung ausreichend ist, so daß der Kamerabenutzer während eines Zoomvorganges nicht auf die Überschreitung des Teilbereichs achten muß, für den die vorgenommene Scharfeinstellung ausreicht

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Verstelleinrichtung anhand der Zeichnung erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Innenfläche eines Drehzylinders mit Führungskurven,

F i g. 2 eine Abwicklung des in F i g. 1 dargestellten Drehzylinders,

Fig.3 eine Abwicklung entsprechend Fig.2, wobei der Drehzylinder eine zusätzliche Führungskurve

jo enthält,

Fig.4 eine Schnittansicht durch den Drehzylinder mit zugeordneten Linseneinheiten, und

F i g. 5 eine Abwicklung der Vorrichtung zur Auswahl bestimmter Teilbereiche des gesamten Zoombereichs.

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht einen Drehzylinder 3 mit Führungskurven A, A', Bund fl'für die Verstellung einer vor und hinter einer Blendenöffnung einer Kamera angeordneten Zoomeinheit Die Zoomeinheiten mit der Verstelleinrichtung sind in Verbindung mit F i g. 4 näher erläutert. F i g. 2 zeigt eine Abwicklung des Drehzylinders 3, der den Führungskurven A, A', Bund ^'entsprechende Führungskurven4,5, 6 und 7 enthält, die an der Innenseite des Drehzylinders ausgebildet sind. Die Außenseite des Drehzylinders liegt

-t> bei der Darstellung in Fig.2 unten. Ein vorderes Paar von Führungskurven 4 und 5 steht in Eingriff mit zugeordneten Linseneinheiten, wobei in F i g. 2 Steuereinheiten Pi und P'i symbolisch für die betreffenden Linseneinheiten dargestellt sind. Die Steuerelemente Pi

w und P/ sind gemäß F i g. 4 an Linsenfassungen 108 und 109 befestigt, wobei diese Linsenfassungen das vordere bewegliche Glied und das rückwärtige bewegliche Glied von Linseneinheiten Gs, Ge, Gj sowie die Linseneinheiten Gg und G) des vorderen Teils tragen, während rückwärtige Führungskurven 6 und 7, welche den Führungskurven B und B' in F i g. 1 entsprechend, so vorgesehen sind, daß sie mit Linseneinheiten in Eingriff stehen, die in F i g. 2 symbolisch durch Steuerelemente Pflund Pcdargestellt sind. Die Steuerelemente Pflund Pc

so sind an Linseneinheiten 112 und 113 (Fig.4) befestigt, welche ein Kompensatorglied B, bestehend aus den Linseneinheiten Gig, G\g und Gm, tragen.

Jede Führungskurve weist eine charakteristische Lage auf und besteht aus zwei bestimmten Bereichen,

t>5 einem gekrümmt verlaufenden Bereich Al bzw. Bn und einem geradlinig verlaufenden Bereich Ah bzw. B_L entsprechend veränderlichen Zoombereichen Zu (Zu) für die kürzere Brennweite von beispielsweise 30 mm

bis 300 mm und entsprechend dem Bereich Z_Hi(Z_Hu) für die größere Brennweite von beispielsweise 300 mm bis 600 mm. Die Anordnung und der Verlauf der Führungskurven sind derart getroffen, daß — solange die Steuerelemente Pi und ΡΊ mit den zugeordneten Linseneinheiten in den gekrümmt verlaufenden Bereichen Al der Führungskurven 4 und 5 zur relativen axialen Verschiebung der Linseneinheiten der vorderen Zoomeinheit verschoben werden — die Steuerelemente Pb und Pc in den geradlinig verlaufenden Bereichen Bl der Führungskurven 6, 7 gleiten, infolgedessen das Kompensatorglied Bund das Variatorglied Cder hinter der Blendenöffnung befindlichen Zoomeinheit während des Zoombetriebs der Linseneinheiten der vor der Blendenöffnung befindlichen Zoomeinheit bezüglich ihrer axialen Lage stationär bleiben. Wenn dagegen die Steuerelemente Pa und P_c entlang der gekrümmt verlaufenden Bereiche Bh zur Ausführung einer Axialverschiebung bewegt werden, können die Steuerelemente Pi und P{ in dem geradling verlaufenden Bereich Ah gleiten. Es wird dadurch erreicht, daß die beiden beweglichen Linseneinheiten der vorderen Zoomeinheil in Axialrichtung stationär bleiben, solange das Kompensatorgiied 2? und das Variatorglied Cverstellt werden.

Die Führungskurven sind in Fig.2 zueinander versetzt dargestellt, was lediglich hinsichtlich der maschinellen Bearbeitung und der Zusammensetzung der Führungskurven erfolgt ist

Mit der erläuterten Verstelleinrichtung ist es möglich, die vier axial verstellbaren Linseneinheiten eines in Objektivs so zu steuern, daß ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren über den gesamten Brennweitenbereich, beispielsweise von 30 mm bis 600 mm, mittels eines einzigen Drehzylinders ermöglicht wird, wobei die f-Zahl konstant gehalten wird. Dabei werden ü bei einer Drehung des Drehzylinders 3 in Richtung R (F i g. 2) während des Zoombetriebs die axial verstellbaren Linseneinheiten der vorderen Zoomeinheit in Axialrichtung unterschiedlich zueinander und unterschiedlich zu den noch stationär bleibenden Linseneinheiten der hinteren Zoomeinheit bewegt, was eine kontinuierliche Änderung der Brennweite des Objektivs von beispielsweise 30 mm bis 300 mm ermöglicht, während die verstellbaren Linseneinheiten der hinteren Zoomeinheit noch nicht verstellt werden. Wenn die Brennweite einen Wert von 300 min erreicht hat, kommen die Steuerelemente Pi und Pi von den gekrümmt verlaufenden Bereichen Al in die geradlinig verlaufenden Bereiche An, während die Steuerelemente Pb und Pc aus den geradlinigen Bereichen Bl in die gekrümmt verlaufenden Bereiche Bhgelangen. Dadurch wird bei einer weiteren Drehung des Drehzylinders 3 in Richtung R (Fig.2) das Kompensatorglied B und das Variatorglied Cder hinteren Zoomeinheit in Axialriditung unterschiedlich zueinander und zu den stationär "■■· verbleibenden Linseneinheiten verstellt, was eine Änderung der Brennweite von beispielsweise 300 mm au^r 600 mm in kontinuierlicher Weise zur Folge hat, wobei die beiden Linseneinheiten der vorderen Zoomeinheit stationär bleiben können. wi

Wenn die Blendenöffnung zwischen der hinteren verstellbaren Linseneinheit der vorderen Zoomeinheit und der vorderen, verstellbaren Linseneinheit der rückwärtigen Zoomeinheit oder an einer Stelle im Inneren eines in Kig.4 mit A angegebenen Glieds S5 angeordnet ist, dann ändert sich der Durchmesser der Austrittspupille der Blenue während des Zoombetriebs, welche von den beiden verstellbaren Linseneinheiten der rückwärtigen Zoomeinheit erzeugt wird. Eine automatische Kompensation der Blendenöffnung, welche bewirkt, daß ein axiales Strahlenbündel der gleichen Winkelausdehnung wie zuvor zugelassen wird, wird durch die Anordnung einer zusätzlichen Führungskurve 128 in dem mit 101 bezeichneten Drehzylinder ermöglicht, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist Die Blende kann übliche Konstruktion aufweisen, muß jedoch mit einem Öffnungskompensierenden Teil 124 versehen sein, welches schwenkbar gemäß F i g. 4 in einer Buchse 102 an einem Schwenkzapfen 127 befestigt ist. Auf dem Teil 124 ist ein Steuerelement 125 fest angebracht, welches dazu dient, in Eingriff mit der Führungskurve 128 zu stehen, sowie ein Stift 126 für den Eingriff mit einem die öffnung kompensierenden Ring. Der Drehzylinder 101 enthält ferner einen geradlinig verlaufenden Schlitz 119, der in Längsrichtung der optischen Achse verläuft und längliche Form hat; der Schlitz 119 dient dazu, durch Eingriff mit einem Keil 118 die Auswahl eines Teilbereichs zu ermöglichen.

Fig.4 zeigi Einzelheiten der Arordnung der Linseneinheiten der vor und hinter der Blendenöffnung angeordneten Zoomeinheiten. Die Linsenfassung besteht aus einem Tubus, der durch den in F i g. 1 und 2 bzw. 3 p°zeigten Drehzylinder gebildet ist und in einer Führungsbuchse 102 drehbar gelagert wird. Die Führungsbuchse 102 ist fest an einem einteilig damit ausgebildeten ringförmigen Flansch eines tubusartigen Ansatzes 103 befestigt, in welchem ein rückwärtiges Glied D fest gehaltert ist Die Führungsbuchse trägt das vordere Glied A sowie eine im folgenden noch näher beschriebene Blende und weist fünf in Längsrichtung verlaufende geradlinige Führungskurven 104, 105, 106 und 107 auf. Mit diesen Führungskurven stehen die Steuerelemente 114,115,116 und 117 in Eingriff, wobei sie mittels Antifriktionslagern, welche um die Steuerelemente montiert sind, in diesen gleiten können. Die Steuerelemente 114, 115, 116 und 117 sind f ist an Objektivfassungen 108, 109, 112 und 113 befestigt. In diesen Objektivfassungen sind die aus Elementen G5, Ce und Jj bestehende Linseneinheit 108, die aus Elementen Ct und Gj bestehende Linseneinheit 109, die aus Elementen d₆ und Gn bestehende Linseneinheit 112 sowie die aus Elementen de, G19 und Gx bestehende Linseneinheit 113 fest gehaltert. Die Steuerelemente stehen in Eingriff mit den Führungskurven 4,5, 6 und 7, wobei sie über Einrichtungen wie Antifriktionslager, welche un die Steuerelemente montiert sind, gleiten können. An einer Stelle im Inneren des Glieds A ist ein Blendenmechanismus herkömmlicher Bauart vorgesehen, der tinen drehbaren Blendeneinstellring 121 enthält, welcher mit einem nicht dargestellten Blendeneipste''inechanismus verbunden ist, wobei Blendenlamellen 122 und einen drehbaren Öffnungskompensationsring 123, der a if der entgegengesetzten Seite der Blendenlamellen bezüglich des Blendeneinstellrings 121 angebracht ist Der Blendeneinstellring 121 und der öffnungskompersationsring 123 weisen jeweils einen Schlitz für den Eingriff mit einzelnen Stiften auf, welche in eine oder zwei der Blendenlamellen derart eingesetzt sind, daß bei einer Drehung von wenigstens einsm der Ringe die Blendenöffnung eingestellt wird.

In Fig.5 ist eine Abwicklung einer mit 120 bezeichneten Führungskurve dargestellt. Die Führungskurve 12U ist in der Führungsbuchse 101 als Ausnehmung vorgesehen und besteht aus miteinander veibun denen Führungsästen 120,12O₂ und 12O₃; in welche ein Keil 118 für die Auswahl eines Teilbetriebs eingreifen

kann. Wenn der Keil 118 in die Mittellage eines Schlitzes 119 (F i g. 3 und 4) des Drehzylinders gebracht ist, wird der Keil 118 gezwungen, in dem Ast 12Oi zu gleiten, so daB sich der Drehzylinder 101 über den gesamten Drehwinkelbereich drehen kann, wodurch die Brennweite des Objektivs über den gesamten, zur Verfügung stehenden Bereich, d. h. von 30 mm bis 600 mm, variiert werden kann. Solange sich der Drehzylinder in der Mitte des vollen Drehwinkelbereiches befindet, kann der Keil 118 in Längsrichtung der optischen Achse verschoben werden. Wenn der Keil nach vorwärts vrrschoben und in den Ast 12O₂ hineingedrückt wird, kann sich der Drehzylinder 101 nur noch über denjenigen Teil des Drehwinkelbereiches drehen, welcher dem Bereich der größeren Brennweiten entspricht, d h. von 300 bis 600 mm, so daB durch eine Drehung des Drehzylinders 101 lediglich die vorderen Linseneinheiten des vorderen Zoomteils des Objektivs einer Zoomverschiebung unterworfen werden. Wenn nur das Kompensatorglied β und das Variatorglied C in einem Zoombetrieb verschoben werden sollen, muß die Bedienungsperson den Keil 118 in die rückwärtige Lage des Schlitzes 119 bringen, so daß der Keil 118 in den Ast 12O₁ hineingedrückt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verstelleinrichtung fur zwei Zoomeinheiten bei einer Kamera, die vor und hinter der Blendenöffnung angeordnet sind und jeweils zwei axial verstellbare Linseneinheiten enthalten, die Ober einen Führungsmechanismus durch einen Drehzylinder bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (3; 101) mehrere Führungskurven (4, 5, 6, 7; 4', 5', 6', T) als Führungmechanismus aufweist, von denen jede eine der verstellbaren Linseneinheiten (GS bis G 7; G 8, G9, G16, G17; G18, G19, G20) steuert, daß die Führungskurven (4,5) für die Linseneinheiten (Pi, Pf) der einen Zoomeinheit über einen ersten Führungsabschnitt (Z_Hj) eine Steigung Null und über einen zweiten Führungsabschnitt (Zu) eine von Null verschiedene Steigung haben, während die Führungskurven (6, 7) für die Linseneinheiten (Pb, Pc) der zweiten Zoomeinheit über einen ersten Führungsabschnitt (Zhii) eine von Null verschiedene Steigung und über einen zweiten Führungsabschnitt (Zu!) eine Steigung Null haben, so daß die beiden Zoomeinheiten nacheinander in Bewegung gesetzt werden, und daß im Drehzylinder (3; 101) eine zusätzliche Führungskurve (6") zur automatischen Kompensation der Aperturblende (122) vorgesehen ist.

2. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzylinder (3; 101) vier Führungskur, jn für die Linseneinheiten aufweist.

3. Verstelleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne', daß Vorrichtungen (119, 120) vorgesehen sind, um die Ve* vendung entweder des gesamten Zoombereichs (Zm, Zhii und ZtA Zui) oder eines der Teilbereiche (Zm, Zhii, Zu, Zui) zu gestatten.