DE4445773A1

DE4445773A1 - Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen

Info

Publication number: DE4445773A1
Application number: DE4445773A
Authority: DE
Inventors: Geon-Mo Kang
Original assignee: Samsung Aerospace Industries Ltd
Current assignee: Hanwha Aerospace Co Ltd
Priority date: 1993-12-22
Filing date: 1994-12-21
Publication date: 1995-07-13
Also published as: CN1044158C; KR950019880A; KR100272328B1; US5548450A; CN1115859A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Einstellen des Luftzwischenraums, zwischen Linsen, um die Leistungsfähigkeit des Objektivs und die Fokussiereigenschaft zu verbessern, ohne die Linsen von einem Objektivtubus zu demontieren.

Das Linsensystem einer herkömmlichen Kamera wird aufgebaut, indem man mehrere Linsen aus verschiedenen optischen Gläsern mit unterschiedlichen Dispersionskoeffizienten und unterschiedlicher Brechkraft kombiniert. Wenn die Linsen richtig in dem Objektivtubus angeordnet sind, kann das Linsensystem ein deutliches, regelmäßiges, scharf es und helles Bild erzeugen. Daher ist der Luftzwischenraum, d. h. der Abstand zwischen den Linsen ein wichtiger Parameter, der die Leistungsfähigkeit des Linsensystems beeinflußt, einschließlich der Veränderung der Position der Bildebene in dem optischen System usw.

Die zweite Linsengruppe eines Zoom-Linsensystems mit zwei Linsengruppen oder die dritte Gruppe eines Zoom-Linsensystems mit drei Linsengruppen wird normalerweise Kompensator bzw. Ausgleicher genannt. Eine Veränderung des Luftzwischenraums in dem Kompensator wird beispielsweise den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite bei einer Teleobjektiv-Position beeinflussen und daher die Leistungsfähigkeit des Zoom-Linsensystems beeinträchtigen. Beispielsweise wird sich in einem Zoom-Objektiv für eine Linsen-Verschlußkamera mit einer großen Vergrößerung solch eine Veränderung des Luftzwischenraums in dem Kompensator auf den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite auswirken. Das heißt, eine Veränderung des Luftzwischenraums in dem Kompensator wird den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite fünfzehnfach an der Teleobjektiv-Position in einem Zoom- Objektiv mit zweifacher Vergrößerung und ungefähr dreißigfach in einem Zoom-Objektiv mit dreifacher Vergrößerung verändern.

Wenn die normale Genauigkeitsangabe des Luftzwischenraums in dem Kompensator ± 0,05 mm ist, wird die Genauigkeitsangabe für den Brennpunktabstand von der Linsenrückseite ± 0,75 mm für das Zoom-Objektiv mit zweifacher Vergrößerung und ± 1,50 mm für das Zoom-Objektiv mit dreifacher Vergrößerung sein.

Unter diesen Umständen werden Untersuchungen durchgeführt, wie man die Genauigkeitsangabe des Luftzwischenraums zwischen den Linsen minimieren kann. Bekannte Verfahren zur Aufrechterhaltung des Luftzwischenraums zwischen Linsen umfassen: Gegenseitiges In-Kontakt Bringen von Randkanten der Linsen außerhalb des effektiven Linsendurchmessers; gegenseitiges In-Kontakt Bringen von Zentrieroberflächen von konkaven Linsen in dichter Berührung; Setzen eines Elements zur Einstellung von Zwischenräumen wie beispielsweise eines Abstandshalters oder eines Rings zwischen die Linsen; und sorgfältiges Ausbilden der Form des Objektivtubus.

Fig. 5 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung zum Einstellen des Luftzwischenraums mit einem zwischen Linsen angeordneten Abstandhalter. Drei Linsen 52, 54, 56 sind in einem Objektivtubus 50 angeordnet und durch einen Halter 58 befestigt. Der Luftzwischenraum zwischen den Linsen 52 und 54 wird beibehalten, indem man einen ringförmigen Abstandhalter 60 mit einer vorbestimmten Dicke zwischen ihnen einschiebt. Beispiele für normalerweise verwendete Abstandhalter 60 sind in den Fig. 6 und 7 gezeigt. Da es schwierig ist, die Genauigkeitsangabe des Luftzwischenraums zwischen den Linsen während dem Anordnungsvorgang des Objektivtubus zu kompensieren, kann der Abstand nicht exakt richtig sein. Wenn der Abstandsfehler zu groß ist, als daß man ihn durch ein Fokussierverfahren beseitigen könnte, müssen die Linsen von dem Objektivtubus demontiert werden und zurück in den Objektivtubus eingebaut werden, um den Abstandshalter 60 durch einen anderen Abstandshalter mit unterschiedlicher Dicke zu ersetzen. Dieses unbequeme Verfahren führt zu einer niedrigen Produktivität. Und es ist auch, da nur Abstandshalter mit einer bestimmten Dicke erhältlich sind, nicht immer möglich, den Luftzwischenraum auf einen optimalen Wert einzustellen. Somit kann die Veränderung des Brennpunktabstands von der Linsenrückseite über die Toleranzgrenze hinausgehen, wobei die Leistungsfähigkeit der Linse beeinträchtigt wird.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die Probleme und Nachteile des Stands der Technik, indem sie eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen bereitstellt, wodurch der Luftzwischenraum zwischen den Linsen auf einen optimalen Wert von außerhalb des Objektivtubus eingestellt werden kann, ohne daß man die Linsen von dem Objektivtubus demontiert, um die Leistungsfähigkeit der Linse zu verbessern und genaues Fokussieren zu ermöglichen.

Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden in dem folgenden Teil der Beschreibung ausgeführt und werden teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch die Ausführung der Erfindung erfaßt werden. Die Aufgaben und Vorteile der Erfindung werden durch die Elemente und Kombinationen, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen dargelegt werden, erkannt und erreicht.

Um die Aufgaben zu lösen und gemäß dem Zweck der Erfindung, wie hier ausgeführt und breit beschrieben, umfaßt die Erfindung eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen, umfassend einen Objektivtubus, erste und zweite Linsen, die in dem Objektivtubus angeordnet sind, eine elastische Vorrichtung, die in dem Objektivtubus zwischen der ersten und zweiten Linse zum Aufrechterhalten der Breite eines Luftzwischenraums zwischen der ersten und zweiten Linse bereitgestellt ist, und einen Halter, der mit dem Objektivtubus in Schraubverbindung ist. Die elastische Vorrichtung wird zusammengedrückt und gedehnt, indem man jeweils den Halter in Bezug auf den Objektivtubus festzieht oder losläßt.

Eine Druckfeder, eine Blattfeder oder eine elastische Vorwölbung bzw. ein elastischer Vorsprung, die/der einstückig mit dem Objektivtubus ausgebildet ist, kann als die elastische Vorrichtung verwendet werden.

Details der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen dargelegt. Die Zeichnungen, die in dieser Beschreibung enthalten sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, veranschaulichen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung, die Prinzipien der Erfindung zu erklären. In den Zeichnungen:
ist Fig. 1 eine seitliche Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
ist Fig. 2 eine seitliche Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Einstellen des Luftzwischenraums zwischen Linsen gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
sind Fig. 3A und 3B perspektivische Ansichten von Federn, die in der Vorrichtung von Fig. 2 verwendet werden können,
ist Fig. 4A eine seitliche Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Einstellen des Luftzwischenraums zwischen Linsen gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
sind Fig. 4B und 4C vergrößerte Ansichten des in Fig. 4A gezeigten Teils C,
ist Fig. 5 eine seitliche Querschnittsansicht einer Vorrichtung zum Einstellen des Luftzwischenraums zwischen Linsen des Stands der Technik,
sind Fig. 6 und 7 perspektivische Ansichten von Abstandshaltern, die in der Vorrichtung des Stands der Technik von Fig. 5 verwendet werden.

Bezug wird nun im Detail auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung genommen, deren Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind. Wann immer möglich werden in allen Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um auf dieselben oder ähnliche Teile Bezug zu nehmen.

In der in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsform umfaßt eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen einen Objektivtubus 1 mit einem ringförmigen Flansch 3. In dem Objektivtubus 1 sind jeweils erste und zweite Linsen 7 und 9 auf einem Bereich 5 mit kleinem Durchmesser und einem hinteren Bereich 5a angeordnet. Eine Druckfeder 11 ist zwischen der ersten und zweiten Linse 7 und 9 angeordnet. Neben der zweiten Linse 9 ist eine dritte Linse 15 auf einem Bereich 13 mit großem Durchmesser angeordnet, anstoßend an die zweite Linse 9. Ein Halter 17 ist mit dem Objektivtubus 1 schraubverbunden, wobei die Linsen in dem Objektivtubus 1 zwischen dem ringförmigen Flansch 3 und dem Halter 17 eingeschlossen sind. Da die Linsen 9 und 15 durch die Feder 11, die gegen den Halter 17 wirkt, vorbelastet sind, kann der Luftzwischenraum, d. h. der Abstand zwischen der ersten und zweiten Linse 7 und 9 auf einen optimalen Wert eingestellt werden, indem man den Halter 17 festzieht oder entspannt.

Fig. 2 zeigt die zweite Ausführungsform, bei der eine Blattfeder 110 zwischen der ersten und zweiten Linse 7 und 9 angeordnet ist. Diese Blattfeder 110 kann die Form eines gewellten Rings annehmen, wie in Fig. 3A veranschaulicht. Fig. 3B zeigt ein weiteres Beispiel der Blattfeder mit einem Basisring 111 und einer Vielzahl elastischer Falten bzw. Knicke 112.

Unter Bezugnahme auf Fig. 4A, 4B und 4C, die eine dritte Ausführungsform zeigen, ist ein elastischer Vorsprung 113 einstückig mit dem Objektivtubus 1 ausgebildet. In dieser Ausführungsform werden die zweite und dritte Linse 9 und 15 durch den elastischen Vorsprung 113, der gegen den Halter 17 wirkt, vorbelastet. Fig. 4B und 4C zeigen Zustände des elastischen Vorsprungs 113, bevor bzw. nachdem die Linsen 9 und 15 durch den Halter 17 festgezogen sind.

Wie vorstehend erklärt und veranschaulicht kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Luftzwischenraum zwischen Linsen auf einen optimalen Wert eingestellt werden, ohne die Linsen von dem Objektivtubus zu demontieren. Daher wird durch Übernahme der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Durchführbarkeit der Einstellung des Luftzwischenraums zwischen den Linsen verbessert, die Genauigkeitsangabe des Brennpunktabstands von der Linsenrückseite kann minimiert werden, insbesondere in dem Fall, daß Linsen mit zwei- oder dreifacher Vergrößerung gezoomt werden, so daß die Leistungsfähigkeit des Objektivs verbessert werden kann, und das Objektiv kann genauer fokussiert werden.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung werden dem Fachmann aus der Betrachtung der Beschreibung und der darin beschriebenen Ausführung der Erfindung deutlich. Es ist beabsichtigt, daß die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei der wahre Umfang und Geist der Erfindung durch die folgenden Patentansprüche angegeben wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen mit einem Objektivtubus. Erste und zweite Linsen sind in dem Objektivtubus angeordnet, eine in dem Objektivtubus zwischen der ersten und zweiten Linse bereitgestellte Feder erhält den Luftzwischenraum zwischen der ersten und zweiten Linse aufrecht, und ein Halter ist mit dem Objektivtubus schraubverbunden. Die Feder wird zusammengedrückt oder gedehnt, indem man den Halter in Bezug auf den Objektivtubus festzieht oder losläßt. Der Luftzwischenraum zwischen Linsen kann eingestellt werden, um die Leistungsfähigkeit des Objektivs und die Fokussiereigenschaft zu verbessern, ohne die Linsen von dem Objektivtubus zu demontieren.

Claims

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Luftzwischenraums zwischen Linsen, umfassend:
einen Objektivtubus;
erste und zweite Linsen in dem Objektivtubus;
eine elastische Vorrichtung in dem Objektivtubus zwischen der ersten und zweiten Linse, um den Luftzwischenraum zwischen der ersten und zweiten Linse aufrecht zu erhalten; und
einen Halter, der an dem Objektivtubus befestigbar ist, wobei die elastische Vorrichtung zusammengedrückt oder gedehnt wird, indem man den Halter in Bezug auf den Objektivtubus festzieht oder losläßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastische Vorrichtung eine Druckfeder umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastische Vorrichtung eine Blattfeder umfaßt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastische Vorrichtung einen elastischen Vorsprung umfaßt, der einstückig mit dem Objektivtubus ausgebildet ist.