DE4319491C2 - Lichtabschirmung für einen Objektivtubus - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lichtabschirmung für einen Objektivtubus, in dem mindestens zwei Linsengruppen in Richtung der optischen Achse einstellbar angeordnet sind. Ein solcher Objektivtubus kann zu einem Objektiv fester Brennweite oder auch zu einem Varioobjektiv für eine Kamera gehören.

Beim Objektiv einer herkömmlichen Kamera, in dem mehre­ re Linsengruppen relativ zueinander bewegt werden, sind normalerweise lichtabschirmende Flansche an Haltern vorgesehen, die die jeweilige Linsengruppe halten. Die Halter stehen einander gegenüber oder überlappen sich, so daß der Lichtweg zwischen den Linsengruppen abge­ schirmt wird. Die lichtabschirmenden Flansche müssen so lang sein, daß sie sich auch dann überlappen, wenn die Linsengruppen ihren größtmöglichen Abstand zueinander haben. Eine solche Anordnung ist aus der US 5.033.819 bekannt.

Aus US 5.034.762 ist eine Lichtabschirmung bekannt, die aus Dichtlippen zwischen einem inneren und äußeren Objektivtubus besteht. Solche Dichtlippen können durch Abnutzung ihre Abmessung ändern und dadurch die Lichtabschirmung verschlech­ tern.

Aus DE 32 17 412 C2 ist ein Balgen als Lichtabschirmung für das Objektiv einer Kamera bekannt, der als einziges Element den Lichtweg zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Objektivteilen einschließt. Wird er schadhaft, so kann das Außenlicht direkt in den Lichtweg des Objektivs eintreten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kleine und einfache Lichtabschirmung anzugeben, die schädli­ ches Licht in einem Objektivtubus wirksam abschirmt un­ abhängig von dem Abstand zwischen den Linsengruppen. Dabei soll aber die axiale Länge des Objektivtubus nicht vergrößert werden.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß der Erfindung wird die Lichtabschirmung nicht mit zwei oder mehr lichtabschirmenden Flanschen durchge­ führt, die einander überlappen. Statt dessen ist ein lichtabschirmendes Element zwischen den Linsengruppen vorgesehen, das bei einer Änderung des Abstandes der Linsengruppen elastisch verformt werden kann.

Das lichtabschirmende Element hat eine Zylinderform und unterbricht den Lichtweg von außen her zwischen die Linsengruppen. Das Element kann elastisch gedehnt und zusammengezogen werden, wenn die Linsengruppen relativ zueinander bewegt werden. Ein Halteelement hält ein Ende des lichtabschirmenden Elements fest, so daß es durch die Bewegung der Linsengruppen gedehnt oder zusammengedrückt werden kann.

Das lichtabschirmende Element kann beispielsweise ein flexibler Balgen sein, der elastisch zusammengezogen und gestreckt werden kann.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

Fig. 1 den Längsschnitt der oberen Hälfte eines Varioobjektivs für eine Zen­ tralverschlußkamera bei geringstmög­ lichem Abstand der Linsengruppen,

Fig. 2 das Objektiv nach Fig. 1 bei größt­ möglichem Abstand der Linsengruppen, und

Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdar­ stellung des in Fig. 1 gezeigten Va­ rioobjektivs.

In Fig. 1 und 2 sind Längsschnitte eines Varioobjektivs mit einer Lichtabschirmung dargestellt.

Eine Zentralverschlußkamera hat ein Kameragehäuse 1 und ein daran fest angebautes Varioobjektiv 3. Dieses ent­ hält drei Linsengruppen L1, L2 und L3. Diese werden von einem zylindrischen stationären Element 5 gehalten, das am Kameragehäuse 1 befestigt ist, ferner von einem Schraubenring 7, der an dem stationären Element 5 befe­ stigt ist. Der Schraubenring 7 kann relativ zu dem sta­ tionären Element 5 gedreht werden, um die Bildjustie­ rung vorzunehmen. Danach wird der Schraubenring 7 an dem stationären Element 5 mit einem nicht dargestellten Befestigungselement fixiert.

In dem Schraubenring 7 sind ein Nockenring 41, ein er­ ster Objektivtubus 12, ein linear bewegbarer Führungs­ ring 51, ein bewegbarer Rahmen 25 für die zweite Lin­ sengruppe L2 usw. angeordnet.

Der erste Objektivtubus 12 ist an seiner vorderen In­ nenseite mit einer ersten Linsenfassung 11 versehen, die die erste Linsengruppe L1 hält. Der erste Objektiv­ tubus 12 ist an seiner hinteren Innen- und Außenseite mit einem Gewinde 12a und einem Führungskeil 12b für Linearbewegung versehen, der sich in Richtung der opti­ schen Achse erstreckt. In das Gewinde 12a greift ein Gewinde 43 am Innenumfang des Nockenrings 41 ein. Der Führungskeil 12b sitzt in einer Keilnut 51a, die in dem Führungsring 51 ausgebildet ist und in Richtung der op­ tischen Achse verläuft.

Der Nockenring 41 ist mit dem Führungsring 51 so ver­ bunden, daß er nur gedreht werden kann, ohne in Rich­ tung der optischen Achse bewegt zu werden. Ein Gewinde 42 ist am Außenumfang des Nockenrings 41 vorgesehen und steht in Eingriff mit einem Gewinde 7a am Innenumfang des Gewinderings 7. Der Führungsring 51 für Linearbewe­ gung ist an seinem hinteren Ende mit einer Führungs­ platte 53 versehen, die an ihm mit Schrauben befestigt ist. Ein nach außen stehender Führungskeil 53a an der Führungsplatte 53 sitzt verschiebbar in einer Füh­ rungsnut 5a des stationären Elements 5, die in Richtung der optischen Achse verläuft. Wenn der Nockenring 41 gedreht wird, bewegt er sich in Richtung der optischen Achse entsprechend den Gewinden 42 und 7a. Der Füh­ rungsring 51 wird gemeinsam mit dem Nockenring 41 in Richtung der optischen Achse X bewegt, wobei diese Be­ wegung ohne Drehung durch die Führungsnut 5a geführt wird.

Eine zweite Linsenfassung 21, die die zweite Linsen­ gruppe L2 hält, hat an ihrem Außenumfang ein Gewinde 21a, in das ein Gewinde 23a am Innenumfang einer zylin­ drischen AF/AE-Einheit 23 eingreift. Ein Vorsprung 21b der zweiten Linsenfassung 21 steht radial von dieser ab und in Eingriff mit einem AF-Antriebshebel 23b, der von der AF/AE-Einheit 23 in Richtung zum aufzunehmenden Ob­ jekt, d. h. nach vorn, absteht. Die AF/AE-Einheit 23 steht in Eingriff mit einem zylindrischen Antriebsrah­ men 25 für die zweite Linsengruppe L2 und bewegt sich gemeinsam damit in Richtung der optischen Achse. Der Antriebsrahmen 25 hat an seinem Außenumfang einen in axialer Richtung verlaufenden Führungskeil 25a (Fig. 3) und an seinem hinteren Ende mehrere Führungsrollen 26, von denen in Fig. 3 nur eine dargestellt ist und die radial gerichtet sind.

Der Führungskeil 25a ist in einer Führungsnut 51b ver­ schiebbar, die sich am Innenumfang des Führungsrings 51 befindet und in Richtung der optischen Achse verläuft. Dadurch kann der Antriebsrahmen 25 für die zweite Lin­ sengruppe L2 in Richtung der optischen Achse längs der Führungsnut 51b bewegt werden, wie Fig. 3 erkennen läßt. Die Führungsrollen 26 ragen durch ihnen entspre­ chende Führungsschlitze 51c für lineare Bewegung hin­ durch, die in Richtung der optischen Achse verlaufen, so daß die Führungsrollen 26 in einer Nut 44 an der In­ nenseite des Nockenrings 41 sitzen. Die vorderen Enden der Führungsrollen 26 und die Nut 44 sind abgeschrägt, so daß der Nockenring 41 als Kunststoff-Formteil gefer­ tigt werden kann.

Eine dritte Linsenfassung 31 für die dritte Linsengrup­ pe L3 hat an ihrem Außenumfang einen Gewindeabschnitt 31a, der mit einem Gewindeabschnitt 33a am Innenumfang eines Antriebsrahmens 33 für die dritte Linsengruppe L3 steht. Der Antriebsrahmen 33 hat an seinem Außenumfang drei Träger 33b (Fig. 3), an denen jeweils eine Füh­ rungsrolle 34 befestigt ist. Die Führungsrollen 34, von denen in Fig. 3 nur eine gezeigt ist, ragen durch ent­ sprechende Führungsschlitze 51c des Führungsrings 51 hindurch, die der geradlinigen Bewegung dienen, so daß die äußeren Enden der Führungsrollen 34 in einer Nut 45 für die dritte Linsengruppe L3 laufen können, die am Innenumfang des Nockenrings 41 vorgesehen ist. Die äu­ ßeren Enden der Führungsrollen 34 und die Nut 45 sind abgeschrägt, so daß der Nockenring 41 als Kunststoff- Formteil gefertigt werden kann.

Eine Ringblattfeder 35 ist zwischen der dritten Linsen­ fassung 31 und dem Antriebsrahmen 33 vorgesehen, um deren Abstand zueinander zu erhöhen und dadurch ein Verstellen während der Scharfeinstellung usw. zu ver­ meiden. Eine Schraubenfeder 36 ist zwischen den beiden Antriebsrahmen 25 und 33 vorgesehen, um die abgeschräg­ ten Flächen der Führungsrollen 26 und 34 gegen die ab­ geschrägten Flächen der Nuten 44 und 45 zu drücken, und damit das Spiel zwischen diesen Elementen während der Scharfeinstellung zu verringern.

Die dritte Linsenfassung 31 ist an ihrem hinteren Außenumfang mit einer Zahnung 31b versehen, die beim Zusammenbau der Scharfeinstellung dient. Wenn die Zah­ nung 31b mit einem Zahnrad einer Einstellehre (nicht dargestellt) gedreht wird, das in die Zahnung 31b ein­ greift, wird die dritte Linsenfassung 31 geringfügig in Richtung der optischen Achse entsprechend den Gewinde­ gängen der Abschnitte 31a und 33a bewegt.

Am vorderen Ende des ersten Objektivtubus 12 ist eine dekorative Platte 13 befestigt. Zwischen dieser und der ersten Linsenfassung 11 ist ein Objektivschutz 15 vor­ gesehen. Dieser wird mit einem Betätigungsring 16 (Fig. 3) geöffnet und geschlossen. Der Betätigungsring 16 kann relativ zum ersten Objektivtubus 12 mit einer nicht dargestellten Bajonettfassung gedreht werden und kommt dabei in Gleitberührung mit einer schrägen Fläche 51d, die durch eine Aussparung an dem Führungsring 51 ausgebildet ist, um gedreht zu werden. Der Betätigungs­ ring 16 wird zum Öffnen und Schließen des Objektiv­ schutzes 15 gedreht, wenn die Tuben in der zurückgezo­ genen Ruhestellung sind, bei der die Gesamtlänge des Objektivtubus minimal ist. Das Öffnen und Schließen durch Drehen des Betätigungsrings 16 ist auch in einer anderen Objektivstellung möglich.

Das Varioobjektiv 3 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird folgendermaßen benutzt.

Der Nockenring 41 wird mit einem nicht dargestellten Variomotor über einen gleichfalls nicht dargestellten Getriebezug gedreht, zu dem eine Zahnung 46 am Außenum­ fang des Nockenrings 41 gehört. Die Drehung des Nocken­ rings 41 bewirkt dessen axiale Bewegung entsprechend den Gewindegängen der Gewinde 43 und 7a. Der Füh­ rungsring 51 für die Linearbewegung wird gemeinsam mit dem Nockenring 41 entsprechend dem Profil der Führungs­ nut 5a bewegt. Der erste Objektivtubus 12 wird gemein­ sam mit dem Nockenring 41 bewegt. Während dieser Bewe­ gung gibt es eine Relativbewegung des ersten Objektiv­ tubus 12 und des Nockenrings 41 in Richtung der opti­ schen Achse entsprechend den Gängen der Gewinde 12a und 43.

Der Antriebsrahmen 25 für die zweite Linsengruppe L2 und der Antriebsrahmen 33 für die dritte Linsengruppe L3 werden gemeinsam mit dem Führungsring 51 bewegt. Während der Bewegung erfolgt auch eine Bewegung der An­ triebsrahmen 25 und 33 relativ zu dem Führungsring 51 wegen der Nuten 44 und 45 des Nockenrings, die die Be­ wegung des zweiten Antriebsrahmens 25 und des dritten Antriebsrahmens 33 einschränken. Daher werden die erste, zweite und dritte Linsengruppe L1, L2, L3, die in dem ersten Objektivtubus 12, dem zweiten Antriebs­ rahmen 25 und dem dritten Antriebsrahmen 33 sitzen, in Richtung der optischen Achse bewegt, während ihr rela­ tiver Abstand zueinander verändert wird, um die Brenn­ weite des Objektivs zu verändern.

Im folgenden wird die Lichtabschirmung erläutert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Licht­ abschirmung vorgesehen, die den Zwischenraum zwischen der ersten Linsengruppe L1 und der zweiten Linsengruppe L2 gegenüber Außenlicht abschirmt. Ein lichtabschirmen­ des Element 61 mit einem kreisrunden Querschnitt quer zur optischen Achse ist zwischen der ersten Linsenfas­ sung 11 und der zweiten Linsenfassung 25 vorgesehen. Dieses Element besteht aus einem elastischen oder flexiblen, schwarz eingefärbten Material mit geringer Reflexionsfähigkeit. Es ist auch möglich, das licht­ abschirmende Element 61 mit einem Antireflexmaterial zu beschichten. Der Querschnitt des lichtabschirmenden Elements 61 ist nicht auf die kreisrunde Form be­ schränkt, er kann beispielsweise auch elliptisch oder vieleckig usw. sein.

Das lichtabschirmende Element 61 ist am hinteren und vorderen Ende mit einem Befestigungsring 63 und einem Verstärkungsring 65 versehen, um die Querschnittsform beizubehalten. Der Befestigungsring 63 hat mehrere fle­ xible Klauen 63a, die in entsprechenden Vertiefungen 25b des zweiten Antriebsrahmens 25 sitzen, wodurch beide Elemente fest miteinander verbunden sind.

Das vordere Ende des lichtabschirmenden Elements 61 ist in einem Innenflansch des Betätigungsrings 16 aufgenom­ men. Es hat an seinem vorderen Außenumfang einen Ein­ griffsflansch 61a, der als Anschlag dient. Der Betäti­ gungsring 16 ist an seinem Innenumfang mit einem Ein­ griffsflansch 16a versehen, der gleichfalls als An­ schlag dient. Der Eingriffsflansch 61a des lichtab­ schirmenden Elements 61 kommt in Gleitberührung mit der Innenfläche des Betätigungsrings 16 und schirmt dadurch Licht ab, welches andernfalls zwischen beiden Elementen hindurch eintreten könnte. Wenn die erste und die zwei­ te Linsengruppe L1 und L2 ihren größten Abstand zuein­ ander haben, stehen die Eingriffsflansche 61a und 16a in Eingriff miteinander und verhindern, daß das licht­ abschirmende Element 61 (oder der Verstärkungsring 65) außer Eingriff mit dem Betätigungsring 16 kommt.

Das lichtabschirmende Element 61 arbeitet während der Objektivverstellung folgendermaßen.

In Fig. 1 ist eine Weitwinkeleinstellung gezeigt, bei der die beiden Linsengruppen L1 und L2 ihren geringst­ möglichen Abstand zueinander haben. Bei dieser Objek­ tiveinstellung stößt die erste Linsenfassung 11 an den Verstärkungsring 65 am vorderen Ende des lichtabschir­ menden Elements 61 an und drückt dieses zusammen. In diesem Zustand liegt der Betätigungsring 16 über dem lichtabschirmenden Element 61, und dessen vorderes Ende schlägt an der ersten Linsenfassung 11 an. Dadurch wird ein Lichtweg zwischen den beiden Linsengruppen L1 und L2 hindurch vollständig von dem lichtabschirmenden Ele­ ment 61 eingeschlossen, so daß eine Abschirmung gegen­ über Außenlicht gebildet ist.

Wenn die erste und zweite Linsengruppe L1 und L2 in die Telestellung gebracht werden, wodurch sich ihr gegen­ seitiger Abstand vergrößert, kehrt das lichtabschirmen­ de Element 61 in seinen entspannten Zustand zurück, in dem es weder gedehnt noch zusammengedrückt ist. Dies liegt an seiner elastischen Rückstellkraft. Bei weite­ rer Bewegung der ersten und der zweiten Linsengruppe L1 und L2 kommt die erste Linsengruppe L1 in einen größe­ ren Abstand zur zweiten Linsengruppe L2, während der Kontakt des Eingriffsflansches 61a des lichtabschirmen­ den Elements 61 mit der Innenfläche des Betätigungs­ rings 16 beibehalten wird und das lichtabschirmende Element 61 seinen entspannten Zustand behält. Der Betä­ tigungsring 16 überlappt teilweise das lichtabschirmen­ de Element 61. Der Lichtweg zwischen der ersten und der zweiten Linsengruppe L1 und L2 wird auch dabei voll­ ständig durch das lichtabschirmende Element 61 einge­ schlossen und gegenüber Außenlicht abgeschirmt.

Wenn die erste Linsengruppe L1 den größten Abstand zur zweiten Linsengruppe L2 hat, steht der Eingriffsflansch 16a des Betätigungsrings 16 mit dem Eingriffsflansch 61a des lichtabschirmenden Elements 61 in Eingriff und streckt dieses über den entspannten Zustand hinaus. Trotzdem wird ein Lösen des lichtabschirmenden Elements 61 von dem Betätigungsring 16 durch den Eingriff der Flansche 16a und 61a verhindert. Der Lichtweg zwischen den beiden Linsengruppen L1 und L2 wird auch hierbei vollständig gegenüber Außenlicht abgeschirmt.

Aus der folgenden Beschreibung zeigt sich, daß bei ge­ ringem Abstand der beiden Linsengruppen L1 und L2 das lichtabschirmende Element 61, das elastisch verformt werden kann, zusammengedrückt wird, um den geringstmög­ lichen Abstand der beiden Linsengruppen L1 und L2 zu ermöglichen. Da das lichtabschirmende Element 61 teil­ weise den Betätigungsring 16 für den Objektivschutz überlappt, unabhängig von dem Abstand zwischen den bei­ den Linsengruppen L1 und L2, wird der Lichtweg zwischen den beiden Linsengruppen L1 und L2 von dem lichtab­ schirmenden Element 61 eingeschlossen. Zusätzlich ver­ ringert die Schiebebewegung zwischen dem licht­ abschirmenden Element 61 und dem Betätigungsring 16 den Widerstand gegenüber einer Bewegung der ersten und der zweiten Linsengruppe L1 und L2.

Es ist möglich, die beiden Enden des flexiblen lichtab­ schirmenden Elements 61 an der ersten und der zweiten Linsengruppe L1 und L2 zu befestigen, um diese dauernd aufeinander zu oder voneinander weg vorzuspannen durch die elastische Kraft des lichtabschirmenden Balgens, so daß dadurch eine zufällige Verstellung der Linsengrup­ pen vermieden wird.

Die vorstehende Beschreibung befaßt sich mit der Ab­ schirmung des Lichtweges zwischen einer ersten und einer zweiten Linsengruppe einer Kamera, die drei Lin­ sengruppen hat. Die Erfindung ist auf diese Anwendung nicht beschränkt. Beispielsweise kann sie auch auf an­ dere Objektive veränderlicher Brennweite oder auf Ob­ jektive mit fester Brennweite usw. angewendet werden.

Da bei der Erfindung ein Lichtweg zwischen mindestens zwei Linsengruppen, die relativ zueinander eingestellt werden können, durch ein elastisch verformbares oder teleskopisch zusammenziehbares lichtabschirmendes Ele­ ment eingeschlossen wird, ergibt sich unabhängig vom Abstand zwischen den beiden Linsengruppen eine Abschir­ mung gegenüber Außenlicht, die den Aufbau eines kompak­ ten und leichten Objektivs ermöglicht.

Claims (13)

1. Lichtabschirmung für einen Objektivtubus mit min­ destens zwei Linsengruppen, die in Richtung der optischen Achse relativ zueinander einstellbar sind, gekennzeichnet durch ein zylindrisches lichtabschirmendes Element (61), das den Lichtweg zwischen den Linsengruppen (L1, L2) gegenüber Außenlicht abschirmt und durch die Relativbewegung der Linsengruppen (L1, L2) elastisch dehnbar und zusammenziehbar ist, und durch ein Halteelement (63) zum Halten eines Endes des lichtabschirmenden Elements (61).

2. Lichtabschirmung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Linsenfassungen (11, 21), die in Richtung der optischen Achse (X) bewegbar sind.

3. Lichtabschirmung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) aus einem elastisch verformbaren oder flexiblen Balgen besteht.

4. Lichtabschirmung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) an seinem einen Ende mit einer Linsenfassung (21) über das Halteelement (63) verbunden ist, so daß es gemeinsam mit der zugeordneten Linsengruppe (L2) bewegbar ist.

5. Lichtabschirmung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Flanschelement (16), das gemeinsam mit der anderen Linsengruppe (L1) in Richtung der op­ tischen Achse (X) bewegbar ist.

6. Lichtabschirmung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) an seinem anderen Ende mit dem Flanschelement (16) in Gleitkontakt steht, um den Lichtweg abzuschir­ men.

7. Lichtabschirmung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Anschläge (16a, 61a) an dem lichtabschirmen­ den Element (61) und dem Flanschelement (16), so daß beim Auseinanderbewegen der beiden Linsengrup­ pen (L1, L2) die Anschläge (16a, 61a) an einer vorbestimmten Position miteinander in Eingriff kommen, um ein Trennen des lichtabschirmenden Ele­ ments (61) von dem Flanschelement (16) zu verhin­ dern.

8. Lichtabschirmung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) über seinen entlasteten Zustand hinaus zusammenge­ zogen wird, wenn die beiden Linsengruppen (L1, L2) zu ihrem geringstmöglichen Abstand bewegt werden.

9. Lichtabschirmung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) über seinen entlasteten Zustand hinaus gedehnt wird, wenn die beiden Linsengruppen (L1, L2) in ihren größtmöglichen Abstand bewegt werden.

10. Lichtabschirmung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) im entspannten Zustand gehalten wird, wenn die beiden Linsengruppen (L1, L2) über eine vorbe­ stimmte Position hinaus in ihren größten Abstand bewegt werden.

11. Lichtabschirmung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das lichtabschirmende Element (61) während der Bewegung zwischen der vorbestimmten Position und der größtmöglichen Abstandsposition mit dem Flanschelement (16) in Gleitberührung kommt, während der entspannte Zustand beibehalten wird.

12. Lichtabschirmung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement ein Befestigungsring (63) ist, der an einem Ende des lichtabschirmenden Elements (61) vorgesehen und mit mindestens einer Klaue (63a) versehen ist, die in Eingriff mit einer (21) der beweglichen Linsenfassungen (11, 21) steht.

13. Lichtabschirmung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen Verstärkungsring (65) am anderen Ende des lichtabschirmenden Elements (61).