DE2053047C3

DE2053047C3 - Control tube

Info

Publication number: DE2053047C3
Application number: DE702053047A
Authority: DE
Inventors: Franz Sainte Croix Koenigslehner (Schweiz); Hanns Ing. Wien Plihal
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-10-31
Filing date: 1970-10-29
Publication date: 1979-03-08
Also published as: DE2053047B2; DE2053047A1; US3715929A; AT293750B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuertubus der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to a control tube of the type specified in the preamble of claim 1 Art.

Die Herstellung derartiger Steuertuben war bisher mit gewissen Schwierigkeiten verbunden. Einerseits wurde durch das Einfräsen der Steuerflächen in den Tubus dessen Festigkeit sehr geschwächt. Dies gilt besonders für pankratische Objekte. Gerade dann, wenn ein besonders großer Brennweitenverstellbereich erzielt werden soll, müssen diese Steuerflächen bzw. Steuerkurven besonders lang ausgebildet sein und verlaufen daher über einen großen Drehwinkelbereich des Steuertubus.The manufacture of such control tubes has hitherto been associated with certain difficulties. On the one hand was weakened by milling the control surfaces in the tube, its strength. this applies especially for pancratic objects. Especially when a particularly large focal length adjustment range is achieved is to be, these control surfaces or control cams must be particularly long and therefore run over a large angle of rotation range of the control tube.

Andererseits ist es bei der Herstellung der Steuerflächen in der herkömmlichen Art und Weise besonders von Nachteil, daß die Steuerflächen mittels kleiner Fingerfräser auf dem Fassungskörper eingefräst werden müssen. Es entstehen bei diesem Arbeitsgang Bearbeitungsriefen, die sich quer zur Führungsrichtung der Verstellglieder befinden und das Gleiten dieser Verstellglieder in der Kurve ungünstig beeinflussen, weiterhin ist das Fräsen der Kurven sehr zeitaufwendig.On the other hand, it is special in the manufacture of the control surfaces in the conventional manner the disadvantage that the control surfaces are milled into the socket body by means of small end mills have to. During this operation, machining grooves are created that extend across the direction of the guide Adjusting elements are located and adversely affect the sliding of these adjusting elements in the curve, furthermore, the milling of the curves is very time-consuming.

Es ist zwar bekannt, einen Tubus mit mindestens zwei Führungen spanlos auszubilden, wobei die eine Führung als Führungsnut ausgebildet ist und eine den AuBcnmantel des Tubus nicht durchbrechende endliche Tiefe aufweist und die andere Führung als Führungskurve ausgebildet ist und als erhabener Teil innerhalb des Tubus angebracht isL Durch diesen Lösungsvorschlag konnte aber auch der Tatsache nicht abgeholfen werden, daß der Tubus bei Steuerflächen, die über einen großen Drehwinkelbereich verliefen, wesentlich an Festigkeit verlor. Zusätzlich beanspruchte der erhabene Teil, an dem das zu führende! Objektivglied nur kraftschlüssig anliegen konnte, weiteren Platz, der nicht immer vorhanden ist Zur Erleichterung der Fertigung von Führungsschlitzen ist es zwar auch bereits bekannt (DE-AS 12 18 280), jede Fassung in Form eines Teils des Hohlelementes auszuführen, das die Abschnitte der äußeren Fläche zur nachfolgenden Koppelung mit der inneren Paßfläche des Objektivgehäuses und mindestens auf einem der Abschnitte im Querschnitt ein Winkelmaß von nicht über 180° in bezug auf die optische Achse des Objektivs aufweist, wodurch die Fassungen derart vereinigt werden können, daß sich die optischen Komponenten beider Fassungen nach dem Zusammenbau in der erforderlichen Reihenfolge abwechseln und die optischen Achsen der Komponente zusammenfallen. Eine solche Lösung ist jedoch für einen Steuertubus mit schräg zu den Erzeugenden des Tubuszylinders verlaufenden Steuerflächen nicht geeignet. It is known to design a tube with at least two guides without cutting, one guide being designed as a guide groove and having a finite depth that does not break through the outer casing of the tube, and the other guide being designed as a guide curve and attached as a raised part inside the tube However, this proposed solution could not remedy the fact that the tube lost a significant amount of strength in the case of control surfaces that ran over a large range of angles of rotation. In addition, the sublime part to which the leading! Lens member could only be frictional, more space that is not always available To facilitate the production of guide slots, it is also already known (DE-AS 12 18 280) to run each frame in the form of a part of the hollow element, which the sections of the outer Area for subsequent coupling with the inner mating surface of the lens housing and at least on one of the sections in cross section an angular dimension of not more than 180 ° with respect to the optical axis of the lens, whereby the sockets can be combined in such a way that the optical components of both sockets after assembly alternate in the required order and the optical axes of the component coincide. However, such a solution is not suitable for a control tube with control surfaces that run obliquely to the generatrix of the tube cylinder.

Die Aulgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, einen Steuortubus der eingangs erwähnten Art zu schaffen, dessen Steuerflächen mit einfachen Werkzeu- gen herstellbar sind und bei dem Lageänderungen der Steuerflächen bezüglich des Tubus im Betrieb ausgeschlossen sind. The object of the invention accordingly consists in creating a control tube of the type mentioned at the beginning , the control surfaces of which can be produced with simple tools and in which changes in the position of the control surfaces with respect to the tube are excluded during operation.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung des Steuertubus nach Anspruch 1 sowie hierfür geeignete Ringelemente sind in den Ansprüchen 2 bis 8 gekennzeichnet. The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1. An advantageous further development of the control tube according to claim 1 and ring elements suitable for this are characterized in claims 2 to 8.

Aus der DE-AS 12 87 329 ist es an sich schon bekannt, eine Objektivfassung aus einzelnen Ringelementen aufzubauen, doch gibt dieser Vorschlag nichts zur Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung her. Bei dieser ist der Steuertubus aus einzelnen Ringelementen zusammengesetzt, deren Stirnflächen längs der Steuerflächen verlaufen, wodurch jedes Ringelement in sich auch dann stabil ist, wenn die Steuerflächen beispielsweise über einen nahezu 360° betragenden Drehwinkel des Tubus verlaufen. Außerdem ist es leicht möglich, die einzelnen Ringelemente in spanloser Fertigung, beispielsweise durch Sintern, billig herzustellen. Gegenüber dem bekannten Vorschlag tritt auch noch der Vorteil auf, daß die Führung der Objektivglieder formschlüssig erfolgen kann und kein zusätzlicher Platzbedarf erforderlich ist. Normalerweise wird die Mitnahme der einzelnen Ringelemente beim Verdrehen des Steuertubus schon dadurch gesichert sein, daß die Steuerflächen eine Steigung aufweisen und eine axiale Verschiebung der Ringelemente ausgeschlossen ist. Es können aber darüber hinaus auch Mitnehmer bcispielsweise in Form von schwalbenschwanzförmigen Vorsprüngen, die in entsprechende Ausnehmungen des benachbarten Ringelementes eingreifen, vorgesehen sein. Die einzelnen Ringelemcnte können zweckmü üigerweise an ihren reibungsbehafteten Laufflächen selbstschmierend ausgebildet sein. Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen naher erläutert. Es zeigtFrom DE-AS 12 87 329 it is already known per se to build a lens mount from individual ring elements, but this suggestion gives nothing to Solution of the problem of the present invention. In this case, the control tube is made up of individual ring elements composed, the end faces of which run along the control surfaces, whereby each ring element in is also stable when the control surfaces, for example, over an amount of almost 360 ° Rotation angle of the tube run. In addition, it is easily possible to cut the individual ring elements in a non-cutting manner Manufacturing, for example by sintering, to manufacture cheaply. Opposite the well-known suggestion also occurs nor the advantage that the lens elements can be guided in a form-fitting manner and not an additional one Space requirement is required. Normally, the individual ring elements are entrained when they are turned of the control tube should already be secured in that the control surfaces have a slope and an axial one Displacement of the ring elements is excluded. In addition, however, drivers can also be used, for example in the form of dovetail-shaped projections that fit into corresponding recesses of the engage adjacent ring element, be provided. The individual ring elements can be expedient üigerweise be designed to be self-lubricating on their friction-prone running surfaces. The invention will explained in more detail using the drawings. It shows

Fig. 1 einen aufgerollten erfindungsgu-mäßen Steuertubus und1 shows a rolled up control tube according to the invention and

Fig.2 einen Schnitt durch den Steuertubus nach Fig. 1 längs der Schnittlinie H-II.2 shows a section through the control tube Fig. 1 along the section line H-II.

Der in F i g. 1 dargestellte Steuertubus ist in seinem Grundkonzept entsprechend der DE-OS 20 29 254 ausgebildet Demgemäß weisen seine beiden, als Innennuten ausgebildeten Steuerflächen 1, 2 jeweils einen Ast 3 und 4 zur Verstellung der Brennweite des Objektivs und je einen Ast 5 bzw. 6 zur Fokussierung im Nahbereich auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel schließen die beiden Kurvenäste 5,6 an dasjenige Ende der Äste 3, 4 an, das der Weitwinkelstellung des Objektivs entspricht In dieser Stellung des Objektivs können die Äste 5,6 verhältnismäßig kurz gehalten sein. Da es aber im Rahmen der Erfindung möglich ist, die Steuerfläche um praktisch 360° des Drehwinkels des Steuertubus verlaufen zu lassen, wäre es auch möglich, die Äste 5, 6 an die der Telestellung des Objektivs entsprechenden Enden der Äste 3, 4 anschließen zu larsen. In diesem Falle müßten jedoch die Äste 5, 6 wesentlich länger ausgebildet sein.The in F i g. The basic concept of the control tube shown in FIG. 1 corresponds to DE-OS 20 29 254 Accordingly, its two control surfaces 1, 2, which are designed as internal grooves, each have one branch 3 and 4 for adjusting the focal length of the lens and one branch 5 and 6 for focusing in each Close range on. In the illustrated embodiment, the two curve branches 5, 6 close to that end the branches 3, 4, which corresponds to the wide-angle position of the lens In this position of the lens the branches 5.6 can be kept relatively short. But since it is possible within the scope of the invention that To let the control surface run by practically 360 ° of the angle of rotation of the control tube, it would also be possible the branches 5, 6 connect to the ends of the branches 3, 4 corresponding to the telephoto position of the lens larsens. In this case, however, the branches 5, 6 would have to be made much longer.

Wie ersichtlich, besteht der Steuertubus aus einzelnen (in F i g. 1 aufgerollten) Ringelementen 7, 8 und 9. Die Stirnflächen dieser Ringelemente 7 bis 9 verlaufen dabei entlang der Steuerflächen 1 bzw. 2. Da die Steuerflächen 1, 2 im dargestellten Beispielsfall als Innennuten ausgebildet sind, verbleiben an den Ringelementen 7 und 9 Stege 10, 11 (Fig.2), die als Abstandshalter zwischen den einzelnen Ringelementen 7, 8, 9 wirken und mit denen sich die äußeren Ringelemente 7 und 9 am inneren Ringelement 8 abstützen. Es wäre zwar an sich möglich, die Stege 10, 11 wegzulassen (d. h die Innennuten zu Wandschlitzen zu erweitern), wobei sich die äußeren Ringelemente 7 und 9 lediglich mit den von Steuerflächen freien Stirnflächenbereichen an dem inneren Ringelement 8 abstützen würden (vgl. die Stirnflächenbereiche der Ringelemente 7 bis 9 am linken und am rechten Ende des Steuertubus in Fig. 1). Eine andere Möglichkeit wäre es, die Ringelemente 7 bis 9 in einen Hülltubus einzusetzen und dort zu fixieren. Es ist jedoch ersichtlich, daß die in F i g. 2 dargestellte Ausbildung gegenüber den anderen Ausführungsmöglichkeiten vorteilhafter ist.As can be seen, the control tube consists of individual ring elements 7, 8 and 9 (rolled up in FIG. 1). The end faces of these ring elements 7 to 9 run along the control surfaces 1 and 2, respectively are designed as inner grooves, webs 10, 11 (FIG. 2) remain on the ring elements 7 and 9, which act as spacers between the individual ring elements 7, 8, 9 and with which the outer ring elements 7 and 9 are supported on the inner ring element 8 . It would be actually possible to omit the webs 10, 11 (i.e. to widen the inner grooves to form wall slots), the outer ring elements 7 and 9 being supported on the inner ring element 8 only with the end face areas free from control surfaces (cf. the end face areas of the ring elements 7 to 9 at the left and right ends of the control tube in FIG. 1). Another possibility would be to insert the ring elements 7 to 9 into a casing tube and fix them there. It can be seen, however, that the functions shown in FIG. The training shown in FIG. 2 is more advantageous than the other possible embodiments.

An sich ist die Kupplung zwischen den einzelnen Ringelementen 7, 8, 9 beim Verdrehen des Steuertubus bereits dadurch gesichert, daß infolge der variierenden Steigung der Steuerflächen 1, 2 die Ringelemente 7, 8,9 ineinander eingreifen und damit wie Mitnehmer wirken. Um aber einerseits die Mitnahme auf jeden Fall zu sichern und andererseits die Lage der Steuerflächen 1, 2 relativ zueinander von vorneherein mit Sicherheit zu bestimmen und zu fixieren, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel an den äußeren Ringelementen 7 und 9 Mitnehmer in Form von Vorsprüngen 12, 13 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen 14,15 des inneren Ringelementes 8 eingreifen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind diese Mitnehmer 12, 13 bzw. 14, 15 an denjenigen Stirnflächenbereichen der Ringelemente 7, 8, 9 ausgebildet, die keine Steuerflächen aufweisen. Falls die Steuerflächen j?doch über den gesamten Umfang der Stirnflächen der Ringelemente verlaufen sollten, wäre es auch möglich, die Mitnehmer an den Stegen 10 bzw. 11 auszubilden. In diesem Falle könnten beispielsweise der Steg 10 abschnittsweise von einem Vorsprung des Ringelementes 7 und abschnittsweise von einem Vorsprung des Ringelementes 8 gebildet sein, so daß die Vorsprünge der beiden Ringelemente ineinander verzahnt wären.In itself, the coupling between the individual ring elements 7, 8, 9 is when the control tube is rotated already secured by the fact that due to the varying slope of the control surfaces 1, 2, the ring elements 7, 8,9 intermesh and thus act like drivers. But on the one hand the take away in any case secure and on the other hand the position of the control surfaces 1, 2 relative to each other from the outset with certainty are to be determined and fixed in the illustrated embodiment on the outer ring elements 7 and 9 drivers in the form of projections 12, 13 are provided, which are in corresponding recesses 14,15 of the inner ring element 8 engage. In the exemplary embodiment shown, these are drivers 12, 13 or 14, 15 formed on those end face areas of the ring elements 7, 8, 9 which have no control surfaces exhibit. If the control surfaces are over the entire circumference of the end faces of the ring elements should run, it would also be possible to form the drivers on the webs 10 and 11, respectively. In this case could, for example, the web 10 in sections from a projection of the ring element 7 and in sections be formed by a projection of the ring element 8, so that the projections of the two Ring elements would be interlocked.

Es ist ersichtlich, daß die Ringelemente 7, 8, 9 leicht durch Sintern hergestellt werden können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Laufflächen, also die Steuerflächen 1 und 2 sowie diejenigen Flächen der Ringelemente 7,8, 9, an denen bei der Brennweitenverstellung bzw. der Fokussierung eine Reibung stattfindet, selbstschmierend ausgebildet sind. Dies kann so erfolgen, daß bei Ausbildung aus Metall diese Laufflächen mit öl getränkt sind oder daß die Laufflächen selbstschmierend wirkende Zusätze, wie Graphit oder Molybdändisuifid aufweisen.It can be seen that the ring elements 7, 8, 9 can easily be produced by sintering. It is advantageous if the running surfaces, that is to say the control surfaces 1 and 2 and those surfaces of the ring elements 7, 8, 9 on which friction occurs during the focal length adjustment or the focusing, are designed to be self-lubricating. This can be done in such a way that, if they are made of metal, these running surfaces are impregnated with oil or that the running surfaces have self-lubricating additives such as graphite or molybdenum sulfide.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Steuertubus ist es, daß im Falle einer zwischen den durch die Steuerflächen 1 und 2 geführten Objektivgliedern wirkenden Federeinrichtung ein Teil der Steuerflächen praktisch beliebige Toleranzen aufweisen kann. Wirkt nämlich zwischen den Objektivgliedern eine Zugfeder, die die Verstellorgane dieser Glieder gegen die Steuerflächen des Ringelementes 8 preßt, so ist es die Maßhaltigkeit der Steuerflächen der Ringelemente 7 und 9 überhaupt nicht kritisch. Im Hinblick darauf, daß die Ringelemente gesintert werden sollen, ist es jedoch günstiger, nur eine Druckfedereinrichtung zwischen den Objktivgliedern vorzusehen, wodurch deren Verstellorgane gegen die Steuerflächen der Ringelemente 7 und 9 gedrückt werden. In diesem Falle ist die Maßhaltigkeit des Ringelementes 3 unkritisch, wogegen bei den Ringelementen 7 und 9 nur eine einzige Steuerfläche mit geringeren Toleranzen ausgebildet sein muß. Dies ist im Hinblick auf den Materialschwund leichter erzielbar als ein Ringelement mit zwei Stirnflächen geringer Toleranz.A particular advantage of the control tube according to the invention is that in the case of one between the through the control surfaces 1 and 2 guided lens elements acting spring device a part of the control surfaces can have practically any tolerances. Acts namely between the lens elements one Tension spring which presses the adjusting elements of these members against the control surfaces of the ring element 8, so it is the dimensional accuracy of the control surfaces of the ring elements 7 and 9 is not critical at all. With a view to that the ring elements are to be sintered, but it is more advantageous to only have a compression spring device between the Provide objective members, whereby their adjusting members against the control surfaces of the ring elements 7 and 9 be pressed. In this case, the dimensional accuracy of the ring element 3 is not critical, whereas with the Ring elements 7 and 9 only a single control surface with smaller tolerances must be formed. This is in With regard to material shrinkage, this is easier to achieve than a ring element with two fewer end faces Tolerance.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Steuertubus für axial verschiebbare, optische Glieder eines Objektivs, mit schräg verlaufenden Steuerflächen, wobei der Tubus aus einander mitnehmenden Ringelementen zusammengesetzt ist, die alle an den jeweils gegenüberliegenden Stirnflächen gleichen Radius haben, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflächen (1 bzw. 2) zumindest entlang eines Abschnitts der einem benachbarten Ringelement (8) zugekehrten Stirnflächen verlaufen und durch Mantelflächenvertiefungen der Ringelemente (7 bzw. 9) gebildet sind.1. Control tube for axially displaceable, optical elements of an objective, with inclined ones Control surfaces, the tube being composed of ring elements that drive one another, which all have the same radius on the opposite end faces, characterized in that the control surfaces (1 or 2) run at least along a section of the end faces facing an adjacent ring element (8) and are formed by peripheral surface depressions of the ring elements (7 or 9).

2. Steuertubus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflächen (1 bzw. 2) nur so tief in die Mantelflächen der Ringelemente (7 bzw. 9) reichen, daß Stege (10 bzw. 11) verbleiben, und daß zur gegenseitigen Mitnahme der Ringelemente (7 bis 9) Vorsprünge (12 bzw. 13) und Ausnehmungen (14 bzw. 15) vorgesehen sind.2. Control tube according to claim 1, characterized in that the control surfaces (1 or 2) are only as deep extend into the outer surfaces of the ring elements (7 and 9) that webs (10 and 11) remain, and that for mutual entrainment of the ring elements (7 to 9) projections (12 or 13) and recesses (14 or 15) are provided.

3. Steuertubus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (7 bis 9) aus gesintertem Material bestehen.3. Control tube according to claim 1 or 2, characterized in that the ring elements (7 to 9) from consist of sintered material.

4. Steuertubus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen der Ringelemente (7 bis 9) mit öl getränkt sind.4. Control tube according to claim 3, characterized in that the running surfaces of the ring elements (7 to 9) are soaked in oil.

5. Steuertubus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelemente (7 bis 9) aus Kunststoff bestehen.5. Control tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that the ring elements (7 to 9) are made of plastic.

6. Control tube according to claim 5, characterized in that the plastic is glass fiber reinforced.

7. Control tube according to claim 5 or 6, characterized in that the running surfaces of the ring elements (7 to 9) have self-lubricating additives.

8. Control tube according to claim 7, characterized in that graphite or molybdenum disulfide are presented as self-lubricating additives.