DE68918756T2

DE68918756T2 - Antrieb für ein Zoomobjektiv.

Info

Publication number: DE68918756T2
Application number: DE68918756T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Itabashi-Ku Tokyo Nomura
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1989-06-02
Publication date: 1995-04-27
Anticipated expiration: 2009-06-03
Also published as: AU646196B2; HK1004864A1; EP0609911B1; EP0609913B1; DE68929078T2; EP0344806A2; AU3404393A; DE68918756D1; US5270868A; EP0609912B1; HK1004866A1; EP0609912A3; EP0609910A3; ATE173838T1; HK1004867A1; KR970002510B1; EP0344806A3; EP0609911A3; EP0344806B1; ATE188781T1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Antriebsmechanismus für ein Zoomobjektiv, das sich zur Verwendung in einer Kamera eignet. Ein Antriebsmechanismus dieser Art wird in der US-A- 4 681 406 beschrieben.
Bei den kürzlich entwickelten Kompaktkameras wurde die Breite und die Höhe auf Grenzen minimiert, die im wesentlichen durch das Filmformat und die Größe der Kameraöffnung vorgegeben sind. Im Gegensatz dazu wird eine Verringerung der Dicke der Kamera durch die Länge des Objektivs begrenzt, wenn es in das Kameragehäuse eingefahren ist. In diesem Zustand nimmt die von dem Objektiv benötigte Länge (im folgenden auch als "Einschublänge" bezeichnet) mit zunehmender Verstellbarkeit der Linsengruppen in dem Zoomobjektiv zu, was einen längeren Nockenring zum Bewegen der Linsengruppen nötig macht. Wenn die Soll-Verstellung der Linsen in der Linsengruppe nicht gleich der gewünschten Länge des Nockenrings ist, kann somit der Nockenring auch im eingeschobenen Zustand noch aus dem Kameragehäuse vorstehen, wodurch sich eine relativ große Dicke der Kamera ergibt.
Die durch die Erfindung zu lösende Aufgabenstellung besteht deshalb darin, einen Antriebsmechanismus für ein Varioobjektiv anzugeben, bei dem die Dicke der Kamera bei eingeschobenem Zustand des Objektivs ohne Verringerung der Genauigkeit der Objektivbewegung verkleinert ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfinder hat erkannt, daß ein gegenwärtiges Hindernis, die Dicke der Kamera zu verringern, in der Verwendung eines Nockenrings besteht, der an einer festen axialen Position gedreht wird, um die Linsen einer Linsengruppe zwischen einer Aufnahmestellung und einer Einschubstellung innerhalb eines Objektivtubus üblicher Art zu bewegen. Die Erfindung führt zu einem Antriebsmechanismus ohne einen an einer festen Axialposition gedrehten Nockenring.
Die Erfindung geht von einem Nockenring aus, der in einem stationären Tubus so drehbar gelagert ist, daß er sich in Richtung der optischen Achse entsprechend bzw. in Zuordnung zu seiner Drehung bewegt. Der Nockenring kann mindestens zwei Nockenbahnen für eine vordere und eine hintere Linsengruppe haben, mit denen die Verstellung dieser Linsengruppen bestimmt wird.
Mit einem solchen Zoomobjektivtubus kann die mögliche Verstellung der Linsengruppen, die durch die Profile der Nockenbahnen bestimmt ist, vergrößert werden, da sich der Nockenring während seiner Drehung in Richtung der optischen Achse bewegt. Auf diese Weise ist es möglich, die Einschublänge des Objektivs zu verkürzen, über die die Linsengruppe (über den Zoombereich hinaus) zurückgezogen wird. Dies ermöglicht zu einem gewissen Grad die angestrebte Verringerung der Gesamtdicke der Kamera.
Gemäß der Erfindung enthält das Zoomobjektiv einen Linsenführungsring, der sich gemeinsam mit dem Nockenring in Richtung der optischen Achse bewegt und relativ zum Nockenring entsprechend bzw. in Zuordnung zu der axialen und der Drehbewegung des Nockenrings dreht. Am Nockenring sind Nockenbahnen für mindestens eine vordere und eine hintere bewegbare Linsengruppe ausgebildet. Linsenführungsbahnen sind an dem Linsenführungsring ausgebildet entsprechend den Nockenbahnen des Nockenrings, und mindestens ein Führungsstift kann in einer zugeordneten Nockenbahn und einer zugeordneten Linsenführungsbahn vorgesehen sein. Die Nockenbahnen und die Linsenführungsbahnen sind so geformt, daß die beweglichen Linsengruppen längs einem vorbestimmten Weg durch eine Bewegung bewegt werden können, die sich aus der axialen Bewegung und der Relativbewegung des Nockenrings und des Linsenführungsrings ergibt. Mit einer solchen Anordnung kann der Steigungswinkel der Nockenbahnen durch den Vorschub des Nockenrings während seiner Drehung gegenüber einer Anordnung verringert werden, bei der der Nockenring nur an einer einzigen axialen Position gedreht wird. Dies trägt zur hochgenauen Bewegung der Linsengruppen bei. Besonders wenn der Zoomobjektivtubus einen Zoomabschnitt und einen Makro-Übergangsabschnitt hat, in dem die Linsengruppe von einer Zoom-Extremstellung in den Makro-Aufnahmebereich bewegt wird, können die Steigungswinkel der Nockenbahnen des Zoomabschnitts und des Makro-Übergangsabschnitts so orientiert sein, daß sie einander bezüglich einer zur optischen Achse parallelen Richtung gegenüberliegen.
Gemäß der Erfindung kann die Einschublänge der beweglichen Linsengruppen weiter verkürzt werden, weil der Nockenring und der Linsenführungsring, der die Linsengruppen trägt, diese in Richtung der optischen Achse bewegen, und weil die Linsengruppen durch Relativbewegung des Nockenrings und des Linsenführungsrings in Richtung der optischen Achse bewegt werden können. Dadurch ergibt sich eine kompakte, kleine und dünne Kamera. Ferner ist durch die Erfindung eine relativ große axiale Verstellung des Nockenrings gewährleistet, die sich aus der Winkel- und der axialen Verstellung ergibt. Zusätzlich kann die axiale Verstellung der beweglichen Linsengruppen relativ zur Winkelverstellung des Nockenrings verkleinert werden, indem ein Steigungswinkel der Nockenbahn des Makro- Übergangsabschnitts verwendet wird, der dem Steigungswinkel der Nockenbahn in dem Zoomabschnitt relativ zur optischen Achse entgegengesetzt ist, wodurch sich eine genauere Bewegung der beweglichen Linsengruppen ergibt.
Besonders weil der Nockenring und der relativ zu ihm bewegte Linsenführungsring sich in Richtung der optischen Achse bewegen und die Linsengruppen tragen, so daß die resultierende Bewegung des Nockenrings und des Linsenführungsrings die axiale Bewegung der Linsengruppen hervorrufen, ist es möglich, den Verstellbereich der Linsengruppen längs der optischen Achse im normalen Aufnahmebereich (Zoombereich) zu vergrößern, auch wenn ein Nockenring und ein Linsenführungsring verringerter Länge verwendet werden; somit hat eine Kamera mit diesen Elementen eine relativ geringe Dicke bei vergrößertem Aufnahmebereich (Brennweitenbereich). Da ferner die Nockenbahnen einander entgegengesetzte Steigungswinkel in entgegengesetzten Richtungen relativ zur optischen Achse des Zoomabschnitts und des Makro-Übergangsabschnitts haben, kann die Verstellung der Linsengruppen verglichen mit der Winkelverstellung des Nockenrings verkleinert werden, wodurch sich eine hochgenaue Bewegung der Linsengruppen ergibt, d. h. eine größere Winkelverstellung kann zu einer erhöhten Genauigkeit der resultierenden axialen Objektivbewegung führen.
Eine Weiterbildung der Erfindung ermöglicht eine genaue Autofokuserfassung und -messung in einer Mikroaufnahme-Betriebsart. Dies wird durch ein wahlweise bewegliches optisches Element erreicht, das drehbar und zu einer Position vor einem lichtaufnehmenden Element eines Autofokussystems hin federnd vorgespannt ist, wozu die am Außenumfang eines Nockenrings vorgesehenen Gewindegänge benutzt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in einem System zum Führen der Bewegung eines flexiblen Schaltungsträgers. Dieser bildet durch Verbiegen mehrere Schleifen und kann durch Kleben (oder anderweitig, beispielsweise durch ein mechanisches Element) mit Kamerateilen an mehreren gegenseitig beabstandeten Stellen verbunden sein. Der Schaltungsträger ist dabei so angeordnet, daß eine Störung von Kamerateilen und des Kamerabetriebs vermieden wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht in der Führung der Bewegung eines Linsenführungsrings. Dies kann beispielsweise ohne unzweckmäßige mechanische Toleranzen durch Befestigen einer Platte mit deformierbaren Teilen an dem Führungsring geschehen.
Eine Weiterbildung der Erfindung ermöglicht das Öffnen und Schließen eines Verschluß-Abdeckmechanismus. Dies erfolgt durch die relative axiale Verstellung beispielsweise einer zylindrischen Objektivabdeckung relativ zu einem Linsenführungsring. Der Mechanismus sollte so ausgebildet sein, daß die schädlichen Effekte jeglicher Fehler vermieden werden, die während der Herstellung und/oder der Montage der Kamerateile auftreten.
Eine Weiterbildung der Erfindung vermeidet einen unerwünschten Eingriff rotierender Gewindeteile einer Kamera durch Toleranzen in Gewindebereichen (beispielsweise durch Verwenden geneigter Flächen) zum Erleichtern des Gewindeeingriffs unter Vermeidung von Sperrerscheinungen.
Die Erfindung wird im folgenden eingehender unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert, in denen gleiche Bezugs Zeichen zur Bezeichnung identischer Teile in den verschiedenen Ansichten verwendet sind. Es zeigen:
Fig. 1 den Längsschnitt der oberen Hälfte eines Zoomobjektivtubus für Makroaufnahmen in einer Einstellung, in der die Linsen eingeschoben sind, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch für eine Weitwinkel-Grenzstellung;
Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch für eine Tele-Grenzstellung;
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, jedoch für eine Makro-Aufnahmestellung;
Fig. 5 die Abwicklung eines Nockenrings, eines Linsenführungsrings und eines Innengewinderings;
Fig. 6 eine schematische beispielsweise Darstellung der Beziehung zwischen der Verstellung der Nockenbahnen und der Linsen;
Fig. 7 eine beispielsweise Darstellung des Zusammenhangs zwischen Nockenbahnen und Linsen in einer vorbekannten Kamera, als Stand der Technik bezeichnet;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer Kontaktbürste an einem Außengewindeelement zum Erfassen der Winkelposition eines Nockenrings;
Fig. 9 die Draufsicht auf eine Codeplatte, die in Gleitberührung mit der Kontaktbürste auf dem in Fig. 8 gezeigten Gewindeelement steht;
Fig. 10 den Längsschnitt eines Zoomobjektivtubus mit einem Mechanismus zum Erfassen der Winkelposition eines Nockenrings ähnlich der Ansicht in Fig. 1 als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 10A den Längsschnitt eines Zoomobjektivtubus als weiteres (drittes) Ausführungsbeispiel des Mechanismus nach Fig. 1;
Fig. 11 eine Abwicklung des in Fig. 10 gezeigten Mechanismus, eines Nockenrings, eines Linsenführungsrings und eines Innengewinderings;
Fig. 12 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Zoomobjektivtubus nach Fig. 1 bis 4 und eines Nahaufnahme-(Makro) Korrekturmechanismus für eine Entfernungsmeßvorrichtung;
Fig. 13 die Vorderansicht der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung;
Fig. 14A und 14B Vorderansichten des Nahaufnahme-Korrekturelements nach Fig. 12 jeweils in einer Ruhestellung und einer Betriebsstellung;
Fig. 15 eine teilweise gebrochene perspektivische Darstellung eines Mechanismus zur Aufnahme eines flexiblen Schaltungsträgers, der mit der Verschlußeinheit eines Zoomobjektivtubus der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Art verbunden ist;
Fig. 16 den Querschnitt des Mechanismus nach Fig. 15;
Fig. 17 eine perspektivische Explosionsdarstellung des in Fig. 1 bis 4 gezeigten Zoomobjektivtubus zusammen mit einem Abdeckmechanismus;
Fig. 18A und 18B Längsschnitte eines Zoomobjektivtubus mit einem Abdeckmechanismus der in Fig. 17 gezeigten Art, der in einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung gezeigt ist;
Fig. 19A und 19B Vorderansichten des in Fig. 17 gezeigten Abdeckmechanismus entsprechend den Darstellungen in Fig. 18A und 18B;
Fig. 20 den Längsschnitt eines Antriebsmechanismus für einen Objektivtubus der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Art;
Fig. 21 eine Abwicklung des in Fig. 20 gezeigten Antriebsmechanismus eines Nockenrings, eines Linsenführungsrings und eines Innengewinderings;
Fig. 22 die perspektivische Darstellung des Hauptteils eines Antriebsmechanismus für einen Objektivtubus;
Fig. 23 eine perspektivische Explosionsdarstellung der in Fig. 22 gezeigten wichtigsten Elemente;
Fig. 24 eine vergrößerte perspektivische Darstellung des Hauptteils der in Fig. 23 gezeigten Struktur;
Fig. 25 die Abwicklung der in Fig. 24 gezeigten Struktur;
Fig. 26 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Zoomobjektivtubus der in Fig. 1 bis 4 gezeigten Art zusammen mit einem Rückflansch-Justiermechanismus;
Fig. 27 die Vorderansicht eines Teils des in Fig. 26 gezeigten Mechanismus zum Darstellen der Einstellung des Rückflansches mit einem Einstellwerkzeug;
Fig. 27A eine Vorderansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des in Fig. 27 gezeigten Mechanismus;
Fig. 28 eine perspektivische Darstellung einer Kamera mit einem Rückflansch-Justiermechanismus; und
Fig. 29 den Längsschnitt eines Zoomobjektivtubus mit Rückflansch-Justiermechanismus nach Fig. 26.

A. Zoomobjektivtubus

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Erfindung bei einem Zoomobjektivtubus mit Makro-Aufnahmefunktion angewendet; viele der Merkmale können in gleicher Weise auch bei einer Kamera ohne eine solche Funktion angewendet werden.
Fig. 1, 2, 3 und 4 zeigen das Objektiv in eingeschobener Stellung, einer Weitwinkel-Grenzstellung, einer Tele-Grenzstellung und einer Makro-Aufnahmestellung. Aus Fig. 1 bis 4 (besonders Fig. 1) ist leicht zu verstehen, daß die Einschublänge des Objektivtubus nach der Erfindung klein ist.
Wie Fig. 1 zeigt, ist ein stationärer Tubus 12 an einem Kameragehäuse 11 befestigt, vorzugsweise ist dies eine Zoomobjektivkamera mit Objektivverschluß. Das Kameragehäuse 11 enthält eine Außenschiene 13 und eine Innenschiene 14, die der Filmführung dienen. Die Schienen 13 und 14 definieren eine Filmebene. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel können eine vordere und eine hintere Linsengruppe 15 und 16 bis zu einer Stellung eingeschoben werden, die sehr nahe der Filmebene liegt. Zusätzlich sind ringförmige Elemente wie ein Nockenring 22 relativ klein, so daß die Einschublänge der Kamera verringert sein kann.
Ein Innengewindering 18 mit einem Mehrfach-Innengewinde 18a ist in dem stationären Tubus 12 mit Einstellschrauben 19 befestigt. Er steht in Gewindeeingriff mit einem Außengewindering 20 mit einem äußeren Mehrfachgewinde 20a. Der Nockenring 22 ist an dem Außengewindering 20 mit Einstellschrauben 21 befestigt, wie Fig. 5 zeigt.
Am Außenumfang des Außengewinderings 20 ist eine Zahnung 20b vorgesehen. Ihre Zähne verlaufen parallel zur optischen Achse, wie Fig. 5 zeigt. Die Zahnung 20b erstreckt sich über denselben Steigungswinkel wie die Gewindegänge 20a des Außengewinderings 20, d. h. parallel zur Richtung der Gewindegänge 20a, wie Fig. 5 zeigt. Der Nockenring 22 wird mit einem Antriebsmotor vorwärts und rückwärts gedreht, wie noch beschrieben wird, wozu ein Ritzel in die Zahnung 20b eingreift, so daß bei Drehung des Außengewinderings 20 der Nockenring 22 in Richtung der optischen Achse entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a bewegt wird, während er sich selbst dreht.
Der Linsenführungsring 24 ist in den Nockenring 22 eingepaßt, so daß er gemeinsam mit ihm längs der optischen Achse bewegt wird, relativ zu ihm aber gedreht werden kann. Der Linsenführungsring 24 hat eine Linearbewegungs-Führungsplatte 26, die an seinem hinteren Ende mit Einstellschrauben 25 befestigt ist. Die Linearbewegungs-Führungsplatte 26 enthält mindestens einen äußeren Vorsprung, der in einer Führungsbahn 27 des Linsenführungsrings sitzt, welche an dem Innenumfang des stationären Tubus 12 ausgebildet ist. Beispielsweise sind in Fig. 16 vier Vorsprünge und Führungsbahnen gezeigt. Jede Führungsbahn 27 ist geradlinig und läuft bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung (d. h. parallel zu) der optischen Achse.
Eine ringförmige Nut 28 ist zwischen der Linearbewegungs-Führungsplatte 26 und dem hinteren Ende des Linsenführungsrings 24 vorgesehen; ein Innenflansch 29 am hinteren Ende des Nockenrings 22 ist in der ringförmigen Nut 28 drehbar angeordnet, so daß der Linsenführungsring 24 gemeinsam mit dem Nockenring 22 in Richtung der optischen Achse bewegt werden kann. Der Führungsring 24 kann sich aber durch die Führungsbahn(en) 27 nicht drehen, da dies durch Eingriff mit der Platte 26 verhindert wird. Der Nockenring 22 kann sich aber relativ zu (und um) dem Linsenführungsring 24 drehen.
Die vordere und die hintere Linsengruppe 15 und 16 sind an einer vorderen Linsengruppenfassung 30 und einer hinteren Linsengruppenfassung 31 befestigt, die in dem Linsenführungsring 24 angeordnet sind. Die vordere Linsengruppenfassung 30 ist mit einem Gewindering 33 verbunden, der seinerseits an einem Verschlußblock 32 befestigt ist. Dieser ist an einem Bewegungsrahmen 34 für die vordere Linsengruppe befestigt, der an seinem Umfang mindestens drei Führungsstifte 35 hat. Die hintere Linsengruppenfassung 31 ist an ihrem Umfang mit mindestens drei Führungsstiften 36 versehen. Wie Fig. 1 und 3 zeigen, sind die Führungsstifte in übereinstimmenden Axialstellungen gezeigt, so daß nur ein solcher Stift dargestellt werden muß; Fig. 2 und 4 zeigen die Stifte jedoch an axial beabstandeten Stellen (wie es auch beispielsweise in Fig. 17 gezeigt ist).
Der Verschlußblock 32 dreht einen Antriebsstift 32a über einen Winkelbereich entsprechend einer Objektentfernung, die durch eine Entfernungsmeßvorrichtung (nicht dargestellt) erfaßt wird, wodurch die vordere Linsengruppenfassung 30, die dem Antriebsstift 32a zugeordnet ist, über den Stift 30a gedreht wird. Auf diese Weise wird die vordere Linsengruppenfassung 30 entsprechend der Bewegung des Gewinderings in Richtung der optischen Achse bewegt, um, wie an sich bekannt, die Scharfeinstellung durchzuführen. Der Verschlußblock 32 betätigt auch Verschlußlamellen 32b entsprechend einem Signal, das die erfaßte Objekthelligkeit angibt.
Eine zylindrische Objektivabdeckung 38 ist einstückig mit dem vorderen Linsengruppen-Bewegungsrahmen 34 verbunden, und ein dekorativer Zylinder 39 schließt die Außenseiten des Linsenführungsrings 24 und des Nockenrings 22 ein, die jeweils von der Außenabdeckung 11a des Kameragehäuses abstehen.
Der Nockenring 22 hat eine Nockenbahn 41 für die vordere Linsengruppe und eine Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe, in denen jeweils Führungsstifte 35 bzw. 36 angeordnet sind. Der Linsenführungsring 24 hat Linsenführungsbahnen 43 und 44, die jeweils der vorderen bzw. hinteren Nockenbahn 41 bzw. 42 entsprechen. Wie bei dem in Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel erkennbar, sind die Linsenführungsbahnen 43 und 44 geradlinig und verlaufen in Richtung der optischen Achse. Der Führungsstift 35 ragt durch die Nockenbahn 41 für die vordere Linsengruppe und die Linsenführungsbahn 43, der Führungsstift 36 ragt durch die Nockenbahn 42 der hinteren Linsengruppe und die Linsenführungsbahn 44.
Die Profile der Nockenbahn 41 für die vordere Linsengruppe, der Linsenführungsbahn 43 und der Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe sowie der Linsenführungsbahn 44 sind so festgelegt, daß die bewegbaren Linsen oder Linsengruppen 15 und 16 längs einer vorbestimmten axialen Bahn entsprechend der axialen Bewegung des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24 verstellt werden, hervorgerufen durch die Drehung des Außengewinderings 20 und durch die Relativdrehung des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24.
Wie Fig. 5 zeigt, repräsentiert der Abschnitt l1 der Nockenbahn 41 für die vordere Linsengruppe und der Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe den normalen Aufnahmebereich (d. h. den Zoombereich), der Abschnitt l2 den Makro-Übergangsbereich, der sich an die Tele-Grenzstellung des Zoombereichs l1 anschließt, und der Abschnitt l3 repräsentiert einen Einschubabschnitt, der sich an die Weitwinkel-Grenzstellung des Zoombereichs l1 anschließt. Der Makro-Übergangsabschnitt l2 hat einen Steigungswinkel, der dem Steigungswinkel des Zoomabschnitts l1 bezüglich der Richtung der optischen Achse entgegengesetzt ist. Wenn der Steigungswinkel des Zoomabschnitts l1 positiv (+) ist, so ist der Steigungswinkel des Makro-Übergangsabschnitts l2 negativ (-).
Das in vorstehend beschriebener Weise aufgebaute Zoomobjektiv arbeitet folgendermaßen.
Wenn der Außengewindering 20 vorwärts und rückwärts gedreht wird, bewegt er sich längs der optischen Achse entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a, da der Innengewindering 18 mit ihm in Eingriff steht und an dem stationären Tubus 12 befestigt ist.
Der Nockenring 22, der an dem Außengewindering 20 befestigt ist, wird nämlich gemeinsam mit diesem gedreht und entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a in Richtung der optischen Achse bewegt.
Ferner wird der Linsenführungsring 24, der an dem Nockenring 20 relativ drehbar befestigt ist und gemeinsam mit ihm in Richtung der optischen Achse bewegt wird, ohne Drehung in Richtung der optischen Achse entsprechend der axialen Bewegung des Nockenrings 22 bewegt. Die Relativdrehung des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24 verursacht eine axiale Bewegung der Linsengruppen 15 und 16 entsprechend dem Zusammenhang zwischen der Nockenbahn 41 und der Linsenführungsbahn 43 sowie dem Zusammenhang zwischen der Nockenbahn 42 und der Linsenführungsbahn 44. Die Bewegung der beiden Linsengruppen ist am besten in Fig. 6 dargestellt. Die Ringe 22 und 24 bewegen sich über dieselbe Länge in Richtung der optischen Achse.
Die Linsengruppen 15 und 16 können also aus der Einschubstellung nach Fig. 1 in die Makro-Aufnahmestellung nach Fig. 4 bewegt werden, indem der Nockenring 22 und der Linsenführungsring 24 bewegt werden. Es ist also zu erkennen, daß in der Einschubstellung die Einschublänge des Objektivs extrem klein ist, da der Nockenring 22 und der Linsenführungsring 24 nicht aus der Außenwand 11a des Kameragehäuses oder aus der zylindrischen Objektivabdeckung 38 herausragen.
Der Nockenring 22 dreht und bewegt sich in Richtung der optischen Achse entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a. Entsprechend können die axialen Längen der Nockenbahnen 41 und 42 um einen Betrag kürzer als die größte axiale Verstellung L1 der Linsengruppen 15 und 16 sein, der der axialen Verstellung L2 des Nockenrings 22 gemäß Fig. 6 entspricht. Mit anderen Worten, die Gesamtlänge des Nockenrings 22 kann um einen Betrag kürzer als die größte Verstellung L1 der Linsengruppen sein, der der axialen Verstellung L2 des Nockenrings 22 entspricht.
Andererseits bewegt sich der Nockenring 50 der in Fig. 7 gezeigten vorbekannten Konstruktion nicht in Richtung der optischen Achse. Daher entsprechen die axialen Längen der Nockenbahnen 51 und 52 dieses Nockenrings 50 der axialen Verstellung der bewegten Linsen (d. h. der Bewegung der Nockenstifte 53 und 54), und entsprechend muß die axiale Länge des Nockenrings 50 gleich oder größer als die größte Verstellung der Linsen sein.
Auch wenn bei der hier beschriebenen Konstruktion die Verstellung der Linsengruppen durch die Nockenbahnen 41 und 42 durch Verkleinern ihrer Steigungswinkel verringert wird, ändert sich die axiale Verstellung durch den Steigungswinkel der Gewindegänge 20a nicht. Nimmt man an, daß die Steigungswinkel der Nockenbahnen 41 und 42 Null sind, so wird auch die Verstellung der Linsengruppen 15 und 16 relativ zum Nockenring 22 Null, jedoch werden die Linsengruppen 15 und 16 letztlich über einen Betrag bewegt, der dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a entspricht, wenn sich der Nockenring 22 entsprechend dem in Fig. 6 gezeigten Steigungswinkel der Gewindegänge 20a axial bewegt.
Auch wenn die Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe in einer Ebene senkrecht zur optischen Achse liegt, kann die Linsengruppe 16 also durch Drehen des Nockenrings 22 eingeschoben werden. Dies bedeutet, daß die Steigungswinkel der Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe und der Linsenführungsbahn 44 auf dem Nockenring 22 beachtlich verringert werden können, so daß die axialen Längen der Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe und der Linsenführungsbahn 44 verringert sein können, um den Nockenring 22 zu verkürzen und die resultierende Genauigkeit der Bewegung der Linsengruppen 15 und 16 zu erhöhen, wie noch beschrieben wird.
Der Zusammenhang zwischen den Steigungswinkeln der Nockenbahnen 41 und 42 wird klar, wenn der Einschubabschnitt l3 der Nockenbahn 42 für die hintere Linsengruppe betrachtet wird. Der Abschnitt l3 der Nockenbahn 42 ist gemäß Fig. 5 quer zur optischen Achse des Nockenrings 22 orientiert. Wenn der Nockenring 22 nur gedreht werden könnte, ohne sich in Richtung der optischen Achse zu bewegen, wie es bei dem vorbekannten Nockenring nach Fig. 7 der Fall ist, könnten die Linsengruppen 15 und 16 nicht eingeschoben werden. Gemäß der Erfindung kann der Nockenring 22 aber in Richtung der optischen Achse bewegt werden, so daß es im Gegensatz zu der dargestellten vorbekannten Konstruktion möglich ist, die Linsengruppen 15 und 16 einzuschieben, auch wenn die Nut (d. h. Schlitz) quer zur optischen Achse liegt.
Es ist wichtig festzuhalten, daß die erforderliche Verstellung der Linsengruppen 15 und 16 aus der Tele-Grenzstellung in den Makro-Aufnahmebereich bei einem Zoomobjektivtubus nach der Erfindung sehr klein ist. Um die Verstellung der Linsengruppen 15 und 16 zu verringern und doch ihren erforderlichen Verstellweg zu realisieren, wird eine übermäßige Verstellung durch die beschriebene Konfiguration der Nockenbahnen 41 und 42 vermieden. Die Steigungswinkel des Makro-Übergangsabschnitts 2 der Nockenbahnen 41 und 42 sind negativ (-), um einen negativen (-) Steigungswinkel zu erhalten. Dies führt zu der gegenüber dem Zoomabschnitt l1 kürzeren Verstellung L4 der hinteren Linsengruppe 16 (d. h. des Führungsstiftes 36) mit der axialen Verstellung des Nockenrings 22 in dem Makro-Übergangsabschnitt l2. Dies bedeutet, daß die Verstellung der Linsengruppen 15 und 16 mit der Winkelverstellung des Nockenrings 22 verringert sein kann, wie in Fig. 6 gezeigt. Mit einer solchen Anordnung, bei der die Verstellung der Linsengruppen 15 und 16 relativ zur Winkelverstellung des Nockenrings 22 sehr klein ist, läßt sich eine ausreichende Winkelverstellung des Nockenrings 22 realisieren, so daß sich eine hochgenaue Bewegung der Linsen ergibt. Da ferner der Steigungswinkel des Makro-Übergangsabschnitts l2 negativ ist, kann die Gesamtlänge des Nockenrings 22 geringer sein.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Führungsnut 27 und die Führungsbahnen 43 und 44 geradlinig. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung auf die Verwendung solcher geradliniger Führungsbahnen nicht beschränkt ist. Die Erfindung schließt die Möglichkeit von Führungsbahnen 27, 43 und 44 mit von der geradlinigen abweichender Form nicht aus, und verhindert sie auch nicht. Die Formen der Führungsbahn 27, der Nockenbahnen 41 und 42 und der Linsenführungsbahnen 43 und 44 sind so festgelegt, daß der Linsenführungsring 24 sich gemeinsam mit dem Nockenring 22 entsprechend dessen Drehung in Richtung der optischen Achse bewegt und die Linsengruppen 15 und 16 in Richtung der optischen Achse längs einem vorbestimmten Weg bewegt werden, der der Relativdrehung (und der Axialbewegung) des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24 entspricht.
Falls erwünscht, könnte auch der Linsenführungsring 24 drehbar sein. Dies könnte beispielsweise durch eine Linsenführungsbahn 27 mit einem vorbestimmten Steigungswinkel gegenüber der optischen Achse abweichend von dem in Fig. 5 gezeigten parallelen Verlauf erreicht werden. Auch wenn der Linsenführungsring 24 drehbar ist, können die beiden Ringe 22 und 24 relativ zueinander gedreht werden, da sie sich über unterschiedliche Winkelbeträge relativ zueinander drehen.
Mindestens drei Führungsstifte 35 und mindestens drei Führungsstifte 36 (in Eingriff mit den Nockenbahnen 41 und 42 und den Linsenführungsbahnen 43 und 44) verhindern, daß sich die hintere Linsengruppenfassung 31 und der vordere Linsengruppen-Bewegungsrahmen 34 gegenüber der optischen Achse verkanten, was durch unzureichende Eingriffslänge mit dem Linsenführungsring 24 geschehen könnte. Wenn eine ausreichende Eingriffslänge vorgesehen ist oder wenn die Neigung der hinteren Linsengruppenfassung 31 und des vorderen Linsengruppen Bewegungsrahmens 34 durch zusätzliche Führungsstäbe oder eine ähnliche Konstruktion beseitigt werden kann, können nur ein oder zwei Führungsstifte ausreichen.
Obwohl der Außengewindering 20 und der Nockenring 22 als separate Elemente mit Schrauben 21 verbunden sind, können sie alternativ auch als ein einstückiges Teil aus Kunstharz oder ähnlichem Material geformt sein.
Die vorstehende Beschreibung betrifft die Gesamtkonstruktion und den Betrieb eines Zoomobjektivtubus nach der Erfindung. Die folgende Beschreibung betrifft zusätzliche Objektivmechanismen oder Komponenten und deren Kombination entsprechend anderen Aspekten der Erfindung.

B. Lichtabschirmmechanismus

Eine Lichtabschirmplatte 45 ist am hinteren Ende des Linsenführungsrings 24 angeordnet. Sie schirmt schädliches Licht ab, das andernfalls in den Objektivtubus längs dessen Innenwand eintreten könnte, gegenüber dem Umfangsraum der bewegten Linsengruppe 16 ab. Solches Licht könnte einen schädlichen Einfluß auf die Bilderzeugung in der Filmebene haben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lichtabschirmplatte 45 durch eine radiale Vergrößerung der Linearbewegungs-Führungsplatte 26 gebildet, die normal zur optischen Achse von der Innenfläche des Tubus 12 ausgeht. Das innere Ende der Lichtabschirmplatte 45 ist an einer Stelle angeordnet, die allgemein dem Umfangsabschnitt der Linsengruppe 16 entspricht, wie Fig. 2 zeigt. Wenn Streulicht in den Objektivtubus aus dem Umfangsbereich der Linsengruppe 16 durch die Innenwand des Objektivtubus eintritt, so wird es an dieser Innenwand reflektiert und erreicht die Filmebene durch die Öffnung 46. Dies führt wiederum zu mehreren unerwünschten Problemen, beispielsweise einer Verringerung des Bildkontrastes oder der Farbwiedergabeeigenschaften eines Farbfilms. Eine solche Erscheinung ist besonders in der Tele-Grenzstellung zu erwarten. In dieser Stellung sind die Linsengruppen 15 und 16 am weitesten vorwärts bewegt, und entsprechend ist der Innenraum des Objektivtubus verlängert. Dadurch wird das in den Umfangsbereich der Linsengruppe 16 eintretende schädliche Licht in dem verlängerten Innenraum des Objektivtubus gestreut. Es wird in komplizierter Weise an der Innenwand des Objektivtubus reflektiert und erreicht dann die Filmebene. Die Lichtabschirmplatte 45 schirmt somit wirksam schädliches Licht ab, das andernfalls die Filmebene erreichen könnte, insbesondere wenn sich das Objektiv in der Tele-Grenzstellung befindet. Es ist auch möglich, eine Lichtabschirmplatte 45 separat zur Führungsplatte 26 vorzusehen, die gegebenenfalls auch an einem anderen Kameraelement befestigt sein kann.

C. Erfassungsmechanismus für Brennweiteninformation

- Erstes Ausführungsbeispiel -

Ein erster Mechanismus zum Erfassen der Brennweiteninformation erfaßt die Winkelposition des Nockenrings 22, um die Brennweiteninformation zu liefern. Der Mechanismus ist an dem Umfang eines Rings (oder einer für diesen vorgesehenen Befestigung) befestigt, der relativ zu einem zweiten Ring gedreht werden kann, so daß die Relativdrehung erfaßt wird.
Wie in Fig. 1 bis 5 gezeigt, ist an dem Nockenring 22 eine Codeplatte 48 indirekt befestigt, d. h. sie ist am Außenumfang des Außengewinderings 20 befestigt, der an dem Nockenring befestigt ist. Die Platte 48 ist an dem Außengewindering 20 mit Einstellschrauben 49 unter einem Winkel schräg befestigt, der mit dem Steigungswinkel (gegenüber der optischen Achse) der Gewindegänge 20a übereinstimmt. Der Außengewindering 18 hat an seinem Innenumfang eine Aussparung 50 (siehe Fig. 8) für eine Kontaktbürste, die der Codeplatte 48 zugeordnet ist. Die Aussparung 50 kann, wie dargestellt, unter demselben Winkel wie der Steigungswinkel der Gewindegänge 18a geneigt sein (in dem in Fig. 10, 10A und 11 gezeigten Ausführungsbeispiel hat sie diesen Winkel nicht). Eine Kontaktbürste 51 mit einem Grundabschnitt 52 ist in der Aussparung 50 so befestigt, daß sie immer in Gleitkontakt mit der Codeplatte 48 steht. Die Kontaktbürste 51 ist so eingestellt, daß sie weitgehend parallel zur Länge der Codeplatte 48 liegt. Diese bildet mit der Kontaktbürste 51 einen Erfassungsmechanismus für die Winkelstellung des Nockenrings 22, d. h. zum Erfassen der die Brennweite des Zoomobjektivs angebenden Information, der Einschubstellung der Linsengruppen und der Weitwinkel- und Tele- Grenzstellung des Zoomobjektivs. Die Codeplatte 48 hat leitfähige Abschnitte 48a und nichtleitfähige Abschnitte 48b, wie Fig. 9 zeigt. Die Kontaktbürste 51 hat einen gemeinsamen Anschluß 51a und drei Anschlüsse 51b, so daß bei Berührung zwischen den Anschlüssen 51a und 51b mit den leitfähigen Abschnitten 48a der Codeplatte 48 ein Signal 0 gegeben wird. Wenn die Anschlüsse mit den leitfähigen Abschnitten 48a nicht in Berührung stehen, wird ein Signal 1 abgegeben. Die relative Winkelstellung des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24 kann durch eine Kombination der Signale 1 und 0 erfaßt werden. Der Grundteil 52 der Kontaktbürste 51 ist mit einer Steuerschaltung 54 über einen flexiblen Schaltungsträger 53 verbunden.
Die Codeplatte 48, die Teil des Winkelstellungs-Erfassungsmechanismus ist, kann gegenüber den beiden Ringen 20 und 22 unter einem Winkel schräg liegen, der mit dem Neigungswinkel der Gewindegänge 20a übereinstimmt, so daß sich die Codeplatte 48 in derselben Richtung wie die Gewindegänge in vorstehend beschriebener Weise und derart bewegt, daß sie die Verringerung der kombinierten Länge der Linsengruppen nicht stört oder verhindert.

D. Erfassungsmechanismus für Brennweiteninformation

- zweites und drittes Ausführungsbeispiel -

Fig. 10 und 11 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Erfassungsmechanismus für die Brennweiteninformation; in diesem Ausführungsbeispiel ist der Mechanismus gleichfalls an einem Ring befestigt, der relativ zu einem zweiten Ring gedreht werden kann. Der erste Erfassungsmechanismus (1) für die Brennweiteninformation, der vorstehend beschrieben wurde, ist zwischen dem Gewindering 18 und dem Nockenring 22 angeordnet und direkt mit dem Außenumfang des Rings 20 verbunden. Alternativ ist der zweite Erfassungsmechanismus (2) für die Brennweiteninformation, wie in diesem Abschnitt beschrieben, zwischen dem Linsenführungsring 24 und einem abgebogenen Teil der Platte 26 angeordnet, die an der Rückseite des Nockenrings 22 befestigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Codeplatte 48A nicht gegenüber der optischen Achse geneigt, sondern direkt am Außenumfang des Nockenrings 22 angeordnet, so daß sie konzentrisch mit dem Ring 22 zur optischen Achse ist.
Die Codeplatte 48A ist an dem Außenumfang des hinteren Endes des Nockenrings 22 mit Einstellschrauben 49A (Fig. 11) befestigt. Die Kontaktbürste 51A, deren Grundteil 52A an einem Bürstenbefestigungselement 55 oberhalb der Codeplatte 48A befestigt ist, steht laufend in Gleitberührung mit der Codeplatte 48A. Das Bürstenbefestigungselement 55 ist durch Abbiegen eines Teils der Führungsplatte 26 gebildet, die an dem hinteren Ende des Linsenführungsrings 24 befestigt ist, so daß das Befestigungselement parallel zur optischen Achse liegt. Die Codeplatte 48A und die Kontaktbürste 51A bilden zusammen einen Erfassungsmechanismus für die Winkelposition des Nockenrings 22, d. h. zum Erfassen der Brennweiteninformation des Zoomobjektivs, der Einschubstellung und der Weitwinkel- und Tele-Grenzstellung des Zoomobjektivs. Die Konstruktion der Codeplatte 48A und der Kontaktbürste 51A ist im wesentlichen dieselbe wie bei dem vorstehend beschriebenen Erfassungsmechanismus (1), wie aus Fig. 9 hervorgeht. Der Grundteil 52A der Kontaktbürste 51A ist mit der Steuereinheit 54A über einen flexiblen Schaltungsträger 53A verbunden. Wie leicht aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, befindet sich der Erfassungsmechanismus für die Brennweiteninformation funktional (obwohl nicht physikalisch) zwischen dem Nockenring 22 und dem Linsenführungsring 24. Falls erwünscht, könnte der Mechanismus auch physikalisch zwischen den Ringen 22 und 24 angeordnet sein, wenn ein geeigneter Abstandsraum verfügbar ist.
Das dritte Ausführungsbeispiel des Erfassungsmechanismus für die Winkelstellung (d. h. Brennweitenerfassung) ist in Fig. 10A dargestellt. In dieser Figur ist der Mechanismus physikalisch zwischen relativ drehbaren Ringen 22 und 24 angeordnet. Wie dargestellt, befindet sich die Codeplatte 48B am Innenumfang des Nockenrings 22, wobei die leitfähige Kontaktbürste 51B (mit einem Grundteil 52B und geeigneten Bürstenelementen) am Außenumfang des Rings 24 angeordnet ist (obwohl die Platte und die Bürste alternativ auch entgegengesetzt angeordnet sein könnten). Somit bewirkt die Relativdrehung der Ringe wie bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen einen laufenden Gleitkontakt der Bürste 51B und der Platte 48B, und gemeinsam bilden diese einen Erfassungsmechanismus für die Winkelstellung des Nockenrings 22.

E. Betätigungsmechanismus für das optische Nahaufnahme- Korrekturelement

Wie in Fig. 12 bis 14 dargestellt, hat der stationäre Tubus 12 an seinem vorderen Ende eine Objektivtubus-Halteplatte 12a, die in einer Ebene normal zur optischen Achse liegt. Ein Zoommotor 12c mit einem Ritzel 12b an einem Ende seiner Achse ist am oberen Teil der Halteplatte 12a mit einem nicht dargestellten Befestigungselement montiert. Das Ritzel 12b liegt in dem stationären Tubus 12 frei, d. h. es ragt auf die Außenseite des Tubus über ein in ihm ausgebildetes Fenster 12d. Die Halteplatte 12a für den Objektivtubus ist längs eines oberen Teils in dem Bereich des Fensters 12d mit einer Aussparung 12e versehen, in der auch eine optische Nahaufnahme- Korrekturvorrichtung 60 angeordnet ist.
Eine Objektentfernungsmeßvorrichtung 70 ist an dem stationären Tubus 12 befestigt. Sie erfaßt die Objektentfernung entsprechend einem fotoinduzierten Strom, der von der Objektentfernung abhängt. Die Vorrichtung enthält einen Lichtabgabeteil 71 und einen Lichtempfangsteil 72, der mit dem Lichtabgabeteil 71 über einen Verbindungsteil oder eine Brücke 73 verbunden ist. Der Lichtabgabeteil 71 und der Lichtempfangsteil 72 (der beispielsweise ein PSD-Element [d. h. Positionserfassungsvorrichtung] als Lichtempfangselement enthält) sind auf den beiden Seiten des Zoommotors 12c angeordnet. Die Objektentfernungsmeßvorrichtung 70 ist an sich bekannt und erfaßt die Objektentfernung auf der Grundlage des bekannten Dreieckmeßprinzips.
Der Lichtabgabeteil 71 enthält z. B. eine Lichtquelle wie ein LED-Element und eine Projektionsoptik, während der Lichtempfangsteil 72 z. B. ein PSD-Element mit einer vorbestimmten Basislänge zur Lichtquelle und eine Lichtaufnahmeoptik wie oben beschrieben enthält. Es sei bemerkt, daß die Lichtquelle, die Projektionsoptik und die Lichtempfangsoptik (die insgesamt nicht gezeigt sind) vorzugsweise in einer einzigen Einheit oder Anordnung realisiert sind. Das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird an dem Objekt reflektiert und fällt auf das PSD-Element des Lichtempfangsteils 72, bei dem die Einfallsposition (d. h. der Lichtpunkt) des Lichtes auf der lichtaufnehmenden Fläche von der Objektentfernung abhängt. Diese kann mit dem fotoinduzierten Strom erfaßt werden, der von dem Lichtpunkt abhängt. Ein Betätigungssignal, das abhängig von den erfaßten Objektentfernungsdaten abgegeben wird, wird dem Verschlußblock 32 zur automatischen Fokussierung zugeführt. Die optische Nahaufnahme-Korrekturvorrichtung 60 ist in der Aussparung 12e der Trägerplatte 12a des Objektivtubus so angeordnet, daß sie sich von dem Lichtempfangsteil 72 der Objektentfernungsmeßvorrichtung 70 entfernen und sich ihm annähern kann. Die optische Nahaufnahme-Korrekturvorrichtung 60 bewegt ein optisches Korrekturelement 61 (z. B. ein Prisma) und bringt es vor den Lichtempfangsteil nur im Makro-Aufnahmebetrieb, so daß das an dem Objektiv reflektierte Licht gebrochen wird, um die Einfallposition des reflektierten Lichtes auf dem Lichtempfangsteil 72 im Makro-Betrieb zu ändern und die Entfernungsmeßgenauigkeit in diesem Betrieb zu verbessern. Das optische Korrekturelement 61 ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, das in einzelnen in der japanischen Patentanmeldung 62-42,198 beschrieben ist (die der US-Patentanmeldung Serial No. 159,765 entspricht), welche von der vorliegenden Anmelderin eingereicht wurde, da der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht direkt die konstruktiven Einzelheiten des optischen Korrekturelements 61 betrifft.
Das optische Korrekturelement 61 hat eine Öffnung 62 auf der Objektseite und eine Öffnung (nicht dargestellt) auf der Seite des Lichtempfangsteils 72. Es hat auch eine Maske 63, die Licht außerhalb des erforderlichen Lichtweges abschirmt. Die Öffnung 62, die gegenüber der optischen Achse des Lichtempfangsteils 72 versetzt ist, hat die Form eines Schlitzes. Das optische Korrekturelement 61 hat einen Arm 66, der mit einer Drehachse 65 verbunden ist, die wiederum um eine Schwenkachse 64 innerhalb der Aussparung 12e geschwenkt wird. Das optische Korrekturelement 61 wird mit einer Spannfeder 67 so in Drehrichtung vorgespannt, daß es sich zur Vorderseite des Lichtempfangsteils 72 bewegen will. Die Spannfeder 67 ist an einem Ende mit dem Arm 66 und am anderen Ende mit dem Außengewindering 18 oder einem Element an der Außengewindeseite verbunden. Die Drehachse 65 hat an ihrem hinteren unteren Endabschnitt einen einstückig angeformten Vorsprung 68, dessen vorderes Ende durch das Fenster 12f der Aussparung 12e in den stationären Tubus 12 hineinragt. Der Vorsprung 68 ist in Fig. 1 und 2 gestrichelt dargestellt.
Der Vorsprung 68 ist lösbar in Eingriff mit einem Gewindegang 69 des Innengewindes 20, um das optische Korrekturelement 61 zu bewegen. Der Gewindegang 69 ist durch eine Verlängerung eines der Gewindegänge 20a der Zahnung 20b gebildet. Die Länge des Gewindegangs 69 entspricht im wesentlichen dem Abschnitt der Winkelverstellung des Nockenrings 22, in dem das Zoomobjektiv zwischen der Tele- und der Weitwinkel-Grenzstellung ist, so daß der Gewindegang 69 einen Ausschnitt 69a (Fig. 14A) hat, der im Makro-Betrieb der Kamera nicht mit dem zugeordneten Vorsprung 68 in Eingriff ist.
Das optische Korrekturelement 61 ist in einer Ruhe- oder Rückzugsstellung angeordnet, in der der zugeordnete Vorsprung 68 in Eingriff mit dem Gewindegang 69 ist, so daß es aus der optischen Achse des Lichtempfangsteils 72 bei normaler Aufnahmeposition des Zoomobjektivs herausgenommen ist, d. h. zwischen der Tele- und der Weitwinkel-Grenzstellung, wie in Fig. 14A gezeigt. Andererseits ist der zugeordnete Vorsprung 68 in der Makro-Einstellung des Zoomobjektivs in dem Ausschnitt 69a angeordnet, so daß er außer Eingriff mit dem Gewindegang 69 ist, und derart, daß das optische Korrekturelement 61 vor dem Lichtaufnahmeteil 72 angeordnet ist, wie es Fig. 14B zeigt.
Mit einer solchen Anordnung für einen Nahaufnahme-Korrekturmechanismus ist die Bewegung des optischen Korrekturelements 61 zur Vorderseite des Lichtaufnahmeteils der Objektentfernungsmeßvorrichtung durch die beschriebene Konfiguration des Gewindegangs 69 auf dem Nockenring 22 gewährleistet. Entsprechend muß kein besonderes Element zusätzlich vorgesehen sein, so daß sich damit ein relativ einfacher Betätigungsmechanismus zum wahlweisen Positionieren des optischen Elements 61 vor dem Lichtaufnahmeteil 72 bei Makro-Aufnahmen ergibt.

F. Führungsmechanismus für den flexiblen Schaltungsträger

Die folgende Beschreibung betrifft einen Führungsmechanismus für den flexiblen Schaltungsträger 81, der ein Betätigungssignal an den Verschlußblock 32 liefert.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der flexible Schaltungsträger 81 mit der Steuereinheit 54 verbunden und in einem Raum angeordnet oder in ihn eingeführt, der durch den stationären Tubus 12 und den Nockenring 22 definiert ist. Hierzu dient ein in dem stationären Tubus 12 ausgebildetes Fenster. Der flexible Schaltungsträger 81 verläuft dann rückwärts innerhalb des Raums längs der Innenfläche des stationären Tubus 12, so daß er rückwärts durch den Spalt zwischen den Vorsprüngen 26a der Linearbewegungs-Führungsplatte 26 eingeführt ist. Der Schaltungsträger 81 ist dann an einem ersten gebogenen Teil 81a nach vorn abgebogen und verläuft längs der Außenfläche der Führungsplatte 26 und längs deren Innenumfang allgemein nach vorn.
Der Linsenführungsring 24 hat an seinem Innenumfang eine weitgehend geradlinige Führungsnut 82 für den Schaltungsträger mit einem Boden parallel zur optischen Achse, wie Fig. 15 zeigt. Der Schaltungsträger 81, der an der Innenseite der Führungsplatte 26 verläuft, erstreckt sich nach vorn durch die Führungsnut 82. Er ist an einem zweiten gebogenen Teil 81b nahe dem vorderen Ende der Führungsnut 82 des Linsenführungsrings 24 rückwärts abgebogen, so daß er auf seinem restlichen Teil aufliegt. Der Leitungsträger 81 läuft über die hinteren Enden der Verschlußeinheit 32, den Linsenführungszylinder 38 und die vordere Linsengruppenfassung 30 und ist dann an einem dritten gebogenen Teil 81c nach vorn abgebogen, so daß er mit dem Verschlußblock 32 verbunden ist.
Der flexible Schaltungsträger 81 hat Kontaktabschnitte a1, a2 und a3. Der Abschnitt a1 kommt in Kontakt mit der hinteren Seitenfläche der Führungsplatte 26, der Abschnitt a2 mit dem Boden der Führungsnut 82. Der Abschnitt a3 ist nahe dem zweiten abgebogenen Teil 81b angeordnet. Der flexible Schaltungsträger 81 ist längs mindestens eines der Abschnitte a1, a2 und a3 mit einem Kontaktelement mittels eines geeigneten Klebers oder eines mechanischen Verbindungselements verbunden. Der Schaltungsträger kann auch mit einem anderen naheliegenden Kamerateil verbunden sein, solange er seine Flexibilität behält und mit der Kamera verbunden bleibt. Ähnlich kann eine größere oder kleinere Zahl von Abschnitten in dieser Weise befestigt sein.
Der flexible Schaltungsträger 81 ist entsprechend dem Zoombetrieb des Zoomobjektivs verformbar, wie noch beschrieben wird.
Wenn das Zoomobjektiv von seiner Einschubstellung nach Fig. 1 in die Weitwinkel-Grenzstellung nach Fig. 2 gebracht wird und danach die Tele-Grenzstellung nach Fig. 3 erreicht, wozu der Zoommotor dient, bewegt sich der Nockenring 22 während seiner Drehung längs der optischen Achse, so daß der Linsenführungsring 24 sich ohne Drehung gemeinsam mit dem Nockenring 22 bewegt. Dadurch wird der Raum hinter der Führungsplatte 26 verlängert, und die durch den abgebogenen oder verformten Teil 81a des Schaltungsträgers 81 gebildete Schleife wird relativ groß. Der Grad der Dehnung der Schleife des gebogenen Teils 81a ist relativ klein, da die Dehnung der Schleife auftritt, wenn der flexible Schaltungsträger 81 sich in Bewegungsrichtung des Linsenführungsrings 24 bewegt.
Durch die Bewegung der Linsengruppe 15 wird auch der Verschlußblock 32 relativ zum Linsenführungsring 24 durch die Relativdrehung des Nockenrings 22 und des Linsenführungsrings 24 vorwärts bewegt, die gleichzeitig mit der Axialbewegung des Nockenrings 22, des Linsenführungsrings 24 und des Verschlußblocks 32 auftritt, und dabei wird der Raum zwischen der Fassung 30 für die vordere Linsengruppe und der Führungsplatte 26 während dieser Vorwärtsbewegung des Nockenrings verlängert. Gleichzeitig wird der Schleifendurchmesser des flexiblen Schaltungsträgers 81 vergrößert, während der dritte gebogene Teil 81c sich vorwärts bewegt, wobei der Grad dieser Vergrößerung klein ist. Entsprechend bewirkt die Bewegung und Verformung der gebogenen Teile 81a und 81c durch die Axialbewegung der Verschlußeinheit 32 eine Verlängerung des flexiblen Schaltungsträgers 81 ohne schädlichen Einfluß auf den Betrieb anderer Teile und das optische System, d. h. die relativ kleine Schleifenvergrößerung stört den Betrieb anderer Kamerateile nicht. Da der zweite gebogene Teil 81b an seinem Umfang zur Führungsnut 82 hin gebogen wird, tritt keine relative Verlagerung des zweiten gebogenen Teils 81b gegenüber dem Linsenführungsring 24 auf.
Auch in der Makro- oder der Tele-Grenzstellung, in der die Schleife der gebogenen Teile 81a und 81c am größten ist, tritt weder eine Neigung der gebogenen Teile 81a und 81b gegenüber der optischen Achse noch der Eintritt der gebogenen Teile 81a und 81b in den Lichtweg auf, da die oberen Teile dieser gebogenen Teile an der Platte 26 (oder alternativ an dem stationären Tubus 12) und an der Führungsnut 82 des flexiblen Schaltungsträgers anhaften. Dadurch werden andere Kamerateile praktisch nicht gestört.
Im Gegensatz dazu wird der Raum zwischen der Verschlußeinheit 32 und der Führungsplatte 26 und der Raum hinter der Führungsplatte 26 verringert, wenn das Zoomobjektiv aus der Tele-Grenzstellung in die Weitwinkel-Grenzstellung oder die Einschubstellung gebracht wird. Gleichzeitig nimmt die Länge der Teile des flexiblen Schaltungsträgers 81, die übereinander liegen, zu, so daß die gebogenen Teile 81a und 81c rückwärts bewegt werden, um ihre Schleifendurchmesser zu verringern. Besonders die Länge der übereinanderliegenden Teile des flexiblen Schaltungsträgers 81 nimmt zu, und der Schleifendurchmesser der gebogenen Teile 81a und 81c nimmt ab entsprechend der Rückwärtsbewegung der Verschlußeinheit 32. Daher ist es unmöglich, daß der flexible Schaltungsträger andere bewegte Teile stört oder in den Lichtweg eintritt.
Eine Führungsnut 82 für den flexiblen Schaltungsträger ist in dem Linsenführungsring 24 beim dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, wie oben beschrieben; wenn jedoch ausreichender Raum zwischen dem Linsenführungsring 24 und der zylindrischen Objektivabdeckung 38 verfügbar ist, durch den der flexible Schaltungsträger 81 hindurchführbar ist, kann die Führungsnut 82 auch entfallen.

G. Mechanismus zum Führen der Bewegung des Linsenführungsrings 24

Die Führungsplatte 26 ist am hinteren Ende des Linsenführungsrings 24 mit Stellschrauben 25 befestigt, wie beschrieben wurde. Die Führungsplatte 26 hat Führungsvorsprünge 26a, die in Fig. 17 gezeigt sind, welche in den Führungsnuten 27 am Innenumfang des stationären Tubus 12 sitzen, um die Bewegungsrichtung des Linsenführungsrings 24 zu begrenzen. Entsprechend ist es nötig, die Positionen und Abmessungen der Führungsvorsprünge 26a und der Führungsnuten 27 genau identisch auszuführen, um genau die Richtung der Bewegung des Linsenführungsrings 24 zu begrenzen. Dies ist jedoch in der Praxis schwierig erreichbar. Die Lösung besteht gemäß Fig. 16 darin, elastisch verformbare Führungsvorsprünge 26 zu verwenden. Auf diese Weise können mögliche Abweichungen in Form und Position der Führungsnuten 27 und der Führungsvorsprünge 26a durch elastische Verformung der Führungsvorsprünge 26a kompensiert werden.
Die Führungsplatte 26A, die in Fig. 16 gezeigt ist, hat eine praktisch kreisrunde scheibenförmige Platte und einen Außenumfang mit mehreren Linearbewegungs-Führungsvorsprüngen 26a, die vom Umfang der Platte abstehen. Diese Vorsprünge sind in entsprechende gerade Führungsbahnen 27 am Innenumfang des stationären Tubus 12 eingepaßt. Die Führungsbahnen 27 für den Linsenführungsring verlaufen längs (parallel zu) der optischen Achse. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Führungsvorsprünge 26a unter gleichmäßigen Abständen zueinander angeordnet, die jeweils 90º betragen. Es sei bemerkt, daß die Zahl der Führungsvorsprünge 26a (und der Führungsnuten 27) nicht auf vier begrenzt ist und daher kleiner oder größer sein kann. Zwei (theoretisch zumindest einer) Führungsvorsprünge 26a sind durch radiale Schlitze 26b in zwei Hälften geteilt, die auf den beiden Seiten der optischen Achse angeordnet sein können und gemeinsam zwei elastisch verformbare Führungsstücke 26c bilden, die einander angenähert werden. Die Führungsstücke 26c absorbieren oder kompensieren mögliche Positions- oder Abmessungsabweichungen zwischen den Führungsvorsprüngen 26a und den Führungsnuten 27. Mit anderen Worten, die Verwendung solcher flexibler geteilter Elemente minimiert Probleme, die andernfalls aus einem fehlerhaften Sitz zwischen den Führungsnuten 27 und den Vorsprüngen 26 entstehen könnten. Speziell sind die Führungsvorsprünge 26a in zugeordnete Führungsnuten 27 so eingepaßt, daß die Führungsstücke 26c etwas elastisch verformt werden, so daß sie sich einander annähern und die Breite der radialen Schlitze 26b verringern. Diese radialen Schlitze sind mit Umfangsschlitzen 26e in dem Plattenteil 26d der Führungsplatte 26A verbunden, wie Fig. 16 zeigt. Die Umfangsschlitze 26e sind auf demselben (imaginären) Kreis angeordnet und tragen zur relativ leichten elastischen Verformung der elastisch verformbaren Führungsstücke 26c bei.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung hervorgeht, wird jede mögliche Positionsabweichung zwischen den Führungsvorsprüngen 26a und den Führungsnuten 27 effektiv kompensiert, d. h. absorbiert, weil die Führungsvorsprünge 26a der Führungsplatte 26A, die in entsprechenden Führungsnuten 27 des stationären Tubus 12 sitzen, elastisch in Richtung der Breite der Führungsnuten 27 verformt werden können. Ferner erleichtert die Verwendung solcher flexibler Führungsstücke 26c das Einsetzen der Führungsvorsprünge 26a in die zugeordneten Führungsnuten 27.

H. Öffnungs- und Schließmechanismus für die Objektivabdeckung

In Fig. 17 bis 19 ist ein Abdeckmechanismus dargestellt, der vorteilhaft bei dem Zoomobjektivtubus eingesetzt sein kann.
Der Abdeckmechanismus ist bemerkenswert, weil seine Abdeckelemente durch relative axiale Verstellung einer zylindrischen Objektivabdeckung geschlossen und geöffnet werden, wobei die Verstellung die Abdeckelemente und den Linsenführungsring 24 einschließt.
Zwei Abdeckelemente 140 sind vor dem vorderen Ende der zylindrischen Objektivabdeckung 38 vorgesehen. Sie werden in dem Einschubabschnitt l3 so geöffnet und geschlossen, daß sie in der Einschubposition des Objektivs geschlossen sind und geöffnet gehalten werden, wenn das Objektiv sich zwischen der Einschubstellung und der Makrostellung befindet. Anstelle der beiden dargestellten Abdeckelemente 140 kann auch nur eines oder auch mehr als zwei vorgesehen sein.
Die Abdeckelemente 140 sind an einer Fläche eines Flanschteils 38a schwenkbar gelagert, der am Innenumfang des vorderen Endes der Objektivabdeckung 38 vorgesehen ist. Hierzu dienen Schwenkstifte 141. Die Abdeckelemente 140, die symmetrisch einander gegenüberliegen, haben Abdeckplattenteile 140a, die in den Lichtweg hinein bewegbar sind, und Antriebsarmteile 140b, die zueinander entgegengesetzt von den Abdeckplattenteilen 140a von den Schwenkstiften 141 ausgehen. Die Antriebsarmteile 140b sind an ihren Enden mit Stiften 142 versehen, die längs der optischen Achsrichtung nach rückwärts durch den Innenraum, d. h. durch die Öffnung in dem Flanschteil 38a abstehen.
Ein kreisrunder, scheibenförmiger Zwischenring 143 und ein kreisrunder, scheibenförmiger Antriebsring 145 zum Betätigen der Abdeckelemente 140 sind drehbar an der Rückseite des Flanschteils 38a angeordnet. Der Zwischenring 143 hat an seinem Innenumfang Nuten 143a, in denen Stifte 142 sitzen. An seinem Außenumfang hat er einen Vorsprung 143b und ein Zwischenstück 143c, die beide rückwärts in Richtung der optischen Achse abstehen. Eine Schließfeder 144 spannt die Abdeckelemente 140 dauernd in Schließrichtung und ist zwischen dem Vorsprung 143b und dem Stift 145c vorgesehen, der seinerseits an dem Antriebsring 145 vorgesehen ist.
Der Antriebsring 145 hat einen Außenumfang mit einem Antriebsarm 145a, der rückwärts in Richtung der optischen Achse absteht. Der Antriebsarm 145a ragt durch den Spalt zwischen dem Nockenring 22 und dem Linsenführungsring 24 und hat einen Stift 146 am vorderen Ende des Antriebsarms 145. Der Stift 146 sitzt in der Nockenbahn 24c des Linsenführungsrings 24 zum Öffnen und Schließen der Abdeckvorrichtung. Eine Aussparung 145b ist am Außenumfang des Antriebsrings 145 so vorgesehen, daß das Zwischenstück 143c des Zwischenrings 143 in sie eingepaßt ist.
Der Antriebsring 145 wird dauernd mit einer Öffnungsfeder 147 beaufschlagt, die zwischen dem Antriebsarm 145a und der zylindrischen Objektivabdeckung 38 liegt, um die Abdeckvorrichtung 140 zu öffnen. Dadurch wird der Stift 146 des Antriebsrings 145 zum Anschlag an die Nockenbahn 24c für das Öffnen und Schließen der Abdeckvorrichtung mit der Drehfederkraft der Öffnungsfeder 147 gebracht. Das Zwischenstück 143c des Zwischenrings 143 wird durch die Drehspannkraft der Schließfeder 144 in Kontakt mit der Innenwand der Aussparung 145b des Antriebsrings 145 gebracht; auf diese Weise dreht sich der Zwischenring 143 gemeinsam mit dem Antriebsring 145.
Eine Abdeckung 148 für die Abdeckvorrichtung 140 hat eine fotografische Öffnung 148a und ist an der Vorderseite der Objektivabdeckung 38 befestigt.
Bei einem Abdeckmechanismus der vorstehend beschriebenen Art läuft der Stift 146 auf einem geneigten Teil (d. h. einem Öffnungs- und Schließantriebsteil) 24d der Nockenbahn 24c für das Öffnen und Schließen, wenn das Zoomobjektiv in der Einschubstellung gemäß Fig. 18A ist. Auf diese Weise wird der Antriebsring 145 gegen die Kraft der Öffnungsfeder 147 gedreht, um die Abdeckvorrichtung 140 zu schließen. Entsprechend dreht sich der Zwischenring 143 in Schließrichtung gemeinsam mit dem Antriebsring 145, so daß die Abdeckvorrichtung 140 gedreht wird und die Abdeckplattenteile 140a den Lichtweg verschließen (siehe Fig. 18A und 19A).
Wenn der Motor 270 dreht, dreht sich auch der Nockenring 22 und bewegt sich in Richtung der optischen Achse in vorstehend beschriebener Weise, so daß der Antriebsrahmen 34 für die vordere Linsengruppe sich vorwärts (mit der Objektivabdeckung 38) relativ zum Linsenführungsring 24 bewegt. Da die Objektivabdeckung 38, der angetriebene oder Zwischenring 143 und der Antriebsring 145 gemeinsam mit der vorderen Linsengruppe und ihrem Rahmen 34 vorwärts bewegt werden, bewegt der Stift 146 den Teil der Nockenbahn 24c für das Öffnen und Schließen vorwärts, der ausgehend von dem geneigten Teil 24d der Nockenbahn 24c parallel zur optischen Achse verläuft. Dadurch wird der Antriebsring 145 durch die Drehspannkraft der Öffnungsfeder 147 in Öffnungsrichtung gedreht, so daß der Zwischenring 143 in derselben Richtung dreht, wodurch die Abdeckelemente 140 zum Öffnen gedreht werden (siehe Fig. 18B und 19B). Danach kommt der Stift 146 in Gleitberührung mit dem Teil der Nockenbahn 24c für das Öffnen und Schließen, der parallel zur optischen Achse liegt, und hält dann diese Dreh- oder Winkelstellung aufrecht, auch wenn der Nockenring 22 aus dem Zoombereich in den Makrobereich gedreht wird; entsprechend wird dann die Abdeckvorrichtung 140 in ihrer Öffnungsstellung gehalten.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Zwischenring 143 zwischen der Abdeckvorrichtung 140 und dem Antriebsring 145 und die Schließfeder 144 zwischen dem Zwischenring 143 und dem Antriebsring 145 zum Spannen des Zwischenrings 143 zur Schließstellung hin gegenüber dem Antriebsring angeordnet, so daß ein gewisses Spiel (d. h. Raum) zwischen dem Zwischenstück 143c, das den Zwischenring 143 mit dem Antriebsring 145 funktionell verbindet, und der Aussparung 145b besteht.
Wenn der Antriebsring 145 in Schließrichtung gedreht wird, so wird also der Zwischenring 143 in derselben Richtung gedreht, wodurch das Zwischenstück 143c an einer der Innenwände der Aussparung 145b anliegt. Dies wird insgesamt durch die Spannkraft der Schließfeder 144 verursacht. Auf diese Weise können die Abdeckelemente 140 in Schließstellung gebracht werden. Wenn einander gegenüberliegende Kanten der Abdeckplattenteile 140a der Abdeckvorrichtung 140 in Kontakt miteinander kommen, um ihre Drehung zu beenden, wird der Zwischenring 143 stillgesetzt.
Der Antriebsring 145 dreht sich jedoch weiter in Schließrichtung, wodurch die Öffnungsfeder 144 gespannt wird, da das vorstehend genannte Spiel zwischen der Aussparung 145b und dem Zwischenstück 143c (infolge ihrer relativen Größen) vorliegt. Die weitere oder übermäßige Drehung des Antriebsrings 145 absorbiert (d. h. kompensiert) mögliche Abmessungs- oder Toleranzfehler, die während der Herstellung und der Montage der Komponenten auftreten, um die Abdeckvorrichtung 144 vollständig zu schließen.
Alternativ ist es auch möglich, Federelemente vorzusehen, die die jeweiligen Abdeckelemente 140 in Öffnungsrichtung vorspannen, um ein Spiel zwischen dem Stift und der Aussparung zu erzeugen, die funktionell die Abdeckelemente 140 und den Antriebsring 145 anstelle eines Zwischenrings 143 verbinden.

I. Antriebsmechanismus für Nockenring 22

Der Außengewindering 20 hat einen Außenumfang mit einer Zahnung 20b, deren Zähne parallel zur optischen Achse verlaufen, wie Fig. 21 und 23 zeigen. Die Zähne der Zahnung 20b sind geformt durch Vertiefungen zwischen benachbarten Außengewindegängen 20a, die einen vorbestimmten Abstand zueinander haben, wie es in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, und sind somit längs der Gewindegänge angeordnet. Die Zahnung 20b erstreckt sich, in Richtung der optischen Achse gesehen, vorzugsweise über einen größeren Abstand als jeder der Gewindegänge 20a. Mindestens einer der Gewindegänge 20a kann jedoch länger als die übrigen sein (siehe z. B. Gewindegang 69 in Fig. 12), ist nahe der Zahnung 20b angeordnet und dient zum wahlweisen Positionieren des optischen Elements 61. Dieser Gewindegang wurde zuvor beschrieben.
Ein Motor 254 treibt ein Ritzel oder Antriebszahnrad 255, das in die Zahnung 20b eingreift. Der Motor 254 ist an einer Montageplatte 256 befestigt, die ein Untersetzungsgetriebe 257 trägt, welches die Drehkraft der Ausgangswelle des Motors 254 auf das Ritzel 255 überträgt. Die Montageplatte 256 ist an dem stationären Tubus 12 befestigt. Dieser und der Innengewindering 18 haben jeweils Ausschnitte 258 und 259, die das Ritzel 255 vor der Zahnung 20b aufnehmen, so daß diese mit dem Ritzel 255 durch die Ausschnitte hindurch in Eingriff kommt.
Da die Zahnung 20b zwischen den Außengewindegängen 20a ausgebildet ist, wie beschrieben wurde, bewegt sich die Zahnung 20b in derselben schrägen Richtung wie die benachbarten Gewindegänge, auch wenn sich der Außengewindering 20 während seiner Drehung in Richtung der optischen Achse entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a bewegt, so daß der Eingriff der Zahnung 20b mit dem Ritzel 255 dauernd beibehalten wird. Mit anderen Worten, die relativen Positionen der Zahnung 20b und des Ritzels 255 sind konstant, auch wenn der Ring 20 gedreht wird. Wenn das Ritzel 255 sich dreht, wird auch die Zahnung 20b (d. h. der Außengewindering 20) gedreht und entsprechend dem Steigungswinkel der Außengewindegänge 20a in Richtung der optischen Achse bewegt. Der Außengewindering 20 wird nicht nur durch das in die Zahnung 20b eingreifende Ritzel und durch den dieses antreibenden Motor 254 vorwärts und rückwärts gedreht, sondern während seiner Drehung auch in Richtung der optischen Achse entsprechend dem Steigungswinkel der Außengewindegänge 20a bewegt. Somit wird der Nockenring 22 auch in Richtung der optischen Achse bewegt, während er sich gemeinsam mit dem Außengewindering 20 dreht. Zu bemerken ist, daß die Zahnung 20b, weil sie längs der Außengewindegänge 20a verläuft, entsprechend der Bewegung des Nockenrings 22 immer so bewegt wird, daß sie mit dem Ritzel 255 in Eingriff bleibt.
Wie die vorstehende Beschreibung zeigt, muß das Ritzel 255 nicht so lange Zähne haben, daß es die axiale Verstellung des Nockenrings 22 abdeckt, weil die Zahnung 20b spiralig längs der Außengewindegänge 20a verläuft. Dadurch ist ein großer Raum für das Ritzel nicht nötig. Da ferner die bandförmige Zahnung 20b nur eine Breite hat, in die das Ritzel 255 eingreifen kann, kann sie so ausgebildet sein, daß sie teilweise auch den Außengewindegängen 20a überlagert ist. Dadurch ist es möglich, eine Codeplatte zum Erfassen der Brennweite auf einem Teil des Nockenrings 22 unterzubringen, auf dem die Zahnung 20b nicht vorhanden ist.
Wenn bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Motor 254 läuft, werden der Außengewindering 20 und der Nockenring 22 nicht nur über das Ritzel 255 und die Zahnung 20b angetrieben, sondern auch entsprechend der Steigung der Außengewindegänge 20a in Richtung der optischen Achse bewegt. Entsprechend kommen auch die Zahnflanken des Ritzels 255 und der Zahnung 20b in Richtung der optischen Achse in Gleitkontakt miteinander. Um einen glatten Kontakt und Trennung der Zahnflanken der Zahnung und des Ritzels zu gewährleisten, können die vorderen und hinteren Endkanten des Ritzels 255 abgerundet sein, wie es Fig. 20 zeigt.
Obwohl die Zahnbahnen der Zahnung 20b und des Ritzels 255 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Richtung der optischen Achse liegen, ist es (alternativ) auch möglich, die Zahnung 20b und das Ritzel 255 mit Zahnbahnen zu versehen, die in anderer Richtung laufen, z. B. in einer Richtung quer zum Steigungswinkel der Außengewindegänge 20a.

J. Gewindeeingriffsmechanismus

Der Innengewindering 18 hat einen Ausschnitt 90, in dem ein Antriebsmechanismus zum Drehen des Nockenrings 22 innerhalb des Zoomobjektivtubus angeordnet ist, wie bereits beschrieben wurde. Wenn die Endfläche des Außengewinderings 20 in den Ausschnitt 90 während der Drehung des Nockenrings 22 eintritt, kommt ein Teil des Außengewinderings 20 außer Eingriff mit einer Endfläche 90a des Ausschnitts 90. Da ein Abstand c (der in Fig. 25 vergrößert gezeigt ist) zwischen dem Innengewindering 18 und dem Außengewindering 20 (die beide z. B. aus Kunstharz bestehen) vorliegt, kann das Außengewinde 20b möglicherweise die Endfläche 18a des Innengewindes 18 stören, die in den Ausschnitt 90 kommt, wenn der Nockenring 22 umgesteuert wird, so daß die beiden Gewinde in Eingriff kommen. Im schlechtesten Falle kann die Drehung der Gewinde durch den vorstehend beschriebenen Eingriff/Störeffekt unterbrochen werden.
Eine Lösung dieses Problems, die Teil der Erfindung ist, ist in Fig. 23 bis 25 dargestellt, und betrifft eine Verbesserung der Form der Gewindeflanken.
Die Endflächen 91 des Ausschnitts 90 haben geneigte Flächen 91a, die zwischen benachbarten Gewindegängen 18a den Gewindegrund 18b definieren. Dieser hat eine Breite, die allmählich in Richtung zum Ausschnitt 90 hin zunimmt. Die schrägen Flächen 91a verhindern einen möglichen Zusammenstoß der Endflächen der Gewindegänge, welcher andernfalls durch das Vorhandensein des Abstandes c zwischen dem Innengewindering 18 und dem Außengewindering 20 auftreten könnte, wenn die Endfläche des Außengewinderings 20, die von dem Innengewindering 18 und dem Ausschnitt 90 getrennt ist, mit dem Innengewindering 18 in Eingriff kommt, wobei die Endflächen der Gewindegänge 20a des Außengewinderings 20 mit dem Gewindegrund 18b des Innengewinderings 18 in Eingriff kommen. Die Endflächen der Gewindegänge 18a haben schräge Flächen 91b, die ähnlich den schrägen Flächen 91a sind, und dienen dazu, die vorstehend genannten möglichen Zusammenstöße zwischen den radialen Endflächen des Innengewinderings 18 und des Außengewinderings 20 zu verhindern. Die Schrägflächen 91b können durch allmähliches Verringern der Höhe der Gewindegänge 20 zum Ausschnitt 90 hin gebildet sein. Es ist auch möglich, ähnliche Schrägflächen 20c an den Endflächen des Außengewinderings 20 vorzusehen. Als Ergebnis der Schrägflächen 91a und 91b erweitern sich die Gewindegrundflächen 18b, während sich die Gewindegänge 18a in Richtung zu dem Ausschnitt 90 verschmälern und verkürzen.
Mit dieser Anordnung steht die Endfläche des Außengewinderings 20 der Endfläche 91 des Innengewinderings 18 durch den Ausschnitt 90 gegenüber, wenn der Nockenring 22 in eine bestimmte Drehstellung kommt, in der der Außengewindering 20 mit dem Innengewindering 18 und dem Ausschnitt 90 außer Eingriff kommt, wenn die Drehung des Nockenrings 22 umgekehrt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Endflächen der Gewindegänge 20a des Außengewinderings 20 in die Gewindegrundflächen 18b über die Schrägflächen 91a gerichtet/geleitet. Entsprechend greift der Außengewindering 20 in den Innengewindering 18 normal ein, um den Nockenring 22 glatt in Richtung der optischen Achse zu bewegen. Im Ergebnis tritt kein Eingriffsfehler durch das Vorhandensein des Ausschnitts 90 auf.

K. Rückflansch-Justiermechanismus

Die Rückflanschjustierung erfolgt durch derartiges Bewegen aller Linsengruppen, daß auf der Filmebene ein scharfes Bild entsteht. Die Rückflanschjustierung wird nach der Zoomeinstellung vorgenommen (wobei während der Zoomeinstellung keine Fokussierung stattfindet). Bei einer konventionellen Kamera wird die Rückflanschjustierung z. B. durch Einsetzen einer Scheibe geeigneter Dicke zwischen ein den Nockenring tragendes Element und das Kameragehäuse vorgenommen. Die Erfindung ermöglicht eine leichtere Rückflanschjustierung, wie es in Fig. 26 bis 29 gezeigt ist.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der Innengewindering 18A drehbar und einstellbar an dem stationären Tubus 12 gehalten, so daß seine Drehung die relative Winkelposition des Außengewinderings 20 (und damit des Nockenrings 22), dessen Drehung begrenzt ist, und des Innengewinderings 18A ändern kann, um beide Linsengruppen im Sinne einer Rückflanschjustierung zu bewegen.
Der stationäre Tubus 12 hat an seinem vorderen Ende einen stationären Flansch 12a, der in einer Ebene quer zur optischen Achse liegt. Der Innengewindering 18A hat an seinem Außenumfang einen Umfangsflansch 18d, der in einer Ebene normal zur optischen Achse liegt und in Kontakt mit dem Flansch 12a des stationären Tubus 12 kommt, um die axiale Position des Innengewinderings 18A zu begrenzen und ein Verkanten des Rings gegenüber der optischen Achse zu verhindern. Ein Außengewindering 20 steht in Eingriff mit dem Innengewinde 18a des Rings 18A wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Der Innengewindering 18A wird mit einer C-förmigen Blattfeder 318, die mit Schrauben 317 an dem stationären Flansch 12a befestigt ist, unbeweglich gehalten, um eine Bewegung in Richtung der optischen Achse zu verhindern. Die Blattfeder 318 hat mehrere elastisch verformbare Zungen 318a, die mit dem Flansch 18d in elastischer Berührung stehen. Durch die Reibung zwischen dem Flansch 18d, dem Flansch 12a und der Blattfeder 318 wird die Drehung des Innengewindes 18a begrenzt. Der Innengewindering 18A kann aber gegen die Reibungskraft gedreht werden, wenn diese durch eine äußere Kraftwirkung überwunden wird.
Der Flansch 18d hat an seinem Außenumfang einen Zahnsektor 18e.
Der stationäre Flansch 12a hat neben dem Zahnsektor 18e eine Lageröffnung 12g, in die der Schaft 352 eines Rückflansch-Justierwerkzeugs 350 eingesetzt wird. Dieses hat ein Ritzel (d. h. ein Einstellzahnrad) 351, das in den Zahnsektor 18e eingreifen kann. Eine Feststellschraube ist an dem stationären Flansch 12a nahe der Lageröffnung 12g vorgesehen. Die Einstellschraube 319 hat einen Kopf 319a, der mit dem Flansch 18d an seiner Unterseite in Kontakt kommen kann. Wenn die Feststellschraube 319 angezogen wird, kann der Flansch 18d zwischen dem Kopf 319a der Einstellschraube 319 und dem stationären Flansch 12a festgehalten werden, um eine Drehung des Innengewinderings 18A zu verhindern. Wird die Feststellschraube 319 gelockert, so wird der Kopf 319a von dem Flansch 18d gelöst, so daß der Innengewindering 18A gedreht werden kann.
Eine Zierplatte 411 des Kameragehäuses 410 hat eine Einstecköffnung 411a, in die das Rückflansch-Einstellwerkzeug 350 eingesteckt werden kann, so daß es sich gegenüber der Lageröffnung 12g des stationären Flansches 12a befindet. Die Einstecköffnung 411a ist mit einer lösbaren Kappe 415 abgedeckt, wie Fig. 28 und 29 zeigen.
Die andere Konstruktion des in Fig. 26 bis 29 gezeigten Ausführungsbeispiels stimmt im wesentlichen mit der vorstehend beschriebenen hinsichtlich des Zoomobjektivtubus überein, d. h. der Innengewindering 18A ist mit dem Außengewindering (dem Innenring) 20 verbunden, an dem der Nockenring 22 befestigt ist.
Nach der Rückflanschjustierung mit dem vorstehend beschriebenen Mechanismus wird der Nockenring 22 in eine Aufnahmestellung gedreht, beispielsweise in die Weitwinkel-Grenzstellung, so daß die Feststellschraube 319 nach Entfernen der Kappe 415 gelockert werden kann. Danach wird das Rückflansch-Justierwerkzeug in die Einstecköffnung 411a der Zierplatte 411 eingesteckt, um das Ritzel 351 des Schaftes 352 des Werkzeugs 350 mit dem Zahnsektor 18e in Eingriff zu bringen, wie es Fig. 27 zeigt. Danach wird das Rückflansch-Justierwerkzeug 350 so gedreht, daß der tatsächliche Scharfeinstellpunkt dem theoretischen auf der Filmebene nahekommt, während er bei der Weitwinkel-Grenzstellung betrachtet wird. Da der Außengewindering 20 durch das mit der Zahnung 20b und dem Motor in Eingriff stehende Ritzel gegen Drehung gesperrt ist, dreht sich nur der Innengewindering 18A, so daß eine Relativdrehung des Innengewinderings 18A und des Außengewinderings 20 diesen entsprechend dem Steigungswinkel der Gewindegänge 20a in Richtung der optischen Achse bewegt. Somit bewegen sich beide Linsengruppen L1 und L2 gemeinsam in Richtung der optischen Achse, ohne ihren gegenseitigen Abstand zu ändern, um den Scharfeinstellpunkt, d. h. den Rückflansch, zu justieren.
Nach Abschluß der Rückflanschjustierung wird die Feststellschraube 319 wieder angezogen, um den Innengewindering 18A festzulegen. Danach wird das Rückflansch-Justierwerkzeug 315 entfernt und die Einstecköffnung 411a mit der Kappe 415 verschlossen.
Die Rückflanschjustierung kann also leicht auch nach der Kameramontage vorgenommen werden.
Obwohl das Rückflansch-Justierwerkzeug 350 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Ritzel 351 hat, ist es auch möglich (wie in Fig. 27A gezeigt), ein Zahnrad 351A (anstelle des Werkzeugritzels 351) vorzusehen, das in den Zahnsektor 18e eingreift und an dem stationären Flansch 12a anstelle des Werkzeugs 350 vorgesehen ist. Das Zahnrad 351A kann z. B. reibfest auf einer Achse sitzen, die an dem Flansch 12a befestigt ist. Durch diesen festen Sitz kann das Zahnrad 351A nur durch ausreichende Kraftwirkung z. B. mit einem Schraubendreher gedreht werden, wobei dann die Feststellschraube 319 überflüssig ist. In diesem Fall hat dann das an dem stationären Flansch 12a vorgesehene Zahnrad z. B. eine kreuzförmige Aussparung (+-förmig), in die ein Schraubendreher eingesetzt werden kann. Dieser wird dann anstelle des vorstehend beschriebenen Werkzeugs verwendet und dreht das Zahnrad 351A und damit den Zahnsektor 18e. Diese alternative Konstruktion entspricht im wesentlichen einer Anordnung, bei der das Ritzel 351 drehbar in einer Lageröffnung 12g des stationären Flansches 12a sitzt und bei der der Schaft des Ritzels 351 eine Einstecköffnung zur Aufnahme des Rückflansch- Justierwerkzeugs benötigt, wie in Fig. 27 gezeigt.
Der Zahnsektor 18e und die Lageröffnung 12g können beliebige Positionen haben, z. B. auf der linken oder der unteren Seite des Kameragehäuses 410.
Obwohl die vorliegende Erfindung speziell an Hand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollen diese nur illustrativ und nicht beschränkend verstanden werden. Zahlreiche Modifikationen und Abänderungen sind möglich, ohne von dem Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen.

Claims

1. Antriebsmechanismus für ein an einer Kamera mit einer optischen Achse zu befestigendes Zoomobjektiv, umfassend einen stationären Tubus (12), einen drehbaren Nockenring (22), der an dem stationären Tubus (12) gehalten ist und Nockenmittel (41, 42) zur Aufnahme von zumindest einer beweglichen Linsengruppe (15, 16) und zur Bestimmung der axialen Positionen der beweglichen Linsengruppe (15, 16) enthält, wobei der Nockenring (22) in Verbindung mit seiner Drehung parallel zu der optischen Achse bewegbar ist, und einen drehfesten Linsenführungsring (24), der zumindest eine Linsenführungsnut (43, 44) hat, dadurch gekennzeichnet, daß der drehfeste Linsenführungsring (24) zusammen mit dem Nockenring (22) parallel zu der optischen Achse um die gleiche Distanz bewegbar ist, wobei die Nockenmittel (41, 42) und die wenigstens eine Linsenführungsnut (43, 44) derart geformt sind, daß die wenigstens eine Linsengruppe (15, 16) durch die aus der axialen Bewegung des Nockenrings (22) und des Linsenführungsrings (24) und der relativen Drehung zwischen diesen resultierende Bewegung längs einem vorgegebenen Weg bewegt werden kann.

2. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Nockenbahnen (41, 42) zur Aufnahme von beweglichen vorderen und hinteren Linsengruppen (15, 16), wobei sich zumindest eine der Nockenbahnen (41, 42) an dem Nockenring (22) befindet, und durch zumindest einen Führungsstift (35, 36) für jede Linsengruppe (15, 16), der sich durch eine (41) der Nockenbahnen und eine zugehörige Linsenführungsnut (43) hindurch erstreckt, wobei die Nockenbahnen (41, 42) und die Linsenführungsnuten (43, 44) Mittel zur Führung der Bewegung der beweglichen Linsengruppen (15, 16) entlang einer vorgegebenen Bahn in Verbindung mit einer axialen Bewegung und relativen Drehung des Nockenrings (22) und des Linsenführungsrings (24) besitzen.

3. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (22) das Zoomobjektiv zwischen einem normalen Aufnahmebereich und einem Makro- Aufnahmebereich bewegt und über ein an dem Nockenring (22) vorgesehenes Mehrfachgewinde (20) mit dem stationären Tubus (12) verbunden ist, wobei ein optisches Element (61) für eine Nahbereichskorrektur mit der Schraubenfläche (20) des Nockenrings so verbunden ist, daß der Mechanismus Mittel enthält, die das optische Element (61) für die Nahbereichskorrektur von der optischen Achse eines Lichtempfängers (72) wegbewegen, wenn sich das Zoomobjektiv im Normalaufnahmebereich befindet, und die das optische Element (61) für die Nahbereichskorrektur in die optische Achse des Lichtempfängers (72) bringen, wenn sich das Zoomobjektiv in einem Makro-Aufnahmebereich befindet.

4. Antriebsmechanismus nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine flexible gedruckte Schaltung (81) eine Verschlußeinheit (32), die zusammen mit der zumindest einen beweglichen Linsengruppe (15, 16) parallel zu der optischen Achse bewegbar ist, und eine Steuerschaltung (54) mit Mitteln für den Antrieb und für die Steuerung der Verschlußeinheit (32), wobei die flexible gedruckte Schaltung (81) Mittel zur elektrischen Verbindung der Verschlußeinheit (32) und der Steuerschaltung (54) hat, wobei die flexible gedruckte Schaltung (81) zumindest einen sich in dem Tubus (12) von der Steuerschaltung (54) nach hinten zu einem hinteren Ende des Linsenführungsrings (24) erstreckenden Abschnitt hat, wobei die gedruckte Schaltung (81) einen zweiten Abschnitt hat, der sich entlang einer Innenfläche des Linsenführungsrings (24) nach vorne erstreckt und mit dem zumindest einen Abschnitt verbunden ist, wobei sich ein dritter Abschnitt der flexiblen gedruckten Schaltung (81) von dem zweiten Abschnitt derart nach hinten erstreckt, daß er den zweiten und den dritten Abschnitt der gedruckten Schaltung überlagert, wobei sich ein vierter Abschnitt der flexiblen gedruckten Schaltung (81) nach vorne erstreckt, um die gedruckte Schaltung (81) mit der Verschlußeinheit (32) zu verbinden, und wobei der dritte und der vierte flexible Abschnitt der gedruckten Schaltung miteinander verbunden sind.

5. Antriebsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine zylindrische Objektivabdeckung (38), die in Verbindung mit den Linsengruppen (15, 16) längs der optischen Achsrichtung bewegbar ist, Sperren (140) in der Objektivabdeckung (38), die eine sich vor den beweglichen Linsengruppen (15, 16) befindende photographische Aufnahmeöffnung öffnen und schließen, und einen Mechanismus zum Öffnen und Schließen der Sperren, welcher in der Objektivabdeckung (38) angeordnet ist und Mittel (143, 145) zum Öffnen und Schließen der Sperren (140) in Verbindung mit einer relativen Bewegung des Linsenführungsrings (24) und der Objektivabdeckung (38) enthält.

6. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Tubus (12) eine Innenfläche mit mehreren Führungsnuten (27) für die Aufnahme des Linsenführungsrings (24) hat, an dem eine Führungsplatte (26) mit Führungsvorsprüngen für die passende Führung in den Führungsnuten (27) befestigt ist, wobei zumindest einer der Führungsvorsprünge in Breitenrichtung der Führungsnuten (27) des Tubus elastisch verformbar ist.

7. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der stationäre Tubus (12) ein inneres Mehrfachgewinde (18) hat, daß der Nockenring (22) mit einem mit dem inneren Mehrfachgewinde (18) ineinandergreifenden äußeren Mehrfachgewinde (20) versehen ist, daß eine Nockenring-Zahnung (20b) vorgesehen ist, die sich entlang Gewindegängen des äußeren Mehrfachgewindes (20) des Nockenrings erstreckt, und daß ein Nockenring- Antriebsmechanismus (254, 255) vorgesehen ist, der ein Antriebszahnrad (255) für den kämmenden Eingriff mit der Zahnung (20b) des Nockenrings hat.

8. Antriebsmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Mehrfachgewinde (18) einen ausgeschnittenen Bereich (90) zum Lösen des Eingriffs zwischen dem äußeren Mehrfachgewinde (20) und dem inneren Mehrfachgewinde (18) in einer vorgebenen Winkelposition des Nockenrings (22) hat, wobei zumindest das innere oder das äußere Mehrfachgewinde (18, 20) Flanken (18a) hat, die dem ausgeschnittenen Bereich (90) benachbart sind und Endseiten (91b) mit abgeschrägten Flächen haben, die die Breite zumindest einer Gewindenut (18b) zwischen benachbarten Flanken (18a) allmählich vergrößern.

9. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Rückflansch-Justiermechanismus mit einem äußeren Ring (18A) zur Anbringung an dem stationären Tubus (12) zwischen diesem und dem Nockenring (22), wobei der äußere Ring (18A) durch Drehung verstellbar ist und der Mechanismus ferner Mittel (18a) für einen Gewindeeingriff des äußeren Rings (18A) mit dem Nockenring (22) besitzt.

10. Antriebsmechanismus nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnung (20b) des Nockenrings schräg zu seinem Querschnitt verläuft.

11. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ring (18) mit einem inneren Mehrfachgewinde einen im allgemeinen zylindrischen Körper, mehrere im allgemeinen schraubenförmige, parallele Gewinde (18a) an einer inneren Umfangsfläche des Körpers, eine Aussparung (50) an dieser Innenfläche und eine elektrisch leitende Bürste (51) mit einer Basis (52) und mit mehreren flexiblen Borsten umfaßt, wobei die Basis (52) an der Aussparung (50) angebracht ist.

12. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (22) an einer äußeren Nockenringfläche mehrere Gewinde (69) hat, die Mittel zum selektiven Einrasten des optischen Elements (61) während der Drehung des Nockenrings (22) besitzen.

13. Antriebsmechanismus nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsring (24) zumindest eine längliche Nut (82) zum Halten der gedruckten Schaltung (81) hat.

14. Antriebsmechanismus nach Anspruch 7, bei welchem entweder der stationäre Tubus (12) oder der Nockenring (22) einen ausgeschnittenen Bereich (90) zum Lösen des Eingriffs zwischen dem äußeren Mehrfachgewinde (20) und dem inneren Mehrfachgewinde (18) in einer vorgegebenen Winkelposition dieser Elemente (12, 22) hat, wobei das eine Element (18) dem ausgeschnittenen Bereich (90) benachbarte Flanken (18a) besitzt und wobei diese benachbarten Flanken Enden (91b) mit verjüngten Flächen haben, die die Breite der benachbarten Flanken (18a) graduell verringern und die Breite einer zwischen den benachbarten Flanken (18a) liegenden Gewindenut (18b) in Richtung auf den ausgeschnittenen Bereich (90) vergrößern.