Vario-Objektiv mit elektromotorisch verstellbarer Brennweite Die Erfindung betrifft ein Vario-Objektiv mit elektromotorisch verstellbarer Brennweite, bei dem der Brennweitenbereich in mindestens zwei aneinander anschliessende Bereiche unterteilt ist. Es ist bekannt, an Vario-Objektiven den Brenn weitenbereich zu begrenzen. Bei einem bekannten Objektiv mit manueller Brennweitenverstellung sind dafür verstellbare Anschläge vorgesehen (DAS Nr.<B>1100</B> 452), die vor Benutzung des Objektivs auf die gewünschten Werte einzustellen sind und eine Verstellung der Brennweite dann nur in den gewählten Grenzen gestatten.
Zweck dieser Vorrich tung ist es, für die Aufnahme im voraus einen grössten bzw. kleinsten Bildausschnitt festlegen zu können.
Der vorliegenden Erfindung liegt eine andere - allerdings verwandte - Aufgabe zu Grunde. Die bei Vario-Objektiven gegebene Änderungsmöglich keit der Brennweite erstreckt sich oft über einen relativ grossen Bereich. Bei einem bekannten, zur Verwendung an einer 8-mm-Kino-Aufnahmekamera gedachten Objektiv reicht er z. B. von 8 bis 48 mm, bei einem anderen von 7,5 bis 35 mm. Dabei sind die längeren Brennweiten aber bereits so gross, dass mit ihnen projektionsfähige Aufnahmen nur mit be sonders ruhig gehaltener Kamera, am besten vom Stativ aus, gemacht werden können.
Aus der Hand geschossene Aufnahmen können bei weniger fester Haltung leicht in einem Masse auf der Projektions wand schwanken, dass eine brauchbare Bildwirkung nicht mehr gegeben ist. Die Grenze, jenseits derer die beschriebene Erscheinung auftritt, liegt etwa bei einer Brennweite von 25 mm. Von dem zur Ver fügung stehenden Änderungsbereich ist daher - falls es sich um Aufnahmen aus der Hand handelt - zweckmässigerweise nur der Bereich unterhalb von 25 mm zu verwenden.
Diese Begrenzung wird aber besonders von den weniger geübten Amateuren in der Regel nicht beachtet, so dass oft unbrauchbare Filme das Ergebnis sind. Es ist deshalb erforderlich, bei Vario-Objektiven den Brennweitenbereich zu un terteilen und einen Teil des Bereiches zur Verstellung nur zugänglich zu machen, nachdem eine Sperre ausgelöst oder aufgehoben ist, um den Benutzer daran zu erinnern, dass Aufnahmen jenseits dieser Grenze nur unter besonderen Bedingungen, nämlich mit z. B. auf einem Stativ festgelegter oder sonst besonders ruhig gehaltener Kamera zu tätigen sind.
Diese Aufgabe wird beim erfindungsgemässen Vario-Objektiv, bei dem der Elektromotor mittels eines Vorlauf- und eines Rücklaufknopfes oder mit tels eines einzigen, auf zwei Bewegungsrichtungen einstellbaren Betätigungsgliedes steuerbar ist, dadurch gelöst, dass derjenige Knopf, bei dessen Betätigung bzw.
diejenige Schaltstellung des Schaltelementes, bei deren Einstellung sich die optischen Glieder in Rich tung auf eine längere Brennweite verstellen (Vorlauf), als ein kraft- und/oder formschlüssig unterteilter Folgeschalter ausgebildet und zusammen mit weiteren Schaltelementen im Stromkreis des Elektromotors angeordnet ist, die den Motorstromkreis unterbre chen, wenn der erste Teilverstellbereich durchlaufen ist, und dass ein erneutes Schliessen des Motorstrom kreises durch Verstellen des Folgeschalters in seine zweite Schaltstellung nur nach Überwindung einer entgegenwirkenden Federkraft oder nach Beseitigung eines hemmenden Formschlusses möglich ist.
Bei Objektiven, bei denen der Elektromotor mit tels eines Vor- und eines Rücklaufknopfes steuerbar ist, kann der Vorlaufknopf aber auch, statt als Folgeschalter ausgebildet zu sein, in zwei einzelne Knöpfe unterteilt werden. Einem dieser Knöpfe ist dann ein Teilbereich kürzerer Brennweite und beiden gemeinsam der Teilbereich längerer Brennweite zuge ordnet.
In einer Variante kann ferner das den Motor stromkreis etwa in der Mitte des Brennweitenver- stellbereiches unterbrechende Schaltelement von einem Steuernocken betätigt werden, der auf einem sich bei der Brennweitenverstellung drehenden bzw. bewegenden Fassungsteil des Objektivs nicht fest, sondern verschiebbar angeordnet ist. Dadurch ergibt sich für den Benutzer die Möglichkeit, die Brenn weitenunterteilung nach eigener Wahl zu treffen. Entsprechend der oben gemachten Ausführung sollte diese Unterteilung aber etwa bei einer Brennweite von 25 mm liegen.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Filmkamera mit Vario-Objektiv und mit einem in zwei Richtungen verstellbaren Betätigungsglied, Fig. 2 eine schematische Darstellung des Motor schaltbildes mit Steuerkontakten in einem Ausfüh rungsbeispiel mit einem fest auf eine bestimmte Brennweite eingestellten Steuernocken, bei Verwen dung eines als Folgeschalter ausgebildeten, in zwei Richtungen verstellbaren Betätigungsgliedes, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Motor schaltbildes mit Steuerkontakten in einem Ausfüh rungsbeispiel mit einem beweglichen,
auf eine ge wählte Brennweite einstellbaren Steuernocken, bei Verwendung eines als Folgeschalter ausgebildeten, in zwei Richtungen verstellbaren Betätigungsgliedes, Fig. 4 eine schematische Darstellung des Motor schaltbildes mit Steuerkontakten in einem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 3, jedoch unter Verwendung zweier getrennter Vorlaufknöpfe anstelle eines Folge schalters.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Filmkamera bezeichnet, die an ihrer Frontplatte ein Vario-Objektiv 2 trägt. An der sichtbaren Seitenwand ist ein in zwei Rich tungen verstellbares Betätigungsglied 3 für die moto rische Brennweitenänderung angeordnet.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass das Vario-Objek- tiv 2 neben der äusseren Hülse in deren Innerem eine drehbare Hülse 4 besitzt, deren Drehung die Brennweitenänderung bewirkt. Innerhalb der Kamera trägt die Hülse 4 ein stirnverzahntes Rad 5, das mittelbar mit dem Ritzel eines Motors 7 kämmt und das Antriebsgetriebe darstellt.
Mit der Hülse 4 ist ein weiteres Zahnrad 8 fest verbunden, das mit einem gehäusefest, aber drehbar gelagerten Zahnrad 9 kämmt. Letzteres ist mit seiner hohl ausgebildeten Achse 10 im Kamera gehäuse 1 gelagert und ausserhalb desselben mit einer Scheibe 11 fest verbunden. Auf der Scheibe 11 sind die Brennweiten aufgetragen und gegenüber einem gehäusefesten Index 12 ablesbar. Bei Drehung der Hülse 4 dreht sich daher auch die Scheibe 11, so dass die jeweils eingestellte Brennweite gegenüber dem Index 12 steht. Ein Zahnrad 13 sitzt neben Zahnrad 8 ebenfalls auf der Hülse 4. Es ist relativ zu letzterer jedoch drehbar und mit der Hülse lediglich über eine Frik- tionsseheibe 14 verbunden.
Mit dem Zahnrad 13 ist ein Nockenring 13a einstückig, der mit seinem Nocken einen Schalter 15 im Stromkreis 23 für den Vorwärtslauf des Motors betätigt, wie später erläutert werden wird. (Unter Vorwärtslauf soll hier und im folgenden immer eine Brennweitenänderung von der kürzeren zur längeren Brennweite hin ver standen sein).
Mittels eines mit dem Zahnrad 13 kämmenden Zahnrades 17 ist der Nockenring 13a über eine Welle 18 und einen Rändelknopf 19 von ausserhalb des Kameragehäuses relativ zur Hülse 4 drehbar, wobei zwischen Rändelknopf 19 und Scheibe 11 abgelesen werden kann, auf welche Brennweite der Nocken jeweils eingestellt ist.
Zur Brennweitenverstellung wird die Hülse 4 vom Motor 7 angetrieben. Letzterer erhält seine Spannung von einer Batterie 20 und ist durch Um- polung auf Vorwärts- und Rückwärtslauf umschalt bar. Dies geschieht mittels zweier Umschalter 21, 22. Bei Vorwärtslauf fliesst der Strom von der Batte rie 20 über den Umschalter 21 durch den Vor wärtslaufstromkreis 23 zum Motor 7 und von diesem weiter durch die Leitung 23 über den Umschalter 22 zur Batterie zurück. Diese Schaltstellung ist in Fig. 2 dargestellt.
Bei Rückwärtslauf fliesst der Strom dagegen von der Batterie über den sich dann in seiner anderen Schaltstellung befindlichen Umschal ter 21 über die Leitung 24 zum Motor und von diesem weiter durch die Leitung 24 und den sich ebenfalls in seiner anderen Schaltstellung befindlichen Umschalter 22 wieder zur Batterie.
Beide Umschalter 21, 22 sind mittels einer ge meinsamen Stange 25 betätigbar, die ausserhalb des Kameragehäuses mit dem Betätigungsglied 3 fest verbunden ist. Letzteres ist aus einer Mittelstellung heraus, in der die Umschalter 21, 22 an keinem Kontakt anliegen, nach zwei Seiten verschiebbar, wodurch der Motor 7 auf Vorlauf oder Rücklauf geschaltet wird.
Im Stromkreis 23 für den Vorwärtslauf ist der bereits oben erwähnte Schalter 15 angeordnet, der bei einer bestimmten, vorgewählten Brennweite, d. h. in einer bestimmten Stellung der Hülse 4, von dem Nocken 13a unterbrochen wird. Dem Schalter 15 parallel liegt jedoch ein weiterer Schalter 26, bei dessen Schliessung der durch den Schalter 15 unter brochene Stromkreis 23 wieder geschlossen wird. Dieser Schalter 26 ist im Bereich des Betätigungs gliedes 3 angeordnet. Letzteres ist mit der Stange 25 über eine Schraubenfeder 27 derart verbunden, dass das Betätigungsmittel nach Einschalten der Umschal ter 21, 22 gegen die Kraft der Feder 27 noch weiter verschoben werden kann.
Bei dieser weiteren Ver schiebung wird dann der Schalter 26 geschlossen, so dass ein weiterer Vorlauf, d. h. eine weitere Ver stellung des Objektivs in Richtung auf eine längere Brennweite, erfolgt. Das Betätigungsglied 3 stellt sömit - in-- seiner Vorlaufstellung einen kraftschlüssig unterteilten Folgeschalter dar, der mit den Schaltern 15 und 26 zusammen eine Einrichtung zur Unterteilung des Brennweitenverstellbereiches. in zwei Teilbereiche bil det.
Nach Durchlaufen des ersten Verstellbereiches kürzerer Brennweite wird der Stromkreis 23 durch Öffnen des Schalters 15 mittels des Nockens 13a unterbrochen und kann erst durch weiteres Ver schieben des Betätigungsgliedes 3 und damit durch Schliessung des Schalters 26 abermals geschlossen werden. Erst dann wird auch der andere Verstell bereich längerer Brennweite durchlaufen.
Dadurch wird die gestellte Aufgabe gelöst und der Benutzer darauf aufmerksam gemacht, dass der zweite Ver- stellbereich durchfahren wird, bei dem ein besonders ruhiges Halten und gutes Unterstützen der Kamera erforderlich ist: Die Brennweite, bei der die Unter brechung des Vorlaufes erfolgt, ist vom Benutzer vorwählbar. Letzteres erfolgt durch Relativverstel lung des Nockenringes 13a gegenüber der Hülse 4 durch Drehen am Rändelknopf 19. Entsprechend den obigen Ausführungen sollte die vorgewählte Brennweite aber etwa 25 mm betragen.
Sowohl im Vorlaufstromkreis 23 als auch im Rücklaufstromkreis 24 sind zusätzlich je ein weiterer Schalter 28 und 29 angeordnet. Beide werden von einem Nocken 30 betätigt, der fest an der Hülse 4 angeordnet ist. Beide Schalter 28 und 29 sind die Endschalter, die den Verstellbereich des Vario-Ob- jektivs begrenzen und, falls sie geöffnet werden, jeweils die Stromzufuhr in ihrem Stromkreis unter brechen. Ein weiteres Verändern der Brennweite ist dann nur in jeweils entgegengesetzter Richtung mög lich.
Aus der Anordnung der Schalter 28, 29 und der Nockens 30 (Fig. 3) kann entnommen werden, dass für das dargestellte Beispiel der Brennweiten bereich bei nicht ganz einer vollen Umdrehung der Hülse 4 einmal durchfahren wird.
Das für den Vorlauf als formschlüssig unter teilter Folgeschalter ausgebildete Betätigungsglied 3 kann aber auch in drei einzelne Schalter unterteilt sein, von denen einer dem Rücklauf, einer dem Vor lauf in einem Teilbereich kürzerer Brennweite und der dritte zusammen mit dem zweiten dem Vorlauf in einem Teilbereich längerer Brennweite zugeordnet ist. Eine derartige Einrichtung ist in Fig. 4 schema tisch dargestellt. Das dort gezeigte Ausführungsbei spiel unterscheidet sich von demjenigen der Fig. 3 dadurch, dass statt des Betätigungsgliedes 3 drei getrennte Schalter vorgesehen sind.
Es sind dies der Rücklaufschalter R, der Vorlaufschalter V1 und der Vorlaufschalter V2. Die Wirkungsweise dieser Schalter ist analog gleich derjenigen des Be tätigungsgliedes 3, d. h. bei Drücken des Rücklauf schalters R verkürzt sich die Brennweite durch den gesamten Verstellbereich. Bei Drücken des ersten Vorlaufschalters V1 wird der Teilbereich der kür zeren Brennweite im Sinne einer Brennweitenver- längerung durchfahren, bis der Nocken des Nocken- ringes 13a den Schalter 15 öffnet und damit den Vorlaufstromkreis 23 unterbricht.
Der Schalter 15 kann dann durch zusätzliches Drücken des zweiten Vorlaufschalters V2 und damit verbundener Schlie ssung des Schalters 26 überbrückt werden, so -dass nun auch der Teilbereich längerer Brennweite im Sinne einer Brennweitenverlängerung durchfahren wird, bis der Nocken 30 am Schalter 28 den Strom fluss endgültig unterbricht.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 ist gegen über denjenigen der Fig. 3 und 4 stark vereinfacht. In ihm ist der Nocken 13a fest mit der Hülse 4 verbunden, so dass für den Benutzer nicht die Mög lichkeit besteht, den Brennweitenbereich selbst zu unterteilen. Dadurch entfallen vor allem die Zahn räder 8, 9, 13 und 17 sowie die Scheibe 11 und der Knopf 19. Ausserdem wurden die Endkontakte 28, 29 als nicht zur Erfindung gehörend nicht dar gestellt.
Die eigentliche Erfindung, d. h. die Funktion der Schalter 15 und 26 sowie des Betätigungsgliedes 3, entspricht jedoch voll derjenigen der Fig. 3 und 4.
The invention relates to a varifocal lens with an electric motor adjustable focal length, in which the focal length range is divided into at least two adjoining areas. It is known to limit the focal length range on varifocal lenses. In a known lens with manual focal length adjustment, adjustable stops are provided for this purpose (DAS No. 1100), which must be set to the desired values before using the lens and then only allow the focal length to be adjusted within the selected limits .
The purpose of this Vorrich device is to be able to define a largest or smallest image section in advance for the recording.
The present invention is based on a different - albeit related - object. The possibility of changing the focal length given with varifocal lenses often extends over a relatively large area. In a known lens intended for use on an 8 mm cinema recording camera, it extends z. B. from 8 to 48 mm, in another from 7.5 to 35 mm. However, the longer focal lengths are already so large that they can only be used to take projective recordings with the camera held particularly steadily, preferably from a tripod.
Pictures taken by hand can easily fluctuate to such an extent on the projection wall if the posture is less firm that a useful image effect is no longer given. The limit beyond which the phenomenon described occurs is around a focal length of 25 mm. In the case of handheld recordings, it is therefore advisable to use only the area below 25 mm of the available change area.
However, this limitation is usually ignored, especially by less experienced amateurs, so that often unusable films are the result. It is therefore necessary to subdivide the focal length range of varifocal lenses and to only make part of the range accessible for adjustment after a lock has been triggered or removed, in order to remind the user that recordings beyond this limit are only possible under special conditions , namely with z. B. fixed on a tripod or otherwise particularly quiet camera to be made.
This object is achieved in the case of the varifocal lens according to the invention, in which the electric motor can be controlled by means of a forward and a reverse button or by means of a single actuating element which can be adjusted in two directions of movement, in that the button that is actuated or
that switching position of the switching element, when set, the optical members adjust in Rich direction to a longer focal length (lead), designed as a non-positively and / or positively subdivided sequence switch and is arranged together with other switching elements in the circuit of the electric motor, which the motor circuit interrupt when the first partial adjustment range has been completed and that the motor circuit can only be closed again by moving the sequence switch to its second switch position after overcoming a counteracting spring force or after removing an obstructive positive connection.
In the case of lenses in which the electric motor can be controlled by means of a forward and a reverse button, the forward button can also be divided into two individual buttons instead of being designed as a sequence switch. One of these buttons is then assigned a sub-area with a shorter focal length and both together are assigned the sub-area with a longer focal length.
In a variant, the switching element interrupting the motor circuit approximately in the middle of the focal length adjustment range can also be actuated by a control cam which is not fixed but displaceable on a mount part of the lens that rotates or moves during the focal length adjustment. This gives the user the opportunity to choose the focal length subdivision. According to the description made above, this subdivision should be around a focal length of 25 mm.
In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two exemplary embodiments. 1 shows a side view of a film camera with varifocal lens and with an actuator that can be adjusted in two directions, FIG. 2 shows a schematic representation of the motor circuit diagram with control contacts in an exemplary embodiment with a control cam set to a specific focal length when used tion of an actuator designed as a sequence switch, adjustable in two directions, Fig. 3 is a schematic representation of the motor circuit diagram with control contacts in an exemplary embodiment with a movable,
on a selected focal length adjustable control cam, when using a designed as a sequence switch, adjustable in two directions actuator, Fig. 4 is a schematic representation of the motor circuit diagram with control contacts in a Ausfüh approximately example according to Fig. 3, but using two separate forward buttons instead of a sequence switch.
In Fig. 1, 1 denotes a film camera which carries a varifocal lens 2 on its front panel. On the visible side wall an adjustable in two directions actuator 3 is arranged for the motorized focal length change.
It can be seen from FIG. 3 that the zoom lens 2 has, in addition to the outer sleeve, in its interior a rotatable sleeve 4, the rotation of which causes the change in focal length. Inside the camera, the sleeve 4 carries a spur-toothed wheel 5 that meshes indirectly with the pinion of a motor 7 and represents the drive gear.
Another gear 8 is firmly connected to the sleeve 4 and meshes with a gear 9 fixed to the housing but rotatably mounted. The latter is mounted with its hollow axis 10 in the camera housing 1 and is firmly connected to a disk 11 outside the same. The focal lengths are plotted on the disk 11 and can be read from an index 12 fixed to the housing. When the sleeve 4 is rotated, the disk 11 also rotates, so that the focal length set in each case is opposite the index 12. A gear wheel 13 sits next to gear wheel 8, likewise on the sleeve 4. However, it is rotatable relative to the latter and is only connected to the sleeve via a friction disk 14.
With the gear 13, a cam ring 13a is integral, which with its cam actuates a switch 15 in the circuit 23 for the forward rotation of the motor, as will be explained later. (Here and in the following, a forward run should always be understood to mean a change in focal length from the shorter to the longer focal length).
By means of a gear 17 meshing with the gear 13, the cam ring 13a can be rotated via a shaft 18 and a knurled knob 19 from outside the camera housing relative to the sleeve 4, whereby between knurled knob 19 and disk 11 it is possible to read the focal length to which the cam is set .
To adjust the focal length, the sleeve 4 is driven by the motor 7. The latter receives its voltage from a battery 20 and can be switched to forward and reverse rotation by reversing the polarity. This is done by means of two switches 21, 22. When running forward, the current flows from the battery 20 via the switch 21 through the forward circuit 23 to the motor 7 and from there further through the line 23 via the switch 22 back to the battery. This switching position is shown in FIG.
When running backwards, however, the current flows from the battery via the Umschal ter 21, which is then in its other switch position, via the line 24 to the motor and from there through the line 24 and the switch 22, which is also in its other switch position, back to the battery.
Both changeover switches 21, 22 can be actuated by means of a common rod 25 which is firmly connected to the actuating member 3 outside the camera housing. The latter can be displaced to two sides from a central position in which the changeover switches 21, 22 are not in contact with any contact, whereby the motor 7 is switched to forward or reverse.
In the circuit 23 for the forward run, the switch 15 already mentioned above is arranged, which at a certain, preselected focal length, i.e. H. in a certain position of the sleeve 4, is interrupted by the cam 13a. The switch 15 is parallel to another switch 26, when it is closed, the circuit 23 broken by the switch 15 is closed again. This switch 26 is arranged in the area of the actuating member 3. The latter is connected to the rod 25 via a helical spring 27 in such a way that the actuating means can be moved further against the force of the spring 27 after the switchover 21, 22 has been switched on.
During this further shift, the switch 26 is then closed, so that a further advance, i. H. a further adjustment of the lens towards a longer focal length takes place. The actuator 3 thus represents - in its forward position - a non-positively subdivided sequence switch which, together with the switches 15 and 26, forms a device for subdividing the focal length adjustment range. in two sub-areas.
After passing through the first adjustment range of shorter focal length, the circuit 23 is interrupted by opening the switch 15 by means of the cam 13a and can only be closed again by further pushing the actuator 3 and thus by closing the switch 26. Only then is the other adjustment range with a longer focal length run through.
This solves the problem and draws the user's attention to the fact that the second adjustment range is being passed through, which requires particularly steady holding and good support of the camera: The focal length at which the advance is interrupted is from User selectable. The latter is done by Relativverstel development of the cam ring 13a relative to the sleeve 4 by turning the knurled knob 19. According to the above, the preselected focal length should be about 25 mm.
A further switch 28 and 29 are additionally arranged in both the flow circuit 23 and in the return circuit 24. Both are actuated by a cam 30 which is fixedly arranged on the sleeve 4. Both switches 28 and 29 are the limit switches that limit the adjustment range of the vario lens and, if they are opened, each interrupt the power supply in their circuit. A further change in the focal length is then only possible in the opposite direction.
From the arrangement of the switches 28, 29 and the cam 30 (FIG. 3) it can be seen that, for the example shown, the focal length range is traversed once when the sleeve 4 is not fully rotated.
The actuating member 3, which is designed as a form-fitting subdivided sequence switch for the advance, can also be divided into three individual switches, one of which is the return, one the advance in a sub-area of shorter focal length and the third together with the second the advance in a longer sub-area Focal length is assigned. Such a device is shown schematically in Fig. 4. The game Ausführungsbei shown there differs from that of FIG. 3 in that instead of the actuator 3, three separate switches are provided.
These are the return switch R, the flow switch V1 and the flow switch V2. The operation of this switch is similar to that of the loading actuator 3, d. H. When you press the reverse switch R, the focal length is shortened through the entire adjustment range. When the first advance switch V1 is pressed, the partial range of the shorter focal length is passed through in the sense of a focal length extension until the cam of the cam ring 13a opens the switch 15 and thus interrupts the advance circuit 23.
The switch 15 can then be bypassed by additionally pressing the second flow switch V2 and the associated closing of the switch 26, so that the partial range of longer focal length is now passed through in the sense of a focal length extension until the cam 30 on the switch 28 finally stops the current flow interrupts.
The embodiment according to FIG. 2 is greatly simplified compared to that of FIGS. 3 and 4. In it, the cam 13a is firmly connected to the sleeve 4, so that there is no possibility for the user to subdivide the focal length range himself. This eliminates above all the gears 8, 9, 13 and 17 and the disc 11 and the button 19. In addition, the end contacts 28, 29 were not provided as not belonging to the invention.
The actual invention, i.e. H. the function of the switches 15 and 26 and of the actuating member 3, however, corresponds fully to that of FIGS.