Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein innenfokussierendes
Objektiv mit großem Zoom- bzw. Brennweitenbereich und genauer auf ein
Objektiv mit großem Brennweitenbereich bzw. -verhältnis, welches ausgebildet ist,
um in der Größe reduziert zu sein und Zoomeinstellbereiche in einem Teil einer
kürzeren Brennweite zu bezeichnen.
Stand der Technik
Das innenfokussierende Objektiv mit großem Brennweitenbereich bzw.
großem Zoomverhältnis gemäß dem Stand der Technik weist eine größere Än
derung in einem Zufuhrabstand einer Fokussierlinse relativ zu dem Punkt einer
größeren bzw. höheren Naheinstellung auf, und wenn ein einzelner Fokus
siernocken zur Verfügung gestellt wird, um eine Nahaufnahmefunktion zu
vergrößern, wird daraus resultierend eine Verschiebung für ein Fokussieren in den
verbleibenden Zoombereichen erhöht, wobei dies zu einer Notwendigkeit eines
Variofocal-Merkmals führt. Fokussierende Nockenkurven, welche für ein
Verschieben eines Punkts eines derartigen Betriebs bzw. Vorgangs mit variablem
Fokus in einen Zoombereich verwendet werden, erfordern einen entsprechenden
Ausgleich von Parametern eines Zoomens und Fokussierens. Es ist jedoch
schwierig, eine gut ausgeglichene Nockenkonfiguration sicherzustellen, um ein
sanftes bzw. glattes Zoomen und Fokussieren zu erhalten, und es muß daher ein
Rotationswinkel eines Fokussiernockens geändert werden oder es ist eine
gewisse Kompensation in dem Fokussiernocken erforderlich.
Die japanische Patentoffenlegung Nr. H8-304684 offenbart ein Objektiv mit
großem Brennweitenbereich bzw. Zoomverhältnis, in welchem sich eine
Fokussierlinse vorwärts und rückwärts bewegt, während sie sich gleichzeitig in
einer Umfangsrichtung entweder während eines Zoomens oder Fokussierens
bewegt. Eine Nockenkonfiguration wird für eine Führungsrille bzw. -nut verwendet,
welche eine Fokussierungs-Kurventrommel zwingt bzw. beaufschlagt, sich in Um
fangsrichtung zu bewegen, während ein Nockenstift bzw. -zapfen, welcher in die
Führungsrille eingepaßt ist, sich darin entlang in der Fokussierungs-Nocken- bzw.
-Kurventrommel bewegt, so daß eine Verschiebung in einer Umfangsrichtung
einen Betriebs- bzw. Betätigungsbereich mit dem Fokussiernocken während eines
Zoomens verzerrt, um eine entsprechende bzw. geeignete Verschiebung in
jeglichen Zoombereichen für ein Fokussieren zu erhalten.
Es ist jedoch schwierig, eine ausreichende Verschiebung sicherzustellen,
um eine Nahaufnahmeleistung zu vergrößern und eine Verschiebung für ein
Fokussieren unter einer eingeschränkten Bedingung eines Verschiebens des
Brennpunkts in dem gesamten Zoombereich zu erhalten.
In einem Objektiv mit großem Brennweitenbereich, welches in der
japanischen Patentoffenlegung Nr. 2000-89086 geoffenbart ist, ist ein Fokus
kompensierender Nocken in einem Rotationsglied bzw. -element gemeinsam mit
einem Fokussiernocken angeordnet, um eine entsprechende Verschiebung für ein
Fokussieren zu erhalten. Da eine Fokussierlinse in einem derartigen
Mechanismus ausgebildet bzw. konstruiert ist, sich linear während eines Zoomens
zu bewegen, ist jedoch eine Verschiebung in jedem Zoombereich festgelegt und
eine ausreichende Verschiebung für eine Kompensation kann nicht sichergestellt
werden, um eine Nahaufnahmetiefe in jedem Zoombereich des Objektivs mit
großem Zoomverhältnis zu verkürzen.
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obengenannten
Nachteile in der innenfokussierenden Zoomlinse gemäß dem Stand der Technik
zu überwinden. Dementsprechend ist es ein Ziel bzw. Gegenstand der
vorliegenden Erfindung, ein Objektiv mit großem Brennweitenbereich zur
Verfügung zu stellen, welches konfiguriert sein kann, um effizient in der Größe
reduziert zu sein und um wirksam eine ausreichende Kompensationsrate für
Fokussierlinsen in jeder Art von Zoombereichen zu erzielen.
Es ist ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Objektiv mit großem
Brennweitenbereich zur Verfügung zu stellen, welches konfiguriert werden kann,
um wirksam bzw. effizient Zoomeinstellbereiche in einem Teil zu bezeichnen,
wodurch eine kürzere Brennweite erzielt wird.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Bereitstellung eines Objektivs mit
großem Brennweitenbereich bzw. Zoomverhältnis gerichtet, welches konfiguriert
sein kann, um wirksam in der Größe reduziert zu sein und um effizient bzw. wirk
sam eine ausreichende Kompensationsrate für ein Fokussieren einer
Linsenkomponente in jeder Art von Zoombereichen zu erhalten bzw. zu erreichen.
Das Objektiv mit großem Brennweitenbereich umfaßt eine Fokussierlinse B,
welche sich vorwärts und rückwärts bewegt, während sie sich gleichzeitig in einer
Umfangsrichtung während eines Zoomens und Fokussierens bewegt, und eine
Fokussier-Kurventrommel bzwd. -Nockenhülse bzw. -trommel bzw. -zylinder 9,
welche einen ersten Fokussiernocken 103, welcher die Fokussierlinse B während
des Fokussierens bewegt, einen Zoomnocken 100, welcher die Fokussierlinse B
während des Zoomens bewegt, und einen zweiten Fokussiernocken 102 beinhal
tet, welcher eine Verschiebung des ersten Fokussiernockens 103 und eine
teleskopische Bewegung der Fokussier-Kurventrommel 9 in jedem von
Zoombereichen kompensiert. Das Objektiv mit großem Brennweitenbereich
umfaßt weiters einen Bolzen bzw. Stift C, welcher mit dem Zoomnocken 100 in
Eingriff steht und sich innerhalb eines Bereichs entsprechend einer Umfangs
bewegung des ersten Fokussiernockens 103 bewegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine beste Art einer Implementierung der vorliegenden Erfindung wird im
Detail im Zusammenhang mit den beigeschlossenen Zeichnungen beschrieben
und gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche bzw. gleiche Komponenten in
den Zeichnungen, in welchen:
Fig. 1 eine Schnittansicht ist, welche eine Ausführungsform eines
Objektivs mit großem Brennweitenbereich gemäß der vorliegenden Erfindung
illustriert, welches in einem Zoom-Weitwinkel-Modus arbeitet;
Fig. 2 eine Schnittansicht ist, welche das beispielhafte Objektiv mit
großem Brennweitenbereich in einem Zoom-Tele-Modus illustriert;
Fig. 3 eine Explosionsansicht eines Fokussiermechanismus ist, welcher
das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in dem Zoom-Weitwinkel-Modus
zeigt;
Fig. 4 eine Explosionsansicht des Fokussiermechanismus ist, welcher
das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in dem Zoom-Tele-Modus zeigt;
Fig. 5 eine Explosionsansicht eines Zoommechanismus ist, welche das
Objektiv mit großem Brennweitenbereich in dem Zoom-Weitwinkel-Modus zeigt;
und
Fig. 6 eine Explosionsansicht des Fokussiermechanismus ist, welche
das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in einem Zoom-Tele-Modus zeigt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Beste Art der bevorzugten Ausführungsform
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Objektivs mit großem
Brennweitenbereich bzw. großem Zoomverhältnis gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 ist
eine Schnittansicht, welche ein beispielhaftes Objektiv mit großem Brennwei
tenbereich in einem Zoom-Weitwinkel-Modus illustriert. Fig. 2 ist eine
Schnittansicht, welche das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in einem
Zoom-Tele-Modus illustriert. Fig. 3 ist eine Explosionsansicht eines Fokussierme
chanismus, welche das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in dem
Zoom-Weitwinkel-Modus zeigt. Fig. 4 ist eine Explosionsansicht des
Fokussiermechanismus, welche das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in
dem Zoom-Tele-Modus zeigt. Fig. 5 ist eine Explosionsansicht eines Zoommecha
nismus, welche das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in dem
Zoom-Weitwinkel-Modus zeigt. Fig. 6 ist eine Explosionsansicht des
Fokussiermechanismus, welche das Objektiv mit großem Brennweitenbereich in
einem Zoom-Tele-Modus zeigt.
Das Objektiv 1 mit großem Brennweitenbereich der bevorzugten
Ausführungsform besteht, wie dies in Fig. 1 und 2 ersehen werden kann, aus
ersten bis vierten Gruppen von Linsen A bis D und die Linsen der zweiten Gruppe
B werden für ein Fokussieren verwendet.
Fokussiermechanismus und seine Funktion
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 wird ein Fokussiermechanismus für ein
Bewegen der Fokussierlinsen der zweiten Gruppe B beschrieben. Ein
Fokussierring 10, welcher in Umfangsrichtung automatisch oder händisch gedreht
wird, ist an eine Kopplungstrommel 17 gekoppelt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. Die
Kopplungstrommel 17 ist an einer mittleren Linsentrommel 2 in Bajonetteingriff
damit montiert, um eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung zu beschränken bzw.
zu begrenzen. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Kopplungstrommel 17 mit einer
Fokussierkopplungseinrichtung 20 verbunden und dreht sich gemeinsam mit dem
Fokussierring 10, wenn sich dieser dreht.
Die Fokussierkopplungseinrichtung 20 ist mit einem zusammenwirkenden
Fokussierzapfen C9 versehen. Der Zapfen bzw. Bolzen C9 steht in Eingriff mit
einer zusammenwirkenden Fokussierrille bzw. -nut 100, welche in einer Fokus
sier-Kurventrommel 9 definiert ist, um zu bewirken, daß sich die Nocken- bzw.
Kurventrommel 9 in Umfangsrichtung dreht.
Die Fokussier-Kurventrommel 9 ist mit einem ersten Fokussiernocken 103
versehen. Der erste Nocken 103 steht in Eingriff mit einem Bolzen C4, welcher in
eine erste Nocken- bzw. Kurventrommel 4 eingesetzt ist, um zu bewirken, daß
sich die Linsen der zweiten Gruppe B bewegen, und die Kurventrommel 9 wird
durch den Bolzen C4 geführt.
Die Linsen der zweiten Gruppe B werden durch einen Rahmen 14
abgestützt, welcher die zweite Gruppe von Linsen abstützt bzw. trägt, und ein
Bolzen bzw. Zapfen C3, welcher die Fokussierlinsen bewegt, ist in einen äußeren
Umfang des Rahmens 14 eingesetzt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Der Bolzen bzw. Stift C3, welcher für ein Bewegen der Fokussierlinsen
verwendet wird, wird durch einen Fokussierwandlernocken 111 und einen zweiten
Fokussiernocken 102 geführt und der Nocken 111 ist in einer zweiten, sich linear
bewegenden Trommel 7 vorgesehen, während der Nocken 102 in der Fokussier-
Kurventrommel 9 vorgesehen ist.
Der Fokussiermechanismus funktioniert, um nur die Linsen der zweiten
Gruppe B unter anderen Linsengruppen während des Fokussierens zu
verschieben. Wenn der Fokussier- bzw. Objektivring 10 in Umfangsrichtung
manuell oder durch einen Motor (nicht gezeigt) bewegt wird, bewegen sich dem
entsprechend die Kopplungstrommel 17, die Kopplungseinrichtung 20 und der
Bolzen C9 in Drehrichtung. Der Bolzen C9 ist in die Rille 100 eingepaßt und
überträgt seine Drehkraft auf die Nocken- bzw. Kurventrommel 9.
Wenn sich die Fokussier-Kurventrommel 9 in Drehrichtung bewegt, führt
der Bolzen C4 für eine Verschiebung der zweiten Gruppe der Linsen den ersten
Nocken 103 der Kurventrommel 9 in Eingriff damit, um in Umfangsrichtung die
Kurventrommel 9 zu bewegen, während diese gleichzeitig entsprechend den
Anforderungen vorwärts und rückwärts bewegt wird.
Eine derartige Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung und Bewegung in
Umfangsrichtung der Kurventrommel 9 resultiert darin, daß der zweite Nocken 102
darin und der Fokussierwandlernocken 111 in der zweiten Trommel 7 bewirken,
daß sich der Bolzen C3 bewegt, wobei dies wiederum die Linsen der zweiten
Gruppe B für das Fokussieren beaufschlagt.
Zoommechanismus und seine Leistung
Unter Bezugnahme auf Fig. 1, 2, 5 und 6 werden der Zoommechanismus
und seine Leistung bzw. Wirkungsweise beschrieben. Ein Zoomring 16, welcher
händisch in Umfangsrichtungen bewegt wird, ist an der mittleren Linsentrommel 2
durch ein Bajonett abgestützt bzw. gehalten und seine Vorwärts- und
Rückwärtsbewegung ist beschränkt.
Der Zoomring 16 steht in Eingriff mit einem zusammenwirkenden
Zoomhebel 19, wobei ein zusammenwirkender Zoomring 1 dazwischen
eingeschaltet ist. Der Ring 1 befindet sich in Position zwischen einer in
Längsrichtung mit einer Rille versehenen Trommel 6 und der mittleren
Linsentrommel 2, wobei beide integral bzw. einstückig an einer rückwärtigen
Linsentrommel 150 festgelegt sind, und der Ring 1 ist lediglich zu einer
Drehbewegung dazwischen fähig. Wie in Fig. 2 und 5 illustriert, ist der Ring 1 mit
einem Bolzen C8 eingesetzt, welcher zusammenwirkend die erste Nockentrommel
beim Zoomen unterstützt. Der Bolzen bzw. Zapfen C8 ist in eine
zusammenwirkende Zoomführungsrille 122 eingepaßt, um in Umfangsrichtung die
erste Nocken- bzw. Kurventrommel 4 zu bewegen. Die erste Kurventrommel 4 ist
mit Zoomnocken 130, 131 und 132 für die dritte, vierte bzw. zweite Gruppe von
Linsen versehen und ist weiters mit dem Bolzen C4 für die zweite Gruppe von
Linsen versehen.
Eine erste, sich linear bewegende Trommel 5 ist innerhalb der ersten
Kurventrommel 4 angeordnet. Ein Führungsbolzen C2, welcher in der in
Längsrichtung gerillten Trommel 6 eingesetzt ist, um teleskopisch die erste, sich li
near bewegende Trommel zu beaufschlagen, ist in eine Führungsrille 330
eingepaßt, welche zusammenwirkend bei einer teleskopischen Verschiebung der
ersten, sich linear verschiebenden Trommel unterstützt, wodurch erlaubt wird, daß
sich die erste, linear bewegende Trommel 5 vorwärts und rückwärts bewegt,
wobei sie sich jedoch nicht in Drehrichtung bewegt. Die erste, sich linear
bewegende Trommel 5 ist weiters mit Führungsrillen bzw. -nuten 300 und 310 für
ein Beaufschlagen der dritten bzw. vierten Gruppe von Linsen versehen.
Ein Bolzen C6, der einstückig mit einem Rahmen 21 zum Halten und
Bewegen der dritten Gruppe C von Linsen ist, steht in Eingriff mit dem
Zoomnocken 130, welcher in der ersten Nockentrommel 4 vorgesehen ist, um die
dritte Gruppe von Linsen zu bewegen, und ist in die Führungsrille 300 eingepaßt,
welche in der ersten, sich linear bewegenden Trommel 5 vorgesehen ist, um
zusammenwirkend dieselbe Gruppe von Linsen zu bewegen.
Ein Bolzen C5, welcher einstückig mit einem Rahmen 22 zum Bewegen
und Halten der vierten Gruppe D von Linsen ist, steht in Eingriff mit dem
Zoomnocken 131, welcher in der ersten Kurventrommel 4 vorgesehen ist, um die
vierte Gruppe von Linsen zu bewegen, und ist in die Führungsrille 310 eingepaßt,
welche in der ersten, sich linear bewegenden Trommel vorgesehen ist, um
zusammenwirkend dieselbe Gruppe von Linsen zu bewegen.
Wie in Fig. 1 und 4 illustriert, ist die zweite, sich linear bewegende Trommel
7 über der Fokussier-Kurventrommel 9 überlagert, und eine zweite Kurventrommel
8 ist der zweiten, sich linear bewegenden Trommel 7 überlagert. Die zweite, sich
linear bewegende Trommel 7 ist mit dem Fokussierwandlernocken 111, welcher
auf dem Bolzen C3 angeordnet ist, um die Fokussierlinsen zu beaufschlagen,
dem Zoomnocken 110, welcher in Eingriff mit dem Bolzen C4 steht, um die zweite
Gruppe von Linsen zu bewegen, und einer Führungsrille 112 in bezug auf die
erste Gruppe von Linsen versehen. Die zweite, sich linear bewegende Trommel 7
weist ihr rückwärtiges Ende mit einem Bolzen C1 versehen auf, welcher in eine
Führungsrille 115 in der in Längsrichtung gerillten Trommel 6 gepaßt ist, um
teleskopisch die zweite, lineare Trommel zu beaufschlagen. Die zweite
Kurventrommel 8 ist mit einer rechtwinkeligen bzw. rechteckigen Rille 140 verse
hen, welche auf dem Bolzen C4 angeordnet ist, um zusammenwirkend die zweite
Gruppe von Linsen zu bewegen, und ein Zoomnocken 142 steht in Eingriff mit
dem Bolzen C7, um zusammenwirkend die erste Gruppe von Linsen zu bewegen.
Der Bolzen C7 ist nach einwärts in eine Linsentrommel 342 gerichtet, welche
einen Linsenrahmen 340 abstützt bzw. trägt, welcher die erste Gruppe A von
Linsen hält.
Es wird nun die Funktionsweise des oben beschriebenen
Zoommechanismus beschrieben. Ein einzelner Zoomvorgang bewirkt, daß sich
alle der Linsengruppen von der ersten A bis zu vierten D bewegen. Wenn der
Zoomring 16 in Umfangsrichtung bewegt wird, folgt der zusammenwirkende
Zoomring 1 diesem zu einer Drehbewegung.
Eine Umfangsbewegung des Rings 1 bewirkt eine Rotations- bzw.
Drehbewegung der ersten Nockentrommel 4, da der Bolzen C8 in dem Ring 1 in
die Führungsrille 122 in der ersten Kurventrommel 2 eingepaßt ist. Die Rotation
der ersten Kurventrommel 4 würde nicht erlauben, daß der Bolzen C2 eine
Umfangsbewegung der ersten, sich linear bewegenden Trommel 5 bewirkt, und
daher wirken die Führungsrille 300 und der Bolzen C6, welcher in Eingriff mit dem
Zoomnocken 130 steht, zusammen, um die dritte Gruppe D von Linsen für ein
Zoomen zu bewegen. Die Rotation der ersten Kurventrommel 4 bewirkt weiters,
daß die Führungsrille 310 und der Bolzen C5, welcher in Eingriff mit dem
Zoomnocken 131 steht, zusammenwirkend funktionieren bzw. arbeiten, um die
vierte Gruppe E von Linsen ebenfalls für das Zoomen zu bewegen.
Der Zoomnocken 132 und der Bolzen C2, welcher damit in Eingriff steht
und in der in Längsrichtung gerillten Trommel 6 festgelegt bzw. fixiert ist, arbeiten,
um zu erlauben, daß sich die erste Kurventrommel 4 dreht und gleichzeitig
vorwärts und rückwärts bewegt, und auch um zu erlauben, daß die erste, sich
linear bewegende Trommel 5 der ersten Kurventrommel 4 vorwärts und rückwärts
ohne eine Umfangsbewegung folgt.
Die Rotation der ersten Kurventrommel 4 bringt auch eine Vorwärts- und
Rückwärtsverschiebung der Fokussier-Kurventrommel 9 aufgrund des Eingriffs
des Bolzens C4, welcher an der ersten Kurventrommel 4 festgelegt ist, und des
Effekts des Bolzens C9, um eine Umfangsbewegung des Fokussiernockens 9 zu
ver- bzw. behindern. Die Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung der
Kurventrommel 9 resultiert darin, daß sich die zweite Gruppe B von Linsen für das
Zoomen aufgrund des Bolzens C3, welcher dazwischen eingeschaltet ist, bewegt.
Die Drehbewegung und Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der ersten
Kurventrommel 4, welcher durch den Bolzen C4 in seiner Rotationsbewegung und
Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gefolgt wird, werden auf die zweite
Kurventrommel 8 übertragen. Die zweite Kurventrommel 8 und die sich linear
bewegende Trommel 7, welche dieser folgt, um sich vorwärts und rückwärts zu
bewegen, wird durch die Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung des Bolzens C4
beeinflußt. Die Drehbewegung und Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des
Bolzens C4 beaufschlagen die zweite Kurventrommel 8 und die zweite, sich linear
bewegende Trommel 7, welche sich vorwärts und rückwärts gemeinsam damit
bewegt, um die Linsentrommel 342 der ersten Gruppe von Linsen durch einen
Nockeneingriff des Zoomnockens 142 mit dem Bolzen C7 zu bewegen. Derart
wird eine Verschiebung der ersten Gruppe A von Linsen für das Zoomen als die
Summe von Verschiebungen erachtet, welche von Nockenkomponenten der
ersten und zweiten Kurventrommel 4 und 8 resultieren.
Derart kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ein
Objektiv mit großem Brennweitenbereich konfiguriert bzw. ausgebildet sein, um
wirksam in der Größe reduziert zu sein und effektiv eine ausreichende Kompensa
tionsrate für Fokussierlinsen in jeder Art von Zoombereichen zu erreichen bzw. zu
erhalten.
Weiters kann gemäß der vorliegenden Erfindung ein Objektiv mit großem
Brennweitenbereich konfiguriert werden, um wirksam Zoomeinstellbereiche in
einem Teil zu bezeichnen, wodurch eine kürzere Brennweite erreicht wird.