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I<amerawechselobjektiv
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Die Erfindung betrifft ein Kamerawechselobjektiv mit einer Befestigungsfassung,
mit deren Kupplunqsteil das Objektiv mit einem Kameragehäuse verbindbar ist, mit
mindestens einer drehbaren und bei der Drehung sich in Richtung der Hauptachse belegenden,
der Entfernungs-bzw. Schärfeneinstellung dienenden Linse, eine von einem Antriebsmotor
angetriebenen Antriebsmechanismus zum Drehen dieser Linse und elektrischen Verbindungen
zum Austauch elektrischer Signale zwischen dem Antriebsmotor und dem Sameragehäuse.
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Bei Kameras mit Wechselobjektiven ist es bekannt, eire Entrernungseßvorrichtung
vorzusehen, welche den Brennpunkt des Objektives erfasst,damit letzteres so eingestellt
werden kann, daß ein scharFes Bild irl der F lmebene entsteht. Ein Steuersignal
wird von der Entfernungs- bzw. Schärfenmeßvorrichtung einer Entfernungsanzeigevcrrichtunj
zugeführt, wodurch eine Signallampe
im Sucher ein- oder ausgeschaltet
wird. Das Steuersignal wird weiterhin direkt oder über einen Schalter einem Antriebsmotor
zugeführt, der die der Entfernungs- bzw. Schärfeneinstellung dienenden Linse verstellt.
Auf diese Weise kann eine automatische Schärfeneinstellung vorgenommen werden. Hierbei
ist es jedoch notwendig, ein Kabel zwischen dem Wechselobjektiv und dem Kameragehäuse
vorzusehen, über welches das Steuersignal übertragen wird. Die Verbindung des Kabels
mit dem Kameragehäuse wird hierbei unabhängig vorgenommen von der Verbindung des
Objektivs mit dem Gehäuse. Dies ist für den Benutzer umständlich.
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Weiterhin besteht die Gefahr, daß das Kabel beschädigt wird, bricht
oder die Kabelverbindung sich unbeabsichtig löst. Hierbei werden lediglich Signale
vom Kameragehäuse an das Objektiv übertragen,jedoch erfolgt keine Rückmeldung vom
Objektiv zum Kameragehäuse.
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Wird ein Objektiv für eine automatische Schärfeneinstellung mit einer
Kamera verbunden, welche keine Schärfenmeßvorrichtung besitzt, dann muß die Schärfen-
bzw.
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Entfernungseinstellung von Hand bewirkt werden, da kein Steuersignal
vom Kameragehäuse für den Motor erzeugt wird. Da die Einschalttaste für den Antriebsmotor
direkt am Kameragehäuse angeordnet ist, besteht eine große Gefahr einer Fehlbetätigung
der Kamera, was zu einem unnötigen Stromverbrauch führen kann.
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Es besteht die Aufgabe, das Kamerawechselobjektiv so auszubilden,
das bei seiner Montage mit dem
Kameragehäuse automatisch eine elektrische
Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Objektiv hergestellt wird.
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Celöst wird diese Aufgabe mit den rlerkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
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Der Antriebsmotor arbeitet hierbei nicht ausschließlich in Ab-hängigkeit
von Steuersignalen, welche vom Kameragehäuse zugeführt werden, sondern kann weiterhin
in Abhängigkeit eines Signals gesteuert werden, das über eine Betätigungstaste am
Wechselobjektiv erzeugt wird. Mit dem Wechselobjektiv ist es auch möglich, Informationen
vom Objektiv an das Kameragehäuse zu leiten, wobei diese Informationen beispielsweise
erzeugt werden, wenn die der Schärfeneinstellung dienende Linse auf Unendlich oder
auf die kürzest mögliche Entfernung eingestellt ist.
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Insbesondere ist es möglich, daß das Wechselobjektiv als Zoomobjektiv
ausgebildet ist, bei welchem die Signalübermittlung zwischen Antriebsmotor und Kameragehäuse
unabhängig von der Stellung des Zoomtubusses erfolgt. Insbesondere ist es möglich,
optimale Betriebseigenschaften zum Antrieb der der Schärfeneinstellung dienenden
Linse bzw. Linsensystems bei unterschiedlichen Objektiven zu erhalten, welche einen
unterschiedlichen Schärfenbereich oder unterschiedliche Entfernungsänderungen pro
Winkeldrehung der Linse bzw.
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des Linsensystems aufweisen.
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Ein Ausführungsb-eispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch ein Wechselobjektiv
bei verschi edenen Brennweiteneinstellungen; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie
III-III in Fig. l; Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig. 2; Fig. 5
eine Seitenansicht von rechts auf das Wechselobjektiv nach Fig. 1 Fig. 6 eine Ansicht
auf Bürsten und Leiterplatten in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 4; Fig. 7 einen
Steuerschaltkreis zwischen Kameragehäuse und Objektiv; Fig. 8 eine Modifikation
dieses Steuerschaltkreises,bei welchem keine Betätigungstasten vorhanden sind und
Fig. 9 einen Schaltkreis für den Antriebsmotor.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Zoomlinsensystem, bestehend aus zwei Linsengruppen
nämlich dem Vorderglied und dem Hinterglied. In Fig. 1 sind die Linsen bei kürzester
Brennweite und in Fig. 2 bei längste Brennweite, d.h.
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in Telestellung gezeigt.
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Eine zylindrische Befestigungsfassung 1 kann mit ihrem Kupplungsteil
lM mit dem Kupplungsteil lL des Kameragehäuses K (Fig. 7) verbunden werden. Ein
Zoomtubus 4 wird bewegbar von der zylindrischen Befestigungsfassung 1 getragen,
derart, daß der Zoomtubus 4 auf der stationären Befestigungsfassung 1 lediglich
in Richtung der Haupt achse verschoben werden kann. In den Zoomtubus 4 ist mittels
einer Wendel H ein Vordergliedtubus 2 eingeschraubt, welcher eine Gruppe von Vorderlinsen
(Vorderglied) trägt, wobei es sich um Sammellinsen handelt. Einstückig zum Zoomtubus
4 ist ein unterer starrer Teil 4a vorgesehen, in welchem ein Antriebsmotor M und
ein Getriebe G angeordnet sind, wobei das Getriebe vom Mqtor M angetrieben wird.
Das Getriebe G weist ein Antriebsritzel Gl,auf welches in Eingriff steht mit einer
Außenverzahnung 29 des Vordergliedtubusses 2, Die Breite der Außenverzahnung 29
ist derart, daß diese Außenverzahnung stets in Eingriff steht mit dem Antriebsritzel
Cl, selbst wenn der Vordergliedtubus sich in Richtung der Hauptachse bewegt, wenn
die Schärfe eingeetellt wird.
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Ein Hintergliedtubus 3 trägt eine Gruppe von hinteren Linsen (Hinterglied),
welcher in einem Antriebstubus 8 angeordnet ist. Dieser Antriebstubus 8 dreht sich
bei einer Axialverschiebung des Zoomtubusses 4 bleibt jedoch hierbei in seiner axialen
Stellung festgelegt, d.h. der Antriebstubus bewegt sich nicht in der Hauptachse.
Eine Drehung des Antriebstubus 8
bewirkt, daß der Hintergliedtubus
3 sich in axialer Richtung bewegt) wobei jedoch der Hintergliedtubus 3 an einer
Drehung durch die stationäre zylindrische Befestigungsfassung 1 gehindert wird.
Die Verschiebung des Hintergliedtubusses 3 steht in einer vorbestimmten Beziehung
zur Axialverschiebung des Vordergliedtubusses 2, wodurch die Brennweite der Vorder-
und Hinterlinsen verändert werden kann.
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Im Zoomtubus 4 ist drehbar ein Distanzring 5 angeordnet, welcher eine
axial und parallel zur Hauptachse verlaufende Nut aufweist. Der Vordergliedtubus
2 weist einen Vorsprung 2P auf, der in diese axial verlaufende Nut einpasst, so
daß der Vordergliedtubus 2 sich zusammen mit dem Distanzring 5 dreht. Der Außenumfang
des Distanzringes 5 weist eine Distanzskala auf, welche durch ein Fenster 4W des
Zoomtubus sichtbar ist. Am Außenumfang des Zoomtubus 4 sind zwei im Abstand angeordnete
Betätigungstasten S vorgesehen, welche mittels nichtdargestellter Federn nach außen
gedrückt werden. Werden die Tasten S nach innen gedrückt, dann werden die Schalter-OSW
im Schaltkreisgem. Fig. 7 geschlossen. Diese parallel geschalteten Schalter OSW
liegen in Serie mit einem Steuerschaltkreis 9 für den Antriebsmotor M'und einer
Batterie B.
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Der Antriebsmotor M-kann daher nur in Betrieb gesetzt werden, wenn
mindestens eine der Betätigungstasten S gedrückt wird.
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Damit das Antriebssignal von der stationären Befestigungsfassung 1
zum Antriebsmotor M des Zoomtubusses 4 gelangen kann, welcher sich axial bewegt,
sind Bürsten 6a, 6b, 6c und 6d am Zoomtubus 4 elektrisch
isoliert
befestigt, welche in Kontakt stehen mit Leiterplatten 7a, 7b, 7c und 7d welche an
der Befestigungsfassung 1 elektrisch isoliert befestigt sind. Die Leiterplatten
7a bis 7d bestehen aus länglichen in Richtung der Hauptachse sich erstreckenden
Bändern, wodurch bewirkt wird, daß die Leiterplatten stets in Kontakt mit den entsprechenden
Bürsten des Zoomtubusses 4stehen, welcher sich in Axialrichtung bewegt, wie dies
den Fig. 1, 2 und 6 zu entnehmen ist.
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Die Leiterplatten 7a bis 7d sind an ihren hinteren Enden mit Anschlußstiften
Cl, C2, C3 und C4 verbunden, welche sich an der Kupplungsflanschoberfläche lF der
Fassung 1 befinden und von dieser elektrisch isoliert sind, wie dies die Fig. 5
und 6 zeigen.
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Die Verbindungsstifte Cl bis C4 stellen eine elektrische Verbindung
zu entsprechenden Verbindungsstiften Kl bis K4 an der Kupplungsoberfläche 1K des
Kameragehäuses K her, wenn das Objektiv mittels des Kupplungsteiles lM in das Kupplungsteil
IL des Kameragehäuses K eingesetzt ist, wie dies der Fig. 7 entnehmbar ist. Die
Verbindungsstifte C2 und C3, welche mit den Verbindungsstiften K2 und K3 des Kameragehäuses
K verbunden sind, erhalten Signale von einer Steuervorrichtung, beispielsweise einer
Schärfenmeßvorrichtung 11 (Fig. 7) am Kameragehäuse K. Diese Signale werden dem
Steuerschaltkreis 9 des Antriebsmotors M zugeführt über die Leiterplatten 7b und
7c und die Bürsten 6d und 6c. Die Verbindungsstifte Cl und C4 dagegen übermitteln
Signale an die Schärfenmeßvorrichtung 11, welche der vorderen Endstellung und der
hinteren Endstellung
des Vordergliedtubusses 2 entsprechen, welcher
zur Focusierung der Vorderlinsen bewegt wird.
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Wie die Fig. 4 und 6 zeigen, sind am Zoomtubus 4 vorstehende Stifte
Pl und P2 vorgesehen, welche zur Begrenzung der Drehbewegung des Vordergliedtubusses
2 in Wirkverbindung treten mit dem Vorsprung 2P. Diese abstehenden Stifte Pl und
P2 sind elektrisch mit dem Zoomtubus 4 verbunden. Die Bürsten 6a und 6d weisen Schenkel
6a' und 6d' auf, welche normalerweise einen kleinen Abstand zu den entsprechenden
Stiften Pl und P2 haben, so daß normalerweise die Stifte Pl und P2 nicht in Kontakt
stehen mit den Schenkeln 6a' und 6d'. Wird dagegen der Vordergliedtubus 2 gedreht,
dann kommt der Vorsprung 2P in Kontakt mit einem der Stifte Pl und P2, so daß der
Vorsprung 2P entweder den Schenkel 6a' oder 6d' der Bürste 6a oder 6d in elektrischen
Kontakt drückt mit dem Stift Pl oder P2.Auf diese Weise wird die Stellung des Vordergliedtubusses
2 einmal bei einer Entfernungseinstellung ins Unendliche und einmal bei der kürzesten
Entfernungseinstellung erfaßt. Bei der Entfernungseinstellung ins Unendliche wird
der Schalter FSW betätigt, welcher den Stift Pl und die Bürste 6a umfasst. Bei der
kürzesten Entfernungseinstellung wird der Schalter NSW betätigt, bestehend aus dem
Stift P2 und der Bürste 6d.
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Der Steuerschaltkreis 9 für den Antriebsmotor M besteht aus einem
ansich bekannten Brückenschaltkreis zum reversiblen Betrieb des Motors M entsprechend
den Signalen von den Anschlüssen C2 und C3
Der Steuerschaltkreis
9 für den Antriebsmotor M ist angeordnet in der Schaltkreiskammer R im unteren starren
Teil 4a des Zoomtubusses 4. Eine elektrische Stromversorgung (Batterie) B zum Betreiben
des Antriebsmotors M und des Steuerschaltkreises 9 ist im rückwärtigen Teil des
starren Teils 4a angeordnet. Bei V!erwendung verschiedener Linsentuben können daran
angepasste Steuerschaltkreise 9 und Batterien B verwendet werden, so daß es möglich
ist, den Antriebsmotor für das entsprechende optische System optimal zu betreiben.
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Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines elektrischen Sc.haltkreises, wenn
das Linsensystem gem. der vorliegenden Erfindung mit dem Kamera gehäuse K verbunden
ist, wobei das Kameragehäuse K eine Schärfenmeßvorrichtung 11 umfasst. Wenn der
Hauptschalter MSW im Kameragehäuse K eingeschaltet ist und wenn mindestens eine
Betätigungstaste S des Zoomtubusses 4 gedrückt ist, dann erfasst die Schärfenmeßvorrichtung
11 das von den Focusiermitteln 10 gebildete Bild, wobei die Focusiermittel die vorderen
und hinteren Linsen gem. Fig. 1 umfassen.
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Die Schärfenmeßvorrichtung 11 erzeugt ein Signal für die Richtung
der Bewegung, d.h. für die Drehrichtung des Vordergliedtubusses 2 zur Focusierung
dieses Tubusses. Dieses Signal gelangtan die Verbindungsstifte K2 und K3 des Kameragehäuses
K. Von hier gelangt das Signal zu den Verbindungsstiften C2 und C3 der Befestigungsfassung
und wird über die Leiterplatten 7b und 7c sowie über die Bürsten 6b und 6c dem tiotorsteuerschaltkreis
9 zugeführt. Der Steuerschaltkreis 9 bewirkt einen Antrieb des Motors M in
der
einen oder anderen Richtung in Abhängigkeit des Signals, so daß über das Getriebe
G und die Außenverzahnung 2G der Vordergliedtubus 2 in Drehung versetzt wird. Die
Drehung des Vordergliedtubus 2 bewirkt eine Axialverschiebung des Tubusses 2 wegen
dem Wendelgewinde H. Ist die Schärfe eingestellt, dann wird der Vordergliedtubus
2 stillgesetzt. Wenn der Vordergliedtubus 2 stillgesetzt ist, dann wird ebenfalls
der mit dem Tubus 2 verbundene Distanzring 5 festgesetzt.
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Die Angabe der Objektentfernung ist im Fenster 4W abzulesen. Die Schärfenmeßvorrichtung
11 ist ansich bekannt, beispielsweise aus der US-PS 4 045 804.
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Aus dem obigen ergibt sich, daß die automatische Schärfeneinstellung
nur erfolgt, wenn der Hauptschalter MSW des Kameragehäuses K eingeschaltet ist und
wenn mindestens eine der Betätigungstasten S gedrückt ist. Hierdurch kann der Stromverbrauch
vermindert werden. Zwei Betätigungstasten S sind vorgesehen,welche wahlweise gedrückt
werden können einmal wenn die Kamera in Normalstellung (Vertikalstellung) gehalten
wird oder wenn sie dazu gedreht ist (Horizontalstellung). Da die Tasten S am Zobmtubus
4 vorgesehen sind, können diese betätigt werden, wenn die Brennweite verändert wird.
Ist das Objektiv mit einem Kameragehäuse verbunden, welches keine Schärfenmeßvorrichtung
aufweist, dann kann trotzdem die Schärfeneinstellung durch Betägtigen einer der
Tasten S bewirkt werden. Hierbei dient dann eine der Tasten S zum Betrieb des Motors
M in der einen ichtung und die andere Taste S zum Betrieb des Motors in entgegengesetzter
Drehrichtung.
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Weiterhin ist es möglich, die Betätigungstasten S
dem
Hauptschalter MSW des Kameragehäuses K zuzuordnen. Ist das Objektiv mit einem Kameragehäuse
verbunden, welches eine automatische Schärfenmeßvorrichtung 11 aufweist, dann kann
der Schalter OSW eingeschaltet werden beispielsweise durch Drehen des Hauptschalters
MSW1 welcher wiederum zugeordnet ist und verbunden ist mit einer nichtdargestellten
Verschlußauslösetaste. Diese Art der Betätigung des Schalters OSlJ kann nicht nur
lediglich durch mechanische Mittel an den Fassungen sondern auch durch elektrische
Plittel, einschließlich Verbindungsstiften bewirkt werden.
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Wenn beispielsweise der Vordergliedtubus 2 auf die Entfernung Unendlich
eingestellt ist (hintere Endstellung), dann wird dies durch den Schalter FSW er
fasst, welcher aus der Bürste 6a und dem Stift Pl besteht. Dieses Signal wird der
Schärfenmeßvorrichtung 11 über die Verbindungsstifte C1 und Kl zugeführt. Das Signal
für die kürzeste Entfernungseinstellung (vordere Endstellung) des Vordergliedtubusses
2 wird der Schärfenrneßvorrichtung 11 über den Schalter MSW zugeführt, welcher besteht
aus den Verbindungsstiften C4 und K4.
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Die Schärfenmenvorrichtung 11 gibt ein Steuersignal an den Steuerschaltkreis
9 in Übereinstimmung mit dem Eingangssignal. Wenn der Hauptschalter MSW eingeschaltet
wird zum Fotografieren eines Objekts, welches einen kurzen Abstand zur Kamera hat,
und wenn die Focusierlinsen auf unendlich eingestellt sind, dann wird ein Steuersignal
dem Steuerschaltkreis 9 zugeführt, wodurch der Antriebsmotor die
Schärfeneinstellmittel
10 automatisch in Richtung auf den endlichen Objektabstand dreht. Sind die Schärfeneinstellmittel
auf den kürzesten Objektabstand eingestellt und wir(l der Hauptschalter eingeschaltet
zum Fotografiereri eines Objekts, welches noch näher zur Kamera ist als der kürzest
mögliche Objektabstand, dann wird kein Steuersignal dem Steuerschaltkreis 9 zugeführt,
so daß der Antriebsmotor ti nicht bestromt wird. Vielmehr zeigt eine Markierung
im Sucher an, daß das zu fotografierende Objekt sich außerhalb des Entfernungsbereichs
der Kamera befindet. Befindet sich dagegen das Objekt innerhalb dieses Entfernungsbereishs,
dann wird ein Steuersignal dem Antriebsmotor zugeführt, der bewirkt, daß die Schärfeneinstellmittel
in Richtung auf die Entfernungseinstellung Unendlich bewegt wird.
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Die Rückkopplung des Ausgangs der Vorrichtung, welche die Verschiebung
der Schärfeneinstellmittel erfaßt auf das Kameragehäuse, macht es möglich, den Antriebsmotor
M optimal zu steuern.
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Die Schärfeneinstellung wird in gleicher eise bewirkt, wenn der Zoomtubus
4 eine Stellung zwischen den in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellungen einnimmt.
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Unabhängig von der Axialstellung des Zoomtubusses 4 ist durch die
Gleitkontaktverbindung zwischen den Bürsten 6a bis 6d und den Leiterplatten 7a bis
7d sichergestellt, daß ein Signalaustausch zwischen der Schärfenmeßvorrichtung 11
und dem Steuerschaltkreis 9 stattfindet. Auf diese Weise kann die Entfernungseinstellung
und damit die Schärfeneinstellung unabhängig von der Stellung des Zoomtubusses 4
bewirkt werden.
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Handelt es sich bei dem Objektiv nicht um ein Zoomobjektiv, dann ist
das gesamte Linsensystem als Schärfeneinstellmittel zu betrachten. Hierbei wären
dann der Vordergliedtubus 2 und der Hintergliedtubus 3 einstückig miteinander verbunden
und würden einen einzigen Linsentubus bilden. Der Zoomtubus 4, der Antriebstubus
8 und die zylindrische Befestigungsfassung 1 wären ebenfalls einstückig miteinander
verbunden und würden zusammen die Befestigungsfassung bilden. Der Linsentubus wäre
dann in der Befestigungsfassung über eine Wendel H angeordnet. Die Bürsten 6a bis
6d und die Leiterplatten 7a bis 7d sind wie vorstehend miteinander elektrisch verbunden.
Die Betätigungstasten S können an der stationären Befestigungsfassung angeordnet
sein.
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Auf diese Weise ist dann das vorbeschriebene System angepasst auf
ein normales Objektiv.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind von außen zu betätigende
Schalter (Tasten S) vorgesehen.
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Das vorerwähnte Prinzip ist jedoch auch anwendbar bei austauschbaren
Objektiven, welche keine von außen zu betätigenden Schalter aufweisen. Die Fig.
8 zeigt einen Schaltkreis für ein austauschbares Objektiv ohne die vorerwähnten
Betätigungsschalter.
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Hierbei wird der Antriebsmotor M direkt angetrieben durch Betätigen
des Hauptschalters MSW am Kameragehäuse. Im übrigen ist die Schaltung nach Fig.
8 gleich aufgebaut wie diejenige nach Fig. 7 und weist deren gleiche Merkmale auf,
mit Ausnahme derjenigen, welche bei Verwendung der Tasten S entstehen.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der Kupplungsflanschoberfläche
des Kameragehäuses K elektrische Anschlüsse vorgesehen, welche elektrisch und mechanisch
verbunden werden mit den Anschlüssen an der Befestigungsflanschoberfläche der Befestigungsfassung
des Objektivs. Hierdurch wird automatisch eine elektrische Verbindung zwischen dem
Objektiv und dem Kameragehäuse hergestellt. Diese Kontaktvorrichtungen müssen jedoch
nicht notwendigerweise an den Kupplungsflanschoberflächen angeordnet sein sondern
können an irgendwelchen Oberflächen der Objektiv fassung und des Kameragehäuses
vorgesehen werden, welche miteinander in Berührung kommen, wenn das Objektiv mit
dem Kameragehäuse verbunden wird. Hierbei braucht es sich nicht notwendigerweise
um Flächen der Kupplungsteile von Objektiv und Kameragehäuse zu handeln.