Вариообъектив

 

Использование: оптическое приборостроение . В настоящее время нашли широкое применение вариообъективы с одним управляющим рабочим элементом как для изменения фокусного расстояния, так и для изменения фокусировки. Это очень удобно при съемке быстроменяющихся событий (полет птиц, соревнования и т. д.). Сущность изобретения: вериообъектив включает неподвижную группу линз, фокусирующую группу лиыз, а также две подвижные группы линз, участвующие в изменении фокусного расстояния, с возможностью перемещения одной по линейному закону, другой по нелинейному с помощью тубуса кулачка, имеющего соответственно линейные и криволинейные пазы и установленного в корпусе, на котором расположен рабочий элемент. При этом подвижные группы линз расположены непосредственно внутри тубуса кулачка, а не одна в другой. При перемещении рабочего элемента вдоль оптической оси происходит движение подвижных групп линз, участвующих в изменении фокусного расстояния , при вращении рабочего элемента вокруг оптической оси происходит перемещение фокусирующей группы линз. Кроме того, с целью повышения качества изображения , уменьшения децентрировок групп линз их перемещение происходит только вдоль оптической оси без вращения. 5 ил сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 02 В 7/10 ("99 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Ql !

)> (21) 4797978/10 (22) 05.03.90 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Красногорский механический завод (72) Н.А. Ипатов (53) 535.816 (088.8) (56) Патент США № 4097124, кл, 350/187, 1983. (54) ВАРИООБЪЕКТИВ (57) Использование: оптическое приборостроение. В настоящее время нашли широкое применение вариообъективы с одним управляющим рабочим элементом как для изменения фокусного расстояния, так и для изменения фокусировки. Это очень удобно при съемке быстроменяющихся событий (полет птиц, соревнования и т. д.). Сущность изобретения: вериообъектив включает неподвижную группу линз, фокусирующую группу линз, а также две подвижные группы

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам с переменным фокусным расстоянием, и может быть использовано в объективостроении,, Известны объективы.с одним управляЮ щим рабочим элементом как для изменения фокусного расстояния, так и для изменения фокусировки. Фокусировка объектива осуществляется вращением рабочего элемента, а изменение фокусного расстояния — за счет перемещения рабочего элемента вдоль оси. Эти объективы очень громоздки и имеют низкое качество, так как подвижные компоненты вращаются и перемещаются одновременно, „,5U,, 1739335 А1 линз, участвующие в изменении фокусного расстояния, с возможностью перемещения одной по линейному закону, другой по нелинейному с помощью тубуса кулачка, имеющего соответственно линейные и криволинейные пазы и установленного в корпусе, на котором расположен рабочий элемент. При этом подвижные группы линз расположены непосредственно внутри тубуса кулачка, а не одна в другой, При перемещении рабочего элемента вдоль оптической оси происходит движение подвижных групп линз, участвующих в изменении фокусного расстояния, при вращении рабочего элемента. вокруг оптической оси происходит перемещение фокусирующей группы. линз, Кроме того, с целью повышения качества иэображения, уменьшения децентрировок групп линз их перемещение происходит только вдоль оптической оси без вращения. 5 ил.

Наиболее близким к изобретению является объектив, имеющий неподвижный корпус, соединенный с ним кулачок с пазами, неподвижный, фокусирующий и подвижные оптические компоненты, установленные в корпусе, а также рабочий элемент. соединенный с одним из подвижных компонентов. Рабочий элемент выполнен в виде цилиндра с круговым и линейными пазами, В круговом пазу расположен щуп, выполненный в виде винта, который западает в паэ.кулачка и жестко соединен с подвижным оптическим компонентом, участвующим в изменении фокусного расстояния. Другой подвижный оптический компонент. также участвующий в изменении фокусного рас1739335 стояния, расположен внутри первого подвижного оптического компонента. На нем жестко закреплен щуп. выполненный в виде винта. западающего в линейный паз первого подвижного компонента и криволинейный паз кулачка. В линейном пазу рабочего элемента расположен винт, жестко соединенный с поворотным кольцом, расположенным на корпусе. Поворотное кольцо посредством окулярной резьбы связано с фокусирующим компонентом. При перемещении рабочего элемента вдоль оптической оси при изменении фокусного расстояния и роисходит одновременно перемещение и вращение подвижных оптических компонентов с соответствующими группами линз.

При этом. не происходит фокусировки объектива из-за перемещения винта, жестко закрепленного на поворотном кольце, по линейному пазу рабочего элемента. При вращении рабочего элемента вокруг оптической оси с целью фокусировки объектива посредством винта, западающего в линейный паз рабочего элемента, происходит вращение поворотного кольца и через окулярную резьбу одновременные перемещение и вращение фокусирующего компонен-. та. При этом не происходит изменения фокусного расстояния. так как щуп, жестко связанный с подвижным компонентом, -скользит по круговому пазу рабочего элем е.нта.

К недостаткам данного объектива относятся низкое качество изображения вследствие децентрировки оптических компонентов за счет их одновременного перемещения и вращения вокруг оптической оси, а также большие габариты и масса из-за наличия промежуточных оправ..

Целью изобретения является повышение качества иэображения за счет снижения децентриравки оптических компонентов при перемещении их вдоль оптической оси .: без вращения, а также уменьшение габаритов и массы.

Поставленная цель достигается тем, что в вариообъектив, содержащий неподвижный и фокусирующий оптические компоненты, два подвижных оптических компонента, установленных с возможностью перемещения первого из них по линейному закону, а второго — по нелинейному закону с помощью кулачка, выполненного с линейными и криволинейными пазами и установленного в корпусе, на котором размещен рабочий элемент с возможностью перемещения вдоль оптической оси и вращения вокруг нее, связанный по крайней мере с одним из подвижных компонентов, .а также с поворотным кольцом, установленным на корпу20

30. венного взаимного расположения основных частей вариообьектива; на фиг. 3- конструк35

45

55

15 се и связанным с фокусирующим компонентом, дополнительно введен держатель цилиндрической формы с двумя выступами, на которых выполнены сквозные отверстия, а на цилиндрической поверхности держателя выполнены два круговых паза, в каждом из которых размещен винт, жестко закрепленный на рабочем элементе, в сквозных отверстиях выступов держателя посредством безлюфтового соединения размещены щупы, жестко закрепленные на первом подвижном оптическом компоненте и взаимодействующие с линейными пазами кулачка и линейными пазами, выполненными в корпусе, при этом на оправе второго подвижного оптического компонента выполнены два щупа, размещенные в криволинейных пазах кулачка и линейных пазах корпуса. Все линейные пазы корпуса расположены параллельно оптической оси. Таким образом, все подвижные компоненты и в процессе изменения фокусного расстояния и,в процессе фокусировки перемещаются только вдоль оптической оси, без вращения.

Оба подвижных оптических компонента, изменяющие фокусное расстояние, расположены непосредственно в кулачке.

На фиг, 1 изображена конструкция вариообъектива; на фиг. 2 — схема пространстция основных отдельных частей; на фиг. 4— корпус вариообъектива, общий вид; на фиг.

5 — вариант осуществления вариообъектива

Вариообъектив выполнен из неподвижного корпуса 1 с расположенными в нем фокусирующим оптическим компонентом 2, двумя подвижными оптическими компонентами 3 и 4 и неподвижным оптическим ком-. понентом 5, При этом корпус 1 выполнен в виде удлиненного цилиндрического элемента с линейными пазами 1а и 16, расположенными вдоль оптической оси, рнутри которого находится кулачок 6, выполненный в виде цилиндра с линейными 6а и криволинейными 66 пазами. Непосредственно внутри кулачка 6 расположены подвижные оптические компоненты 3 и 4, каждый из них выполнен в.виде. оправы с четырьмя выступами, на двух концах которых находятся щупы, жестко соединенные с выступами и представляющие собой винты с втулками: с подвижным оптическим компонентом 4 жестко соединены винты 7 с втулками 8. западающие в криволинейные пазы 66 кулачка 6 и линейные пазы 16 корпуса 1, с подвижным оптическим компонентом. 3 соединены жестко винты 9 с втулками 10, западающие в линейные пазы ба кулачка 6, линейные пазы

1а корпуса 1, а также в сквозные отверстия

1739335

11а держателя 11, расположенного на корпусе 1.

Держатель 11 представляет собой цилиндрическую оправу.с круговыми пазами соединенные с рабочим элементом 12, западают в круговые пазы 116 держателя 11, для ограничения вращения рабочего элемента

12.. В линейные пазы 12а рабочего элемента

12 задают щупы, выполненные в виде винтов 14 со шпонками IS, жестко закрепленных на поворотном кольце !6, расположенном на корпусе 1. Внутри поворотного кольца 16 установлен фокусирующий оптический компонент 2; соединенный с ним посредством окулярной резьбы. С

20 целью удержания фокусирующего оптического компонента 2 от разворота вокруг оптической оси используются шпонки 17, западающие s пазы оправы фокусирующего оптического компонента 2 и установленные

25 жестко на корпусе 1.

Вариообъектив работает следующим образом.

При изменении фокусного расстояния, рабочий элемент 12 за счет винтов 13, жес-.

30 тко установленных на нем и западающих в круговые пазы 116 держателя 11. перемещается совместно с держателем 11 вдоль оптической оси. При этом происходит перемещение подвижного оптического компонента 3 вдоль оптической оси за счет винтов

9 с втулками 10, жестко установленных на нем и размещенных посредством безлюфтового соединения в сквозных отверстиях

11а держателя 11. Кроме того, из-за взаимодействия винтов 9 с втулками 10 с линейными пазами 1а корпуса 1 и линейными пазами 6а кулачка 6 происходит вращение кулачка 6 вокруг оптической оси, В результате вращения кулачка 6 проис40 ходит перемещение подвижного оптического компонента 4 вдоль оптической оси при взаимодействии винтов 7 с втулками 8, установленными жестко на подвижном оптическом компоненте 4, с линейными пазами е

16 корпуса 1 и криволинейными пазами 66 кулачка 6. При этом из-за линейных пазов 1а и 16 в корпусе, расположенных параллельно оптической оси. подвижные оптические компоненты 3 и 4 также перемещаются

50 вдоль оптической оси без вращения. Изме- 55 нения фокусировки вариообьектива не про- исходит вследствие перемещения винтов 14 со шпонками 15, жестко расположенными на поворотном кольце 16 по линейным па,эам 12а рабочего элемента 12, поэтому по116 и двумя выступами с отверстиями 11а, 5

На держателе 11 находится рабочий элемент 12, выполненный s виде цилиндра с линейными пазами 12а. Винты 13, жестко воротное кольцо 16 остается неподвижным, а следовательно, остается неподвижным фокусирующий оптический компонент 2, соединенный посредством окулярной резьбы с поворотным кольцом 16.

Фокусировка вариообьектива осущест вляется вращением рабочего элемента 12 вокруг оптической оси. В результате происходит вращение поворотного кольца 16 за счет винтов 14 со шпонками 15, жестко установленных на нем и расположенных в линейных пазах 12а рабочего элемента 12.

Поворотное кольцо 16, соединенное посредством окулярной резьбы с фокусирующим оптическим компонентом 2, вызывает

его перемещение. При этом не происходит вращения фокусирующего оптического компонента 2 вокруг оптической оси из-за удер. жания его шпонками 17 от разворота, жестко установленными на корпусе 1 и расположенными в пазах оправы фокусирующего оптического компонента 2. Кроме того, не происходит изменения фокусного расстояния вследствие перемещения винтов

13, жестко закрепленных на рабочем элементе 12 по круговым пазам 116 держателя

11. оставляя его неподвижным.

Другой вариант осуществления изобретения в части фокусировки может быть следующим (фиг, 5). Поворотное кольцо 16 содержит линейные пазы 16а, в которых расположены винты 14 со шпанками 15, жестко соединенные с рабочим элементом 12.

При фокусировке вариообъектива происходит вращение рабочего элемента 12 вокруг оптической оси, В результате посредством винтов 14 со шпонками 15, расположенных в линейных пазах 16а поворотного кольца

16, вращение передается поворотному кольцу 16 и посредством окулярной резьбы происходит перемещение фокусирующего оптического компонента 2 вдоль оптической оси. Шпонки 17, установленные неподвижно на корлусе 1, перемещаются по пазам оправы фокусирующего оптического компонента 2, удерживая его от разворота, При изменении фокусного расстояния винты 14 со шпонками 15, жестко соединенные с рабочим элементом 12, перемещаются по линейным пазам 16а поворотного кольца 16 вдоль оптической оси вариообъектива, При этом повороте кольцо 16 остается неподвижным, и поэтому не происходит фокусировки вариообъектива.

Конструкция предлагаемого вариообьектива позволяет улучшить качество изображения вследствие снижения децентрировки фокусирующего и подвижных оптических компонентов за счет их перемещения вдоль оптической оси без вращения, 1739335

Формула изобретения

Вариоообьектив, содержащий неподвижный и фокусирующий оптические компоненты, два подвижных оптических компонента, установленных с возможностью перемещения первого из них по линей.ному закону, а второго — по нелинейному закону с помощью кулачка, выполненного c .. линейными и криволинейными пазами и установленного в корпусе, на котором размещен рабочий элемент с возможностью перемещения вдоль оптической оси и вра-, щения вокруг нее, связанный по крайней мере с одним из подвижных компонентов, а также с поворотным кольцом, установленным на корпусе и связанным с фокусирующим компонентом, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображения за счет снижения децентрировки оптических компонентов при перемещении их вдоль оптической оси, в вариообьектив дополнительно введен держатель цилиндрической формы с двумя выступами, на.которых выполнены сквозные отверстия, а на

5 цилиндрической поверхности держателя выполнены два круговых паза, в каждом из которых размещен винт, жестко закрепленный на рабочем элементе, в сквозных отверстиях выступов держателя посредством

10 безлюфтового соединения размещены щупы, жестко закрепленные на первом подвижном оптическом компоненте и взаимодействующие с линейными пазами . кулачка и с линейными пазами. выполнен15 ными в корпусе, при этом на оправе второго подвижного оптического компонента выполнены два щупа, размещенных в криволинейных пазах кулачка и линейных. пазах корпуса, причем все линейные пазы корпуса

20 расположены параллельно оптической оси.

1739335

1739335

Составитель Л,Дубакина

Техред М,Моргентал Корректор M.Шароши

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 2002 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб,. 4/5

Вариообъектив Вариообъектив Вариообъектив Вариообъектив Вариообъектив Вариообъектив 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области оптико-механического приборостроения и позволяет повысить точность установки оптических коктонентов

Изобретение относится к оптической технике и может быть использовано в оптическом приборостроении

Система для обеспечения функции двухпозиционного зуммирования-фокусировки в устройстве видеоконтроля включает в одном из вариантов осуществления изобретения линзовую ячейку фокусировки и основную диафрагму, прикрепленные к набору неподвижных направляющих и связанные с линзовой ячейкой зуммирования. Причём линзовая ячейка фокусировки может перемещаться в первое положение вдоль упомянутых направляющих посредством включения внешнего механизма перемещения линз, а также может перемещаться во второе положение посредством ослабления сжатой пружины фокусировки. Перемещение линзовой ячейки фокусировки между первым и вторым положением вызывает перемещение линзовой ячейки зуммирования и вспомогательной диафрагмы между первым и вторым положением зуммирования и диафрагмы соответственно. Технический результат заключается в обеспечении возможности получения увеличенных и неувеличенных изображений целевого объекта в экстремальных устройствах. 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Узел тубуса включает первое кольцо трансфокации, содержащее первый выступ; направляющее кольцо, расположенное вокруг первого кольца трансфокации, содержащее первую направляющую прорезь, через которую проходит первый выступ, и вторую направляющую прорезь; второе кольцо трансфокации, содержащее второй выступ и подвижное в осевом направлении; первый цилиндр, содержащий направляющую канавку, в которую вставляется второй выступ; и третий выступ, проходящий через вторую направляющую прорезь и расположенный между первым кольцом трансфокации и вторым кольцом трансфокации; второй цилиндр, расположенный вокруг направляющего кольца, содержащий четвертый выступ, первый участок канавки, в который вставляется первый выступ, и второй участок канавки, в который вставляется третий выступ, и несущий первое кольцо трансфокации и первый цилиндр; и наружный цилиндр, расположенный вокруг второго цилиндра и содержащий третий участок канавки, в который вставляется четвертый выступ. Технический результат - обеспечение большого увеличения, уменьшение длины и ширины тубуса и количество деталей. 9 з.п. ф-лы, 6 ил.

Объектив состоит из оптической части, включающей первый, второй и третий блоки линз, и механизма перемещения, содержащего переднюю и заднюю части и расположенные между ними два цилиндрических кольца с прямолинейными пазами, расположенными вдоль оптической оси. Передняя часть выполнена из оправы в виде цилиндрического элемента, держателя и рамы в виде цилиндрического элемента для первого и второго блоков линз и установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль оптической оси. Задняя часть выполнена из неподвижного корпуса в виде цилиндрического элемента для третьего блока линз. На внешней цилиндрической поверхности первого цилиндрического кольца установлены шпонки. На внешних цилиндрических поверхностях первого цилиндрического кольца и неподвижного корпуса выполнены упоры. Первое и второе цилиндрические кольца установлены с возможностью возвратно-поступательного прямолинейного перемещения вдоль оптической оси посредством шпоночных соединений. Технический результат - изменение масштабирования изображения в широком диапазоне, снижение децентрировки оптических элементов для обеспечения высокого качества изображения. 23 з.п. ф-лы, 14 ил.
Наверх