Оправа объектива
Оправа объектива имеет телескопическую конструкцию, в которой охватываемая часть оправы и ее охватывающая часть перемещаются относительно друг друга. В составе конструкции содержится совокупность кольцевых держателей (201 и 202), которые расположены в разных положениях относительно направления оптической оси между охватываемой частью оправы (11) и охватывающей частью оправы (12) для обеспечения опоры для подшипниковых шариков (30). Для подшипниковых шариков (30) обеспечена возможность прокатывания в контакте с охватываемой частью оправы (11) и охватывающей части оправы (12). Для упомянутых кольцевых держателей (201 и 202) обеспечена плавающая опора в направлении, параллельном оптической оси, в соответствии с перемещением подшипниковых шариков (30) путем прокатывания. Опора для охватываемой части оправы (11) и охватывающей части оправы (12), которые выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга, обеспечена с помощью шариковых подшипников. Технический результат заключается в обеспечении возможности плавного и точного перемещения частей оправ объектива относительно друг друга в случае их большего размера и большой массы, а также устранение недохода и люфта. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение
[0001] Предлагаемое изобретение относится к оправе объектива, в частности к оправе объектива, имеющей телескопическую конструкцию, в состав которой входит охватываемая часть оправы и охватывающая часть оправы, выполненные с возможностью перемещения друг относительно друга.
Предпосылки создания предлагаемого изобретения
[0002] Телескопическая конструкция, имеющая охватываемую часть оправы и охватывающую часть оправы, до сих пор широко использовалась в оправах объективов оптических устройств, таких как камеры для получения движущихся и неподвижных изображений, с целью обеспечения возможности фокусирования или масштабирования.
[0003] В телескопических конструкциях этого типа предусмотрены фокусирующие или масштабирующие оптические элементы, подвижная часть оправы для их настройки и неподвижная часть оправы (например, со стороны корпуса камеры), которые соединены друг с другом с возможностью скользящего перемещения друг относительно друга.
[0004] В известных устройствах, таких как простые телескопы, используется конструкция, в которой охватываемая часть оправы, имеющая внешний диаметр, и охватывающая часть оправы, имеющая внутренний диаметр, величина которого, по существу, совпадает с внешним диаметром охватываемой части оправы, просто соединены друг с другом с возможностью скольжения друг относительно друга в одном или большем количестве сочленений, и взаимное расположение упомянутых частей оправы регулируют вручную, двигая их друг относительно друга по прямой.
Однако в современных оптических устройствах широко используется модифицированная конструкция, в которой относительное расположение частей оправы может регулироваться с помощью конструктивного компонента, обеспечивающего преобразование вращательного движения фокусирующего кольца (или масштабирующего кольца), вращаемого вручную или с помощью приводного механизма, такого как двигатель, в перемещение частей оправы друг относительно друга в направлении оптической оси (направление наблюдения) с помощью винтового механизма, такого как геликоидальный или спиральный кулачок.
[0005] Небольшие по размерам и легкие объективы имеют короткое фокусное расстояние, поэтому используется конструкция, в которой охватываемая и охватывающая части оправы объектива соединены с возможностью скольжения друг относительно друга, благодаря чему удается относительно легко обеспечить точность при осуществлении операций фокусирования или масштабирования, а также долговечность скользящих частей оправы объектива и деталей системы привода, таких как зубчатые колеса. При таком решении также обеспечивается возможность осуществлять регулирование фокусирования или масштабирования с помощью всех ручных или моторизованных систем привода с рабочими усилиями, находящимися в разумных пределах.
[0006] Однако в случае, когда оптические элементы, подвергаемые перемещению друг относительно друга, и части оправы для их удержания имеют большие размеры и вес, как, например, в телеобъективах или супертелеобъективах, которые имеют большое фокусное расстояние, например, порядка 100 мм, для перемещения охватываемой и охватывающей частей оправы объектива друг относительно друга, когда они соединены друг с другом с возможностью скольжения друг относительно друга, требуются рабочие усилия (например, крутящий момент приводного двигателя). Кроме того, трение в местах контакта частей оправы объектива может быть причиной недохода и люфтов, в результате чего ухудшаются точность и долговечность самого телескопического механизма или механизма привода, например, выполненного на основе двигателя и зубчатых колес.
[0007] Технология, раскрываемая в патентной литературе предшествующего уровня техники (см. ПЛ1 ниже), направлена на решение проблем, связанных с недоходом и люфтами частей оправы объектива, точностью, долговечностью и рабочим усилием при использовании шарикоподшипниковой опоры между направляющими рейками и рамками-держателями линз, которые перемещается друг относительно друга в направлении оптической оси для конструкции, в которой предусмотрен механизм ограничения перемещения частей оправы объектива друг относительно друга с использованием механизма скольжения по направляющим рейкам.
Литература предшествующего уровня техники
Патентная литература предшествующего уровня техники
[0008] ПЛ1 - JP 2010-048984 А
Краткое описание предлагаемого изобретения
Проблемы, подлежащие решению предлагаемым изобретением
[0009] В конструкции, описанной в ПЛ1, между направляющими рейками и рамками держателя линз предусмотрена шарикоподшипниковая опора, но соединение между частями оправы объектива остается основывающимся на прямом скольжении друг относительно друга. Поэтому могут возникать большие силы трения, в частности, при скольжении друг относительно друга частей оправы объектива, которые имеют большой вес, в результате чего все же возникают вышеуказанные проблемы недохода и люфтов, недостаточных точности и долговечности, а также большого рабочего усилия.
[0010] Ввиду вышеуказанных проблем одна из целей предлагаемого изобретения состоит в создании конструкции оправы объектива, обеспечивающей возможность плавного и точного перемещения ее частей друг относительно друга даже в случае больших и тяжелых оправ объективов и свободной от проблем недохода и люфтов, недостаточных точности и долговечности, а также большого рабочего усилия.
Средства решения проблем
[0011] Для достижения вышеуказанной цели в предлагаемом изобретении используется решение, которым предусматривается создание оправы объектива, которая имеет телескопическую конструкцию, содержащую охватываемую часть и охватывающую часть, выполненные с возможностью перемещения друг относительно друга, имеется совокупность кольцевых держателей, которые относительно направления оптической оси находятся в разных положениях между охватываемой частью оправы объектива и ее охватывающей частью, при этом упомянутые кольцевые держатели обеспечивают опору для ряда подшипниковых шариков с обеспечением возможности прокатывания в контакте с охватываемой частью оправы объектива и ее охватывающей частью, будучи поддерживаемыми в плавающем состоянии относительно направления, параллельного оптической оси в соответствии с движением прокатывания подшипниковых шариков для обеспечения шарикоподшипниковой опоры охватываемой части оправы объектива и ее охватывающей части, перемещающихся друг относительно друга.
[0012] Кроме того, в предлагаемом изобретении используется решение, согласно которому по меньшей мере два кольцевых держателя находятся относительно направления оптической оси в разных положениях между охватываемой частью оправы объектива и ее охватывающей частью.
[0013] Кроме того, в предлагаемом изобретении используется решение, согласно которому предусматривается конструктивный компонент, способный ограничивать диапазон перемещения упомянутых кольцевых держателей в направлении, параллельном оптической оси между охватываемой частью оправы объектива и ее охватывающей частью в соответствии с вращательным движением подшипниковых шариков, когда охватываемая и охватывающая части оправы перемещаются друг относительно друга.
Преимущества, обеспечиваемые предлагаемым изобретением
[0014] В соответствии с вышеуказанным решением, для охватываемой части оправы и ее охватывающей части, которые образуют телескопическую конструкцию оправы объектива, по всей периферии окружных поверхностей этих частей оправы может быть обеспечена опора с помощью шариковых подшипников, так что при любой системе привода, ручной или с применением двигателей, для охватываемой части оправы и ее охватывающей части обеспечивается возможность плавного перемещения друг относительно друга при приложении небольшого приводного усилия без большого сопротивления со стороны сил трения. Это позволяет уменьшить нагрузку на приводной механизм, такой как зубчатая передача и двигатели, обеспечивающие перемещение охватываемой части оправы и ее охватывающей части друг относительно друга, благодаря чему обеспечивается долговечность механизма в целом. Таким образом, для охватываемой части оправы и ее охватывающей части может быть обеспечено точное перемещение друг относительно друга в течение долгого времени.
[0015] Кроме того, все, что нужно при таком решении, это только расположить кольцевые держатели, имеющие малую ширину, в нужных местах (это два или большее количество мест) между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшения размера и массы оправы объектива, так как отпадает необходимость в большом и сложном механизме для кольцевых держателей (а также для подшипниковых шариков).
[0016] Кроме того, для совокупности кольцевых держателей, которые расположены между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью, обеспечивается плавающая опора между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью, так что для упомянутых кольцевых держателей обеспечивается возможность свободного перемещения в направлении, параллельном оптической оси в соответствии с относительным перемещением охватываемой и охватывающей частей оправы объектива. Таким образом, катящееся движение подшипниковых шариков является существенно плавным, так что при любой системы привода, ручной или с применением двигателей, для охватываемой части оправы и ее охватывающей части обеспечивается возможность плавного перемещения друг относительно друга при приложении небольшого приводного усилия.
[0017] В частности, по меньшей мере два кольцевых держателя расположены в разных местах относительно направления оптической оси между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью, а оправа для охватываемой и охватывающей частей оправы обеспечивается с помощью шариковых подшипников в разных местах относительно направления оптической оси. При таком решении обеспечивается возможность точного выравнивания охватываемой части оправы и ее охватывающей части друг относительно друга без отклонений или недохода и люфтов, в частности, в направлении, пересекающем оптическую ось, благодаря чему обеспечивается возможность правильного относительного выравнивания охватываемой и охватывающей частей оправы объектива (и закрепленных на них оптических компонентов), так чтобы они были постоянно точно согласованы с оптической осью.
[0018] Кроме того, предусмотрен конструктивный компонент, предназначенный для ограничения диапазона перемещения кольцевых держателей в направлении, параллельном оптической оси, между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью в соответствии с вращательным движением подшипниковых шариков, когда охватываемая часть оправы и ее охватывающая часть перемещаются друг относительно друга. При таком решении обеспечивается возможность эффективного предотвращения отклонения кольцевых держателей от соосности или создания ими помех для других конструктивных компонентов и, следовательно, неправильной работы оправы объектива, которая могла бы быть вызвана этими факторами.
Краткое описание прилагаемых графических материалов
[0019]
На фиг. 1 в аксонометрии показана оправа объектива согласно предлагаемому изобретению, при этом частично показаны невидимые линии.
На фиг. 2 вся конструкция оправы объектива, изображенной на фиг. 1, показана с разнесением деталей.
На фиг. 3а оправа объектива, изображенная на фиг. 1, показана на виде спереди.
На фиг. 3d оправа объектива, изображенная на фиг. 1, показана в поперечном сечении.
Варианты осуществления предлагаемого изобретения
[0020] Далее со ссылками на прилагаемые графические материалы будет дано подробное описание вариантов осуществления предлагаемого изобретения.
[0021] На прилагаемых чертежах с фиг. 1 по фиг. 3 показана конструкция оправы объектива согласно предлагаемому изобретению. Рассматриваемый вариант осуществления предлагаемого изобретения является примером телескопической сочлененной конструкции оправы объектива согласно предлагаемому изобретению, в которой оправа передней группы оптических компонентов, которая расположена в передней части объектива, выполнена с возможностью перемещения относительно оправы задней группы оптических компонентов, которая расположена в задней части объектива и в которой помимо собственно линзы могут находиться, например, оптические элементы, обеспечивающие эффект наезда и отъезда.
[0022] Как можно видеть на фиг. 1 и фиг. 2, рассматриваемая телескопическая сочлененная конструкция оправы объектива может содержать три цилиндрических тела, а именно оправу передней группы 11, оправу задней группы 12 и фокусирующее кольцо 13. Представляется предпочтительным такое решение, при котором эти цилиндрические тела изготовлены подходящим способом, например, путем вырезания или литья в формы с использованием подходящих материалов, таких как металлы (в частности, для больших линз, таких как сверхтелескопические линзы, представляется предпочтительным использование легких металлов, таких как алюминий или дюралюминий).
[0023] Упомянутые оправа передней группы 11, оправа задней группы и фокусирующее кольцо 13 собраны вместе, как показано на фиг. 3b в поперечном сечении.
[0024] В контексте предлагаемого изобретения в рассматриваемом варианте его осуществления отношение между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью в данной телескопической конструкции оправы объектива таково, что упомянутая оправа передней группы 11 образует охватываемую часть оправы, а упомянутая оправа задней группы 12 образует охватывающую часть оправы (следует заметить, однако, что отношение между оправой передней группы и оправой задней группы и между охватываемой частью оправы и ее охватывающей частью не ограничено сказанным выше, и взаимное отношение передней/задней и охватываемой/охватывающей может быть обратным при другом конструктивном решении). Оправа передней группы 11 и оправа задней группы 12 сочленены таким образом, что последняя охватывает первую, и они обе выполнены с возможностью совершать перемещение друг относительно друга в направлении оптической оси (направление наблюдения). Упомянутое фокусирующее кольцо 13 выполнено как еще один охватывающий компонент в составе оправы объектива, являющийся таковым в отношении оправы задней группы 12.
[0025] Оправа передней группы 11 содержит группу линз 111, а задняя часть оправы передней группы 11 снабжена окружными поверхностями, имеющими разные диаметры и в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения обозначенными позициями 115 и 116.
[0026] Что касается окружной поверхности 116, то в ней выполнено три резьбовых отверстия 114, расположенных в положениях, делящих эту окружную поверхность 116 на три части. В каждом из упомянутых резьбовых отверстий 114 установлена шпилька 112, нижняя часть которой снабжена резьбой и обеспечивает опору для направляющего кольца 113, так что обеспечена возможность вращения (на фиг. 2 показан только один набор). Упомянутые направляющие кольца 113, которые с возможностью вращения получают опору от шпилек 112, проходят через три удлиненных отверстия 121 в оправе задней группы 12 для взаимодействия с тремя криволинейными пазами 131 фокусирующего кольца 13, что будет описано далее.
[0027] Оправа задней группы 12, являющаяся охватывающим компонентом относительно оправы передней группы 11, имеет внутренние окружные поверхности, соответствующие окружным поверхностям 115 и 116 оправы передней группы 11, как это можно видеть на фиг. 2. Между окружными поверхностями 115 и 116 оправы передней группы 11 и соответствующими внутренними окружными поверхностями оправы задней группы 12 соответствующим образом установлены кольцевые держатели 201 и 202, о чем будет рассказано далее.
[0028] Оправа задней группы 12 снабжена тремя удлиненными отверстиями 121, предназначенными для ограничения направления перемещения оправы передней группы 11 только прямой траекторией. Через эти удлиненные отверстия 121 проходят упоминавшиеся выше направляющие кольца 113, которые получают опору от шпилек 112 с возможностью вращения, для взаимодействия с упоминавшимися выше криволинейными пазами 131 (на чертежах для простоты показаны только те, которые расположены на ближней стороне) фокусирующего кольца 13, которое присоединено к оправе задней группы 12 как охватывающий компонент.
[0029] Как можно видеть на чертежах, упомянутые криволинейные пазы 131 фокусирующего кольца 13 имеют форму винтовой линии. На своем заднем конце фокусирующее кольцо 13 снабжено зубчатым участком 132, который выполнен с возможностью зацепления с зубчатым колесом (не показано). Предусмотрен двигатель (не показан), выполненный с возможностью приведения упомянутого зубчатого колеса во вращение с целью побуждения криволинейных пазов 131 к толканию трех направляющих колец 113, которые ориентированы прямо через шпильки 112 по направлению к оправе передней группы 11 в переднем направлении (на фиг. 1 и фиг. 2 влево) или в заднем направлении (на фиг. 1 и фиг. 2 вправо), так что для оправы передней группы 11 обеспечивается возможность перемещения прямо относительно оправы задней группы 12.
[0030] Согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения, оправа передней группы 11 и оправа задней группы 12 сочленены с помощью шариковых подшипников, а не посредством непосредственного скольжения.
[0031] А именно, кольцевые держатели 201 и 202, имеющие разные диаметры, расположены соответственно между двумя окружными поверхностями 115 и 116 оправы передней группы 11 и внутренними окружными поверхностями оправы задней группы 12, которые расположены напротив упомянутых окружных поверхностей 115 и 116.
[0032] Упомянутые кольцевые держатели 201 и 202 на их периферии снабжены рядом круглых отверстий, вмещающих подшипниковые шарики 30, которые выполнены из подходящего металлического материала, такого как сталь, таким образом, что эти шарики могут свободно вращаться в упомянутых отверстиях.
[0033] Разница в размерах между радиусами упомянутых двух окружных поверхностей 115 и 116 оправы передней группы 11, на которой установлены все подшипниковые шарики 30, и радиусами соответствующих внутренних окружных поверхностей оправы задней группы 12, которые расположены напротив упомянутых двух окружных поверхностей 115 и 116, соответствует диаметру одного подшипникового шарика 30, для которого с помощью кольцевых держателей 201 и 202 обеспечена опора с возможностью вращения. Разумеется, каждый радиус круга, проходящего через центры толщины кольцевых держателей 201 и 202, проходит через среднюю точку между упомянутыми окружными поверхностями 115 и 116 оправы передней группы 11 и противостоящими им внутренними поверхностями оправы задней группы 12.
[0034] На фиг. 3а оправа объектива согласно предлагаемому изобретению в собранном виде показана в поперечном сечении, произведенном в части кольцевого держателя 201. С помощью этого кольцевого держателя 201 обеспечивается опора для некоторой совокупности (например, для нескольких десятков) подшипниковых шариков 30, которые равномерно (то есть, через одинаковые интервалы) распределены по окружности между оправой передней группы 11 и оправой задней группы 12, так что для этих шариков обеспечена возможность свободного прокатывания (то же самое верно в отношении кольцевого держателя 202 на задней стороне).
[0035] Телескопическая конструкция оправы объектива согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения характеризуется тем, что для охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) обеспечивается опора с помощью шариковых подшипников, и, в частности, характеризуется тем, что между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12) находится некоторая совокупность (по меньшей мере, как показано, в количестве два) кольцевых держателей 201 и 202, которые находятся в разных положениях относительно направления оптической оси.
[0036] Кроме того, в отличие от обычно используемых подшипников, в которых шарики прокатываются в круговом направлении, для кольцевых держателей 201 и 202, как и для подшипниковых шариков 30, обеспечивается плавающая опора в направлении оптической оси между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12) для получения конструкции, в которой относительное перемещение охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) вынуждает подшипниковые шарики 30 прокатываться между ними, так что для кольцевых держателей 201 и 202 (и, следовательно, для подшипниковых шариков 30, опора для которых обеспечивается с помощью кольцевых держателей 201 и 202) обеспечена возможность свободного перемещения относительно направления оптической оси. Таким образом, при таком конструктивном решении обеспечивается преимущество, которое заключается в снижении вероятности возникновения не приносящего пользы сопротивления скольжения.
[0037] Когда охватываемая часть оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающая часть оправы (она же оправа задней группы 12) перемещаются друг относительно друга с целью фокусирования, как в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения, диапазон этого относительного перемещения охватываемой части оправы и охватывающей части оправы (который определяется в зависимости от формы упоминавшихся выше криволинейных пазов 131), соответствует расстоянию относительного перемещения охватываемой и охватывающей частей оправы (2М - см. ниже), которое необходимо для фокусирования в диапазоне от самого малого расстояния съемки до бесконечности. В этом случае диапазон перемещения М (можно видеть на фиг. 3 и фиг. 3b), в котором каждый подшипниковый шарик 30 прокатывается в направлении, параллельном оптической оси в соответствии с относительным перемещением охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12), составляет только часть диапазона относительного перемещения 2М, в котором охватываемая часть оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающая часть оправы (она же оправа задней группы 12) перемещаются, приводимые в движение с помощью фокусирующего кольца 13 (см. фиг. 3b).
[0038] Причина, по которой диапазон перемещения М подшипниковых шариков 30 составляет только половину относительного перемещения 2М охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) состоит в том, что, когда охватываемая часть оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающая часть оправы (она же оправа задней группы 12) перемещаются друг относительно друга, подшипниковые шарики 30, опора для которых обеспечивается с помощью кольцевых держателей 201 и 202, прокатываются так, как если бы они отскакивали от соответствующих контактных поверхностей охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12), так что сами подшипниковые шарики 30 прокатываются только по половине величины общего относительного перемещения (2М) охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) по отношению, соответственно, к охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12).
[0039] В конструкции, используемой в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения, положение выравнивания охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) на оптической оси ограничивается подшипниковыми шариками 30, опора для которых обеспечивается с помощью соответствующих кольцевых держателей 201 и 202.
[0040] Таким образом, в предположении, что для упомянутых кольцевых держателей 201 и 202 обеспечена возможность свободного перемещения во всем пространстве между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12), положения кольцевых держателей 201 и 202 и каждого подшипникового шарика 30 по отношению к направлению оптической оси не могли бы быть гарантированы, делая невозможным поддержание правильного положения выравнивания охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) на оптической оси. В этом отношении можно было предпочесть такое решение, при котором диапазон перемещения кольцевых держателей 201 и 202 ограничен такой величиной, при которой может быть обеспечена необходимая величина перемещения охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) по отношению к направлению оптической оси, например, это может быть конкретное конструктивное решение, в деталях проиллюстрированное на фиг. 3b (детали опущены на фиг. 2).
[0041] Размеры такого диапазона перемещения Mw (см. фиг. 3b) для ограничения перемещения кольцевых держателей 201 и 202 могут быть, в теории, такими, какие получаются путем добавления по меньшей мере ширины кольцевых держателей 201 и 202 (длина по отношению к направлению оптической оси) к упоминавшемуся выше диапазону перемещения М подшипниковых шариков 30 (или путем дополнительного добавления небольшого запаса).
[0042] Что касается ограничения диапазона перемещения Mw для кольцевого держателя 201, то в конструкции, иллюстрируемой на фиг. 3b, к окружной поверхности 115 оправы передней группы 11, показанной на фиг. 2, в положении, соответствующем правому пределу (на чертеже) диапазона перемещения М подшипниковых шариков 30, прикреплено стопорное кольцо 117, позволяющее, тем самым, кольцевому держателю 201 перемещаться только между закраиной, образованной на оправе передней группы 11 (на фиг. 2 соответствует левому пределу диапазона перемещения М подшипниковых шариков 30 по окружной поверхности 115 оправы передней группы 11), и стопорным кольцом 117.
[0043] Что касается заднего предела диапазона перемещения Mw кольцевого держателя 202, то к заднему краю окружной поверхности 116 оправы передней группы 11 (на фиг. 2 соответствует правому предельному положению диапазона перемещения М подшипниковых шариков 30 на окружной поверхности 116 оправы задней группы 12) прикреплено фланцевое кольцо 118.
[0044] В качестве переднего предела диапазона перемещения кольцевого держателя 202 может быть использована ступенька между окружными поверхностями 115 и 116 оправы передней группы 11, однако в конструктивном решении, которое проиллюстрировано на фиг. 3b, позади упомянутой ступеньки (на чертеже вправо) между окружными поверхностями 115 и 116 оправы передней группы 11 предусмотрена дополнительная более низкая окружная поверхность, предназначенная для размещения в соответствующем ей пространстве кольцевого держателя 202.
[0045] При описанном выше конструктивном решении перемещение кольцевых держателей 201 и 202, а также перемещение каждого подшипникового шарика 30 относительно направления, параллельного оптической оси, может быть ограничено определенными диапазонами перемещения Mw и М, соответственно.
[0046] На фиг. 3b показана передняя часть оправы объектива в сечении, в котором она поделена на верхнюю и нижнюю половины по оптической оси. Показанное на чертеже сечение верхней половины представляет положение оптической системы и состояние каждой части, когда охватываемая часть оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающая часть оправы (она же оправа задней группы 12) настроены на бесконечность, в то время как показанное на чертеже сечение нижней половины представляет то и другое, когда охватываемая часть оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающая часть оправы (она же оправа задней группы 12) настроены на самое короткое расстояние съемки.
[0047] Как видно из сравнения показанных на фиг. 3b верхней и нижней половин, передний конец линз 111 передней группы проходит расстояние, которое соответствует диапазону общего относительного перемещения 2М охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12), в то время как каждый подшипниковый шарик 30 проходит расстояние, которое соответствует приблизительно диапазону перемещения М, что составляет половину упомянутого диапазона общего относительного перемещения 2М. Кольцевые держатели 201 и 202 проходят расстояние, которое соответствует приблизительно расстоянию от одного до другого предельного положения диапазона перемещения Mw, который ограничен, как описывалось выше.
[0048] На фиг. 3b числовое ссылочное обозначение 15 относится к крышке, которая выполнена с возможностью окружать фокусирующее кольцо 13. Такая крышка 15 фокусирующего кольца 13 может служить как декоративным целям, так и для защиты оправы.
[0049] Как должно быть понятно из изложенного выше, в отличие от конструктивного решения, при котором шариковые подшипники расположены у частей скользящего механизма направляющей рейки, как иллюстрируется, в частности, в ПЛ1, телескопическая конструкция согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения характеризуется тем, что опора для охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) обеспечивается с помощью подшипниковых шариков по всей периферии соответствующих внутренней и наружной окружных поверхностей этих частей оправы. Таким образом, как в случае системы ручного привода, так и в случае системы привода от двигателя для охватываемой части оправы и для охватывающей части оправы обеспечивается возможность плавного перемещения друг относительно друга при приложении малого приводного усилия без возникновения большого сопротивления, обусловленного силами трения. При таком решении обеспечивается возможность уменьшения нагрузки на механизм привода, включающий, например, двигатель и зубчатую передачу, что способствует увеличению срока службы механизма в целом. Таким образом, обеспечивается возможность точного перемещения охватываемой части оправы и охватывающей части оправы друг относительно друга в течение длительного времени.
[0050] Кроме того, согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения, между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12) расположена совокупность кольцевых держателей (201 и 202) (в количестве по меньшей мере двух: в рассматриваемом варианте осуществления предлагаемого изобретения эти кольцевые держатели расположены в двух местах, но возможны варианты, в которых таких мест три или больше), так что опора для охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12) обеспечивается с помощью подшипниковых шариков в разных положениях относительно направления оптической оси. Благодаря такому решению обеспечивается возможность плавного перемещения охватываемой части оправы и охватывающей части оправы друг относительно друга для предотвращения отклонений или недохода и люфтов, в частности, в направлении, пересекающем оптическую ось, благодаря чему обеспечивается возможность правильного относительного выравнивания охватываемой и охватывающей частей оправы объектива (и закрепленных на них оптических компонентов), так что обеспечивается точное согласование с оптической осью. Кроме того, при конструктивном решении согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения требуется только расположить в нужных положениях (два или больше положений) кольцевые держатели, имеющие малую ширину, между охватываемой и охватывающей частями линзы, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшить размеры и массу оправы объектива, так как отпадает необходимость в имеющем большие размеры и сложном механизме для привода этих кольцевых держателей (и подшипниковых шариков).
[0051] Кроме того, согласно рассматриваемому варианту осуществления предлагаемого изобретения, для кольцевых держателей, которые расположены между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12), обеспечивается плавающая опора между упомянутыми охватываемой и охватывающей частями оправы, так что для этих кольцевых держателей обеспечена возможность свободного перемещения в направлении, параллельном направлению оптической оси в соответствии с относительным перемещением охватываемой части оправы и ее охватывающей части. Таким образом, перемещение путем прокатывания подшипниковых шариков (30) является в значительной степени плавным, так что при любой системе привода, ручной или с применением двигателей, для охватываемой части оправы и ее охватывающей части обеспечивается возможность плавного перемещения друг относительно друга при приложении небольшого приводного усилия.
[0052] Кроме того, необходимый в направлении, параллельном оптической оси диапазон перемещения кольцевых держателей (201 и 202), имеющих плавающую опору между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12), теоретически составляет самое большее половину величины общего относительного перемещения охватываемой части оправы и ее охватывающей части. Поэтому кольцевые держатели (201 и 202) могут быть установлены в пределах очень малого монтажного пространства внутри оправы объектива, благодаря чему обеспечивается значительное повышение эффективности использования монтажного пространства.
[0053] Кроме того, необходимый в направлении, параллельном оптической оси диапазон перемещения кольцевых держателей (201 и 202), может быть ограничен ступенькой, которая образована между охватываемой частью оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей частью оправы (она же оправа задней группы 12), или с помощью простых и недорогих конструктивных компонентов, таких как стопорные или фланцевые кольца, размеры и масса которых уменьшены. При таком решении обеспечивается возможность эффективного предотвращения отклонения кольцевых держателей (201 и 202) от соосности или создания кольцевыми держателями (201 и 202) помех для других конструктивных компонентов и, следовательно, неправильной работы оправы объектива, которая могла бы быть вызвана этими факторами.
[0054] В рассмотренных выше в качестве иллюстративных примеров вариантах осуществления предлагаемого изобретения предусматривается опорная конструкция для охватываемой части оправы (она же оправа передней группы 11) и охватывающей части оправы (она же оправа задней группы 12), которые установлены с возможностью перемещения друг относительно друга с целью фокусирования, но конструктивное решение для оправы объектива согласно предлагаемому изобретению может быть широко использовано в качестве опорной конструкции для охватываемой части оправы и ее охватывающей части, выполненных с возможностью перемещения друг относительно друга с другими целями, например для наезда и отъезда, а также для съемки с близкого расстояния (макрофотографирование).
Ссылочные обозначения
[0055]
11 - оправа передней группы
12 - оправа задней группы
13 - фокусирующее кольцо
111 - передняя группа линз
112 - шпилька
113 - направляющее кольцо
115, 116 - окружные поверхности
117 - стопорное кольцо
121 - удлиненное отверстие
131 - криволинейный паз
132 - зубчатый участок
201, 202 - кольцевые держатели
1. Оправа объектива, имеющая телескопическую конструкцию, включающая
охватываемую часть (11) оправы, имеющую окружные поверхности (115, 116) с разными диаметрами,
охватывающую часть (12) оправы, имеющую внутренние окружные поверхности, соответствующие упомянутым окружным поверхностям (115, 116) охватываемой части (11), при этом охватываемая часть (11) и охватывающая часть (12) выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга,
первый кольцевой держатель (201), расположенный между окружной поверхностью (115) охватываемой части (11) оправы и соответствующей внутренней окружной поверхности охватывающей части (12) оправы, и
второй кольцевой держатель (202), расположенный между окружной поверхностью (116) охватываемой части (11) оправы и соответствующей внутренней окружной поверхности охватывающей части (12) оправы,
при этом упомянутые первый и второй кольцевые держатели (201, 202) являются опорой для совокупности подшипниковых шариков (30), установленных с возможностью их прокатывания на первом кольцевом держателе (201) в контакте с окружной поверхностью (115) охватываемой части (11) оправы и соответствующей внутренней окружной поверхностью охватывающей части (12) оправы, а подшипниковые шарики (30) на втором кольцевом держателе (202) установлены в контакте с окружной поверхностью (116) охватываемой части (11) оправы и соответствующей внутренней окружной поверхностью охватывающей части (12) оправы, при этом упомянутые кольцевые держатели (201, 202) установлены с обеспечением плавающей опоры относительно направления, параллельного оптической оси, в соответствии с перемещением подшипниковых шариков (30) путем качения и обеспечением шарикоподшипниковой опоры для охватываемой и охватывающей частей (11, 12) оправы при их перемещении относительно друг друга.
2. Оправа объектива по п. 1, в которой в разных положениях относительно направления оптической оси между охватываемой и охватывающей частями оправы расположено по меньшей мере два кольцевых держателя.
3. Оправа объектива по любому из пп. 1 или 2, содержащая конструктивный компонент для ограничения диапазона перемещения, в пределах которого обеспечена возможность перемещения кольцевых держателей в направлении, параллельном оптической оси между охватываемой и охватывающей частями оправы в соответствии с перемещением подшипниковых шариков путем прокатывания при перемещении охватываемой и охватывающей частей оправы друг относительно друга.
