AT203748B - Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite - Google Patents

Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite

Info

Publication number
AT203748B
AT203748B AT756857A AT756857A AT203748B AT 203748 B AT203748 B AT 203748B AT 756857 A AT756857 A AT 756857A AT 756857 A AT756857 A AT 756857A AT 203748 B AT203748 B AT 203748B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
lens
focal length
link
sleeve
objective
Prior art date
Application number
AT756857A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Bell & Howell Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bell & Howell Co filed Critical Bell & Howell Co
Application granted granted Critical
Publication of AT203748B publication Critical patent/AT203748B/de

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/02Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective
    • G02B15/04Optical objectives with means for varying the magnification by changing, adding, or subtracting a part of the objective, e.g. convertible objective by changing a part
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • G02B3/12Fluid-filled or evacuated lenses
    • G02B3/14Fluid-filled or evacuated lenses of variable focal length

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite 
Die Erfindung betrifft ein Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite, das zwar in erster Linie für Projektionszwecke bestimmt ist, aber ebenso gut für allgemeine photographische Zwecke dienen kann. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektiv mit   veränderbarer Brennweite   zu schaffen, dessen sphärische und chromatische Aberration ebenso korrigiert ist wie sein Komafehler, Astigmatismus, seine Bildfeldwölbung und seine Verzeichnung, wobei eine praktisch gleichmässige Korrektur über einen Bereich erreicht wird, innerhalb dessen die äquivalente Brennweite änderbar ist ; ausserdem soll es einen verhältnismässig grossen ausnutzbaren Bildwinkel aufweisen, ohne dass der gesamte Aufbau des optischen Systemsverwickelter wird, und ein verhältnismässig   grosses   Öffnungsverhältnis besitzen, wobei ein entsprechender freier Raum zwischen dem hintersten Teil und der Bildebene oder Brennebene des Objektivs bleiben soll. 



   Jm folgenden sind mit "vorn" bzw. "hinten" diejenigen Enden des Objektivs gemeint, die bei Verwendung als Projektionsobjektiv dem Bild bzw. dem Gegenstand, bei Verwendung als photographisches Objektiv dem Gegenstand bzw. dem Bild zugekehrt sind. 



   In der Zeichnung ist in den   Fig. 1-3   ein erstes Ausführungsbeispiel des Objektivs wiedergegeben (Beispiel 1), das im folgenden beschrieben ist,   u. zw.   zeigen die Figuren das Objektiv in der Einstellung auf den kurzen, auf einen mittleren und auf den langen Bereich der äquivalenten Brennweite. 



   Die Fig. 4 zeigt das in Beispiel 2 erläuterte Objektiv, das eine andere   Ausführungsform   des Erfindungsgegenstandes darstellt. Die Fig. 5 und 6 sind Ansichten axialer Schnitte durch ein Objektiv gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, das in einem Gehäuse untergebracht ist, welches die Einstellvorrichtung enthält, und zeigen die einzelnen Teile in verschiedenen Einstellungen. Fig. 7 gibt eine 
 EMI1.1 
 zogener Teile mit den dazugehörigen Objektivbestandteilen und dem später noch zu beschreibenden Objektivgehäuse wieder. 



   Das Objektiv nach den Fig. 1-4 besteht aus vier mit entsprechendem Luftabstand voneinander angeordneten Gliedern. Das vorderste oder erste Glied,    Li, ist   positiv, das zweite Glied   L2, ist im   Verhältnis dazu stark negativ, das dritte und vierte Glied L3 bzw.   L,   sind positiv und bestehen aus achromatischen Doppellinsen, wobei das vierte Glied in Fig. 4 zusätzlich noch ein positives Element aufweist, welches dicht vor der Doppellinse dieses Gliedes angeordnet ist. Vorder-bzw. Hinterelement der Doppellinse L3 sind in den Fig.   1-4   jeweils mit 1 und 2, das Vorder- bzw. Hinterelement der Doppellinse   L   entsprechend mit 3 bzw. 4 bezeichnet ; dem zusätzlichen positiven Element des Gliedes   L4   ist in Fig. 4 das Bezugszeichen 5 zugeordnet. 



   In den Fig.   1-4   sind, von vorn beginnend, die optischen Oberflächen der Linsen mit   R1'1\ usw.,   die   Dicken in axialer Richtung mit t, t usw. und die Abstände der Linsen oder Linsensysteme voneinander mit S,S usw. bezeichnet. Mit 6 ist die vor dem dritten Linsensystem angeordnete Öffnungsblende des   Objektivs, mit 7 die Bild- bzw. Brennebene bezeichnet. 



   Die Änderung der äquivalenten Brennweite des Objektivs wird durch gemeinsame axiale Verschiebung des ersten und dritten Gliedes   L1   und    L, sowie   durch axiale Verschiebung des zweiten Gliedes L2 re- 
 EMI1.2 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 zug auf die Bild- oder Brennpunktebene, wird die kleine Änderung der hinteren Brennweite des Objektivs ausgeglichen, die aus der Änderung der äquivalenten Brennweite entspringt, wie dies im folgenden näher beschrieben werden soll. 



   Im folgenden sind zwei Beispiele 1 und 2, für den Erfindungsgegenstand   angeführt.   Die Längenmasse sind in Millimetern angegeben, die Brechungsindices für die D-Linie und die Abbe-Dispersionszahlen mit   nd   bzw. v bezeichnet. 



   Beispiel1 :21,767,17,155 Äquivalente Brennweite 25, 400, hinterer Brennpunktabstand 15,814   28, 295, 14, 698    
 EMI2.1 
 
 EMI2.2 
 : 1, R2=+605,790   # = 5,405 s11 : 7, 798 R = -1157,732 # = 9,431   L2 2 t2 4, 572 nd = 1,5704 v = 48,1
R4=+16,139 
 EMI2.3 
 
38. 844Rs = - 42, 509
L3 R6 = - 20,909 t3 = 6,238 nd = 1,617 v = 55, 0
R7 = - 42,509 t4 = 2,502 nd = 1,720 v = 29, 2   f   13, 350   s3 = 18,136 = 21, 402      R=   + 19, 223 
 EMI2.4 
 =-19, 223 ts = 5, 187 nd = 1, 517 64,Beispiel 2 :

  
19,844, 15,115   Aquivalente   Brennweite 25, 400, hinterer   Brennpunkt-13,@79  
31, 775, abstand 11,727 Öffnungsverhältnisf/1,4 
R1=+36,833 
 EMI2.5 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 
L1L3 t3 = 6, 579 nd   = 1, 617 v = 55,   0
R6=-23, 091 t4=2,642nd=1,720v=29,2 
R7=-53,391   # = 14,   061   s3 # = 19,   141   # = 24,221   
 EMI3.2 
   R8Rg = +266, 700 = 0 16 L4 R109= + 19,670 s4 = 0,165     Rl= - 26,   060 t6 = 4,394 nd = 1,589 v = 61, 0   Ri2= + 39,   649   t7 = 1,   651 nd   =   1, 720   v = 29,   2 
Man sieht, das Objektiv hat einen relativ grossen hinteren Brennpunktabstand und folgende Charakteristika :

  
Die Brennweiten der einzelnen Glieder erfüllen folgende Bedingung : +2,5F < -f(L1+L2') < +4,0F
1, 1 F < f2 < 2, 1 F   1, 2 F   <   fg < 2, 3F.   



   Die Abstände zwischen dem zweiten und dritter bzw. dem dritten und vierten Glied L2, L3 und L3, L4 genügen den Beziehungen : 
 EMI3.3 
 stens annähernd das arithmetische Mittel der Brennweiten des Objektivs aus der kurzen und langen äquivalenten Brennweite. Zwischen den Krümmungsradien R1 und   R4   des ersten und zweiten Gliedes, L bzw. 



  L, besteht die Beziehung : 
 EMI3.4 
 
 EMI3.5 
 
 EMI3.6 
 
Die Änderung der Abstände der einzelnen Glieder wird annähernd nach folgender Gleichung vorgenommen :   ¯ # S1 = ¯ # S2 = ¯ # S3   
Die Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes nach Beispiel 1 besitzt folgende zusätzliche Merkmale, u zw. erfüllen das erste, zweite, dritte und vierte Glied folgende Bedingungen :   0, 8 F   < Rl <   2, OF   
 EMI3.7 
    4F1, 8 F   < Rs < 2, 7 F +1,0F < -R < +2,5F
0, 6 F < R87 < 1,5 F -2,2 F <   RIO   < +2,9 F und das vierte Glied   L, erfüllt   die Bedingung : 
 EMI3.8 
 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
Die allgemeine Korrek : ur der Aberration des Objektivs konzentriert sich auf den Bereich der Einstellung auf mittlere äquivalente Brennweite.

   Durch Änderung der Abstände der Glieder in annähernder Übereinstimmung mit dem oben angegebenen Verhältnis kann eine Änderung der äquivalenten Brennweite bis zu   j : 20%   oder 1 : 30% erreicht werden, ohne dass die allgemeine Korrektur der Aberration wesentlich gestört wird. 



   Durch Änderung des bevorzugten Verhältnisses der Abstandsverstellung der einzelnen Glieder, das 
 EMI4.1 
 



   Um die Komakorrektion so zu ändern, dass sie genau mit dem nominell korrigierten Aberrationsmuster übereinstimmt, wird das Verhältnis von A    Si zu A S, für   die Einstellung des grossen Bereiches bis zu 2,0 vergrössert ; dadurch erhält man einen etwas unterkorrigierten Astigmatismus, der wegen des erforderlichen kleineren Bildwinkels bei der grösseren Brennweite tragbar ist. In   ähnlicher   Weise wird die Einstellung für die Brennweite des kurzen Bereiches dadurch geändert, dass man einen befriedigenden Ausgleich von Komafehlern und Astigmatismus auf Kosten einer etwas unterkorrigierten sphärischen Aberration durch Verringerung des Verhältnisses A   S   zu   S2 vornimmt.   



   Diese Änderungen der direkten Abstandsverhältnisse der Glieder ermöglichen eine Erweiterung der Einstellung des Brennweitenbereiches über dasjenige Mass hinaus, das nach der Abstandsregulierung gemäss obiger Gleichung zulässig ist. Um diesen erweiterten Einstellungsbereich zu erlauben, müssen die Abstände der Teile innerhalb folgender Grenzen liegen : 
 EMI4.2 
 
Der hintere Brennpunktabstand des Objektivs ändert sich in nicht-linearem Masse geringfügig, wenn die äquivalente Brennweite geändert wird. Diese Defokussierung wird dadurch korrigiert, das das Objektiv als Ganzes in bezug auf die Bild- oder Brennebene eingestellt wird. 



   Überall dort, wo das Objektiv als Projektionslinse verwendet wird, kann die Brennpunkteinstellung des Objektivs unabhängig von der Einstellung der Brennweite vorgenommen werden. Die Brennweite des Objektivs wiid zuerst so lange eingestellt, bis die Vergrösserung bei gegebener Entfernung von dem Pro-   jektionsschirm   auf dessen Grösse abgestimmt ist. Erst dann wird das Objektiv so lange verschoben, bis das projizierte Bild scharf ist. 



   Wird das Objektiv jedoch als photographische Linse verwendet, dann werden die Brennweiteneinstellung und die Scharfeinstellung des Objektivs miteinander gekuppelt, wie dies üblich ist, um das Bild über den gesamten Bereich der Brennweiten-Einstellung scharf einstellen zu können. 
 EMI4.3 
 vor der Doppellinse 3-4 angeordnet und verringert die sphärische Aberration höherer Ordnung ; dadurch kann die relative Öffnung gegenüber derjenigen nach Beispiel 1 vergrössert werden. Es liegt im Rahmen der Erfindung, einem oder mehreren der Glieder Zusatzelemente zuzuordnen, um eine bessere Korrektur der Aberrationen höherer Ordnung zu erhalten oder auch eine bessere   Gleichmässigkeit   der chromatischen Korrekturen über den Änderungsbereich der äquivalenten Brennweite zu erzielen. 



   Das in Beispiel 1 im wesentlichen beschriebene Objektiv kann, wie in den Fig. 5-8 gezeigt ist, für die Verwendung als Projektionslinse eingerichtet werden, wobei die Einstellung der Brennweite des Objektivs wenigstens praktisch unabhängig von dessen Scharfeinstellung ist. 



   Eine äussere zylindrische Hülse 8 ist mit ihrem   rückwärtigen   Teil drehbar und verschiebbar in einem Tubus 9 eines Bildprojektors gelagert ; dieser Teil ist in der üblichen Weise mit einer   schraubenlinienför-   mig verlaufenden Nut 10 versehen, in die eine Vorrichtung 11 mit einer unter Federdruck stehenden Kugel eingreift, um die Längseinstellung der Hülse 8 gegenüber dem Tubus in der gebräuchlichen Weise vornehmen zu können. Die Anordnung dient gleichzeitig zum Anbringen und Abnehmen der Hülse an bzw. von dem Tubus. 



   Eine zylindrische Zwischenhülse 12 ist verschieb-und drehbar in die innere Bohrung der Hülse 8 gesteckt. Sie ist in dem nach vorn liegenden Teil der Hülse 8 angeordnet. Eine dreh-und verschiebbar angeordnete verhältnismässig kurze zylindrische Hülse 13 liegt im mittleren Teil der Bohrung der Hülse 12. 



  Der vordere Teil der Hülse 8, der vor dem Tubus 9 liegt, hat einen gerändelten Teil 14 grösseren Durchmessers, um die Hülse in der üblichen Weise drehen zu können ; in ähnlicher Weise ist die Zwischenhül- 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 se 12, die aus der Hülse 8 vorn herausragt, an ihrem vorderen Ende mit einem gerändelten Teil 15 grö- sseren Durchmessers versehen, um auch diese   Hülse in der   üblichen Weise verschieben zu können. 



   Die einzelnen Glieder des erfindungsgemässen Objektivs sind in den Hülsen 8,12 und 13 in axialer Ausrichtung hintereinander angeordnet. Das Glied L1 liegt im vorderen Ende 16 der Hülse 12, das Glied L2 im vorderen Ende 17 der Hülse 13, das Glied    L   im hinteren Ende 18 der Zwischenhülse 12 und schliesslich das Glied L4 im hinteren Ende 19 der Hülse 8. Gemäss dieser Anordnung sind die Glieder    L1   und    L   in festem Abstand voneinander in der Hülse 12 montiert und sind in axialer Richtung in bezug auf die Glie- 
 EMI5.1 
 
L2dern auch in bezug auf die Glieder    L1   und La einstellbar sind. 



   Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Glied    L   enthält zwei Linsen, die, abweichend von den Linsen des   dritten Gliedes nach   den Fig. 1-4, ungleich gekrümmte, gegeneinander gekehrte Flächen aufweisen. Eine solche Ausbildungsvariante kann gegebenenfalls von Vorteil sein. 



   Ein Führungsstift 21 sitzt mit Gewinde in der Hülse 13 und ragt aus dieser heraus. Er kann ausserdem in einem Längsschlitz 22 in der Hülse 12 gleiten, so dass diese beiden Hülsen drehbar angeordnet und ausserdem in Längsrichtung gegeneinander verschiebbar sind. Ein zweiter Führungsstift 23 sitzt in einem Gewindeloch in der Hülse 8, ragt, von dieser aus gesehen, nach innen und gleitet in schraubenlinienförmigen Schlitzen 24 bzw. 25 mit verschiedenen Steigungen in den Hülsen 12 und 13, wie am besten aus Fig. 5 zu ersehen ist. 



   Infolgedessen bewirkt eine Verdrehung der Hülse 12 gegenüber der Hülse 8 gleichzeitig Längsverschiebungen der Hülsen 12 und 13 relativ zu der Hülse 8 und eine Längsverschiebung der Hülse 13 relativ zu der Hülse 12 um verschiedene Beträge, die von den verschiedenen Steigungen der Schlitze 24 und 25 abhängig sind. Auf diese -Weise werden die in den Hülsen angeordneten Glieder des Objektivs gegeneinander in axialer Richtung entsprechend verstellt. 



   Die Steigungen der Schlitze 24 und 25 sind so gewählt, dass die Glieder des Objektivs relativ zueinander in jenem Masse verstellt werden, das der Einstellung der Abstände nach vorstehender Gleichung entspricht. Die Scharfeinstellung des ganzen Objektivs erfolgt durch Drehung der Hülse 8, um das Objektiv in bezug auf die Bild- oder Brennebene des Projektors in der Längsrichtung einzustellen, wenn, wie oben ausgeführt ist, zugunsten eines grösseren Variabilitätsbereiches von einstellbaren Brennweiten, von der Einhaltung der erwähnten Wahl der Steigungen abgesehen wird. 



   Da naturgemäss viele Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes denkbar sind, die alle im Rahmen der Erfindung liegen, soll besonders darauf hingewiesen werden, dass die dargestellten und/oder beschriebenen Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes nur als Beispiele zu werten sind und die Erfindung in keiner Weise einschränken sollen. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite, gekennzeichnet durch vier, durch Luftabstände voneinander getrennte Glieder, von denen, vom vorderen Ende des Objektivs aus gezählt, das erste Glied positiv, das zweite Glied negativ, das dritte und vierte, je als eine achromatische Doppellinse ausgebildete Glied positiv ist und die Brennweiten bzw.
    Abstände der einzelnen, mit Hilfe von Verstellvorrichtungen gegeneinander verschiebbaren Glieder die folgenden Bedingungen erfüllen : EMI5.2 1, 1 F < f 2 < 2, 1 F, 1, 2F < fg < 2, 3 F ; 0, 8F < S2 < 2, 0 F, 0, 6 F < s < 1, 0 F ; EMI5.3 worin F die mittlere äquivalente Brennweite (arithmetische Mittel) des Objektivs, f bzw. f, die Brenn- <Desc/Clms Page number 6> EMI6.1 die kombinierte Brennweite dc. serstenund zweitenbzw. des dritten Gliedes vom vierten ; RI bzw. R den Radius der Vorderfläche des ersten bzw. der Hinterfläche des zweiten Gliedes und R bzw. R7 den Radius der Vorder- bzw. Hinterfläche des dritten Gliedes bedeuten.
    2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtungen zum Verschieben der Glieder zur wenigstens annähernden Einhaltung der Bedingung EMI6.2 eingerichtet sind.
    3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zusätzliches positives Element, das dicht vor der das vierte Glied bildenden Doppellinse angeordnet ist.
    4. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtungen zum Verschie- EMI6.3 EMI6.4 EMI6.5 51, 8F < Rs < 2, 75F, l, OF < - R7 < 2, 5F, 0, 6 F < Re < 1, 5F, - 2, 2F < Rl0 < +2, 9F ; EMI6.6 worin R bzw. R10 den Krümmungsradius der Vorder- bzw. Hinterfläche des vierten Gliedes bedeuten.
    6. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch im wesentlichen die folgenden Werte der Krüm- EMI6.7 EMI6.8 <Desc/Clms Page number 7> EMI7.1 EMI7.2 EMI7.3
AT756857A 1957-09-20 1957-11-21 Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite AT203748B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US203748XA 1957-09-20 1957-09-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
AT203748B true AT203748B (de) 1959-06-10

Family

ID=21798291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT756857A AT203748B (de) 1957-09-20 1957-11-21 Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite

Country Status (1)

Country Link
AT (1) AT203748B (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE815110C (de) Objektive mit veraenderlicher Brennweite fuer Kameras
DE2161804C3 (de) Als invertiertes Teleobjektiv ausgebildetes Weitwinkel-Kameraobjektiv
DE1032571B (de) Optisches System, das zur Erzeugung eines Bildes von kontinuierlich veraenderlicher Groesse eines in fester Entfernung von dem System befindlichen Gegenstandes dient
DE3221184A1 (de) Optisches suchersystem mit dioptrien-korrekturverstellung
DE2919924A1 (de) Optiksystem fuer mikroskope
DE6803692U (de) Extrem weitwinkliges objektiv.
DE2414028A1 (de) Zoomobjektiv
DE1116427B (de) Objektiv mit veraenderlicher Brennweite
AT203748B (de) Objektiv mit veränderbarer äquivalenter Brennweite
DE472234C (de) Photographisches Satzobjektiv
DE2635102A1 (de) Teleobjektiv
DE2440945A1 (de) Weitwinkelobjektiv
DE804063C (de) Basis-Entfernungsmesser fuer fotografische Kameras
CH163323A (de) Vorsatzobjektiv für Objektive von photographischen Aufnahmeapparaten.
DE2115407C2 (de) Photoobjektiv mit großer relativer Öffnung
DE2036285B2 (de) Pankratisches Projektionsobjektiv
DE1168763B (de) Farbfernsehkamera
DE1203488B (de) Objektiv mit veraenderlicher Brennweite
DE273287C (de)
DE2950951A1 (de) Photographisches objektiv mit stabilisierung gegen eine bildwinkelaenderung waehrend des fokussierens
DE3438047A1 (de) Aus objektiv und konverter bestehendes linsensystem
AT70833B (de) Terrestrisches Fernrohr für veränderliche Vergrößerung mit einem Kollektivsystem von veränderlicher Lage.
AT100160B (de) Vorrichtung zur gleichzeitigen Herstellung der Teilbilder einer Mehrfarbenaufnahme durch Teilung der ein Objektiv durchsetzenden Strahlenbüschel mit Hilfe optischer Mittel.
AT231194B (de) Diaprojektor
DE2711971A1 (de) Fotografisches objektiv vom abgewandelten gauss-typ