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Projektionsobjektiv mit kontinuierlich veränderlicher Brennweite
Die Erfindung betrifft ein aus drei Gliedern bestehendes Projektionsobjektiv mit kontinuierlich ver- änderlicher Brennweite, bei welchem-von vorne gezählt-das erste Glied feststehend mit negativer Brechkraft, das mittlere Glied, längs der optischen Achse verschiebbar, mit positiver Brechkraft und das hintere Glied feststehend mit positiver Brechkraft ausgebildet ist.
Eine genaue Einhaltung der Konstantlage einer der konjugierten Ebenen (einer Gegenstands- oder Bildbrennfläche) für verschiedene Abbildungsmöglichkeiten wird grundsätzlich auf zweierlei Weise erzielt. Das erste Verfahren beruht darauf, dass zwei Glieder eines Systems zwei verschiedene Bewegungen ausüben, von denen die erste Bewegung die grundsätzliche Veränderung der Brennweite, während die andere Bewegung die Präzisierung der Abbildung der gegebenen Ebene verfolgt. Das andere Verfahren beruht darauf, dass mehrere Glieder dieselbe Bewegung ausüben, wobei diese beweglichen Glieder durch die feststehenden separiert werden.
Die Genauigkeitsanforderungen der Abbildung in die gegebene Ebene unter Einhaltung des geforderten Effektes des Systems werden teils durch die Anwendungsart des Systems, z. B. bei der Aufnahme, Projektion oder bei visueller Beobachtung, teils durch eigene Parameter des Systems wie Lichtstärke u. dgl. beeinflusst.
Geht man bei der Konstruktion von Projektionsobjektiven mit kontinuierlich veränderlicher Brennweite von der beschriebenen Tatsache aus, ist es nicht nötig, darauf zu beharren, dass die Veränderung der Vergrösserung des Bildes auf der Projektionswand ohne jedwede Brennweitenveränderung erzielt wird. Die Erfüllung dieser Anforderung würde nämlich zu einer grösseren mechanischen oder optischen Komplikation der Objektivkonstruktionen führen, wobei der vorausgesetzte Effekt im vollen Umfang ohnehin nicht ausgenützt werden würde.
Diese Tatsache geht daraus hervor, dass beim Film aus verschiedenen Gründen eine sogenannte "Atmung" auftritt, d. h. eine mässige Verschiebung in der Richtung der optischen Achse, die eine Verschlechterung der Bildschärfe auf der Projektionswand zur Folge hat, was im Laufe der Projektion durch kleine Veränderung der Scharfeinstellung zu beseitigen ist. Ausserdem muss auch die Tatsache in Betracht gezogen werden, dass z. B. bei der Heimprojektion die Entfernung zwischen der Projektionswand und dem Projektor nicht konstant ist, dass der Projektor transportfähig ist und dass es vor jeder Vorführung nötig ist, das Objektiv wiederum scharfzustellen. Weiterhin ist auch die Tatsache von Bedeutung, dass der mit einem Objektiv mit veränderlicher Brennweite verursachte Haupteffekt vom Standpunkt des Zuschauers das Aufnahmeobjektiv bringen muss.
Bei der Konstruktion von Projektionsobjektiven mit kontinuierlich veränderlicher Brennweite ist es also zweckdienlich, sich damit zufriedenzugeben, dass im Bereich aller Brennweiten die Schnittweite an der Filmseite im Bereich bis 10% schwanken kann und dann nach der Erzielung eines Qualitätsbildes bei maximaler Lichtstärke zu streben.
Dieser Grundsatz wird bei dem Projektionsobjektiv der eingangs näher beschriebenen Art, auf welches sich die Erfindung bezieht, völlig berücksichtigt. Erfindungsgemäss ist ein solches Projektionsobjektiv
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Glied durch eine Streulinse und eine Sammellinse gebildet wird, sind in weiterer zweckmässiger Ausgestaltung der Erfindung durch diese Linsen nachstehende Bedingungen zu erfüllen :
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(1) Glied als ein verkittetes, aus zwei Linsen zusammengesetztes Glied ausgebildet ist, wird in weiterer Aus- gestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Kettfläche negative Brechkraft aufweist und dass für die Sammellinse die Bedingung
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Das zweite, verschiebbare Glied wird durch die Streulinse 3 und durch die Sammellinse 4 gebildet und die Linsen 3, 4 dieses zweiten, verschiebbaren Gliedes II sind verkittet. Das dritte optische Glied III wird durch die Sammellinse 5, durch die Streulinse 6 und durch die Sammellinse 7 gebildet.
Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Projektionsobjektiv bedeuten : S'die filmseitige Schnittweite, F'die Lage des Brennpunktes, 0 die optische Achse des Systems, a den Verlauf der Aperturstrahlen, wobei durch Pfeile die Richtung des Lichtstrahlenverlaufs angedeutet wird, - die Linsendicken, -, die Luftabstände zwischen den einzelnen Linsen, R1#R13 die Krümmungshalbmesser der einzelnen Linsen, I das vordere feststehende Glied, II das mittlere verschiebbare Glied und III das hintere feststehende Glied.
Die Konstruktionsangaben des Ausführungsbeispiels werden in der nachstehenden Tabelle veranschaulicht :
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<tb>
<tb> nd <SEP> v
<tb> R1 <SEP> = <SEP> 24,0 <SEP> # <SEP> d1 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,51633 <SEP> 64,0
<tb> = <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> +/i=l, <SEP> 0 <SEP>
<tb> Ra <SEP> = <SEP> 49, <SEP> 3 <SEP> + <SEP> d2 <SEP> = <SEP> 3,0 <SEP> 1,64831 <SEP> 33,8
<tb> R4 <SEP> = <SEP> 175, <SEP> 4 <SEP> # <SEP> l2 <SEP> = <SEP> 21-1
<tb> R5 <SEP> = <SEP> 51,87+ <SEP> d3 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,76182 <SEP> 26,5
<tb> R6 <SEP> = <SEP> 21, <SEP> 6 <SEP> + <SEP> d4 <SEP> = <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 65832 <SEP> 57, <SEP> 1 <SEP>
<tb> R7 <SEP> = <SEP> 40,0 <SEP> # <SEP> l3 <SEP> = <SEP> 1#21
<tb> R8 <SEP> = <SEP> 17, <SEP> 0 <SEP> + <SEP> d5 <SEP> = <SEP> 4, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 65832 <SEP> 57, <SEP> 1 <SEP>
<tb> R, <SEP> = <SEP> 240, <SEP> 0-14 <SEP> = <SEP> 1,
<SEP> 5 <SEP>
<tb> R10 <SEP> = <SEP> 30,71# <SEP> d6 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,64831 <SEP> 33,8
<tb> Ri= <SEP> 19, <SEP> 0 <SEP> + <SEP> l5 <SEP> = <SEP> 1,0
<tb> Ri, <SEP> = <SEP> 27, <SEP> 0 <SEP> + <SEP> d7 <SEP> = <SEP> 7, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 65832 <SEP> 57, <SEP> 1 <SEP>
<tb> R13 <SEP> = <SEP> 29,6 <SEP> #
<tb>
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optischen Gliedes nach der nachstehenden Tabelle, wo die diesbezüglichen Werte für die beiden Grenzlagen und für die mittlere Lage des mittleren optischen Gliedes II angeführt werden.
Alle diese Werte werden in Millimetern angegeben :
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<tb>
<tb> 12 <SEP> 13 <SEP> f <SEP> S' <SEP>
<tb> 1 <SEP> 21 <SEP> 25, <SEP> 87 <SEP> 13, <SEP> 53 <SEP>
<tb> 11 <SEP> 11 <SEP> 19, <SEP> 96 <SEP> 13, <SEP> 18 <SEP>
<tb> 21 <SEP> 1 <SEP> 15, <SEP> 54 <SEP> 13, <SEP> 42 <SEP>
<tb>
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Das erfindungsgemässe Projektionsobjektiv mit kontinuierlich veränderlicher Brennweite ist durch seine einfache Bauweise besonders für die Anwendung bei transportablen Projektionsgeräten geeignet. Das Objektiv gemäss dem angeführten Beispiel ist zur Projektion von 8 mm Schmalfilmen bestimmt, wobei das Verhältnis der längsten und der kürzesten Brennweite 1, 66 beträgt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aus drei Gliedern bestehendes Projektionsobjektiv mit kontinuierlich veränderlicher Brennweite, bei welchem-von vorne gezählt-das erste Glied feststehend mit negativer Brechkraft, das mittlere Glied, längs der optischen Achse verschiebbar, mit positiver Brechkraft und das hintere Glied feststehend mit positiver Brechkraft ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Glieder nachstehende Bedingungen erfüllen :
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