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Objektiv mit veränderlicher Brennweite
Die Erfindung bezieht sich auf solche Objektive mit veränderlicher Brennweite oder Vergrösserung, bei denen zwischen zwei positiven Gliedern ein mehrteiliges Negativglied verschoben wird, ohne dass die Lage der Positivglieder sich ändert. Diese an sich für Objektive wie auch für Vorsatzfernrohre bekannte Bauart hat den Vorteil, dass Schnittweite und Blendenwerte für jede eingestellte Brennweite eines solchen Objektives streng die gleichen bleiben. Abgesehen ist hiebei von der bekannten Möglichkeit, durch eine zusätzliche Verschiebung des der langen Schnittweite zugewandten Gliedes, also des Frontgliedes, auf nahe gelegene Gegenstände scharf einstellen zu können.
Es ist weiter bekannt, dass eine zweite oft mit einem Umkehrpunkt behaftete Bewegung eines optischen Gliedes eingeführt werden muss, wenn über einen grösseren Verstellbereich hinweg das Bild streng an seinem Ort verbleiben soll. Man kann hiezu entweder das Frontglied oder das der kurzen Schnittweite zugewandte Glied, weiterhin nur einen Teil des letzteren oder auch beide Sammelglieder benutzen.
Die Erfindung geht aber von Objektiven aus, bei denen das zur Brennweiten- oder Vergrösserungsverstellung um erhebliche Beträge verschobene negative eingeschlossene Glied in zwei Komponenten aufgespalten ist. Üblicherweise werden beide Komponenten gleichzeitig, im gleichen Sinne und etwa um die gleiche Strecke verschoben, wobei sie ihren Abstand geringfügig ändern. Dazu sind zwei getrennte
Führungselemente, z. B. schraubenförmige Kurven in drehbaren Fassungszylindern, erforderlich ; diese
Kurven müssen sehr sorgfältig hergestellt werden, wenn Bildgüte und Konstanz der Bildlage innerhalb der vorgeschriebenen engen Toleranzen erhalten bleiben sollen.
Die Erfahrung zeigt, dass dies umso mehr der Fall sein muss, je grösser die Brechkraft, also je kleiner die Brennweite der verschobenen Glieder oder der verschobenen Komponente ist. Man hat daher einer
Komponente eine starke Brechkraft erteilt und verschiebt sie mit möglichst einfach und genau herzustellen- den Mitteln, beispielsweise mit einer schraubenlinienförmigen Kurve oder Nute konstanter Steigung. Da- gegen erteilt man Verschiebungen ungleichförmiger Art, insbesondere mit Umkehrpunkten, solchen optischen
Komponenten, die eine geringe Brechkraft haben, und wird darüberhinaus ihre Verschiebung klein zu halten suchen.
Gemäss diesem Gedanken ist eine der zwei Komponenten des eingeschlossenen Gliedes sehr brechstark, ihre Brennweite also verhältnismässig kurz ; die andere Komponente hat eine lange Brennweite. Es ist bereits ein Objektiv bekannt geworden, bei dem die Brennweite dieser zweiten Komponente etwa das Dreifache derjenigen der brechstarken, vorangehenden Komponente ausmacht. Dabei wird diese brechschwache Komponente um kleine Beträge verschoben, wozu eine nur schwach gekrümmte Leitkurve geringer Steigung erforderlich ist.
In dem Objektiv gemäss der Erfindung wurde dieser Vorteil dadurch erheblich gesteigert, dass die Brennweite der brechschwachen Komponente mehr als das Vierfache, bevorzugt das Fünffache der brechstarken, um beträchtliche Beträge verschiebbaren Komponente beträgt.
Zweckmässig wird die mehrlinsige, bevorzugt dreilinsige brechstarke Komponente des negativen Gliedes so aufgebaut, dass ihre einzelne, der langen Schnittweite des Gesamtobjektivs zugekehrte Streulinse höchstens die halbe Brennweite, bevorzugt 40-50% der Brennweite des auf sie folgenden verkitteten Komponententeils aufweist. Dazu ist es im Hinblick auf die Korrektur der Koma wesentlich, diese Einzellinse meniskenförmig, u. zw. konvex zur langen Scbnittweite, zu gestalten. Dabei kann ihre Durchbiegung so weit gehen, dass ihr konkaver Radius, absolut genommen, der kleinste der gesamten Komponente ist, und dass der Kittradius des verkitteten Teiles den zweitkleinsten Radius darstellt. Er ist im Hinblick auf die Korrektion der Koma, insbesondere der Farbkoma, hohl zur Blende und trennt zwei Glasarten, deren Brechzahldifferenz mindestens 0, 1, bevorzugt 0, 15 beträgt.
Der der kurzen Schnittweite zugewandte Abschlussradius dieser fünfflächigen Komponente hat eine schwach negative oder auch positive Brechkraft, deren Betrag kleiner ist als 5% der Brechkraft der gesamten Komponente, unter Beobachtung des Vorzeichens betrachtet.
Weiterhin liegt die Blende des Objektives zwischen der brechschwachen Negativkomponente und dem sammelnden Bauteil auf der Seite der kurzen Schnittweite ; dies ermöglicht kleine Durchmesser des der langen Schnittweite zugekehrten Frontgliedes und für das der kurzen Schnittweite zugewandte Sammelglied
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Bauarten, deren enge Lufträume den Einbau einer Blende erschweren oder nicht möglich machen, die aber ein sehr grosses Öffnungsverhältnis aufweisen, insbesondere Tripletts mit aufgespaltener, also mindestens zweilinsiger Frontkomponente.
Eine dritte Sammellinse kann eingefügt werden ; sie ist vorstellbar als Abschluss des variablen Objektivteiles, der einschliesslich dieser Linse 3 begrenzt durch r13 und r14 der Figur # ein im wesentlichen telezentrisches Fernrohr mit variabler Vergrösserung darstellt. Es ist aber nicht erforderlich und bei dem System gemäss der Erfindung auch nicht durchgeführt, dass nach dieser Linse streng telezentrischer Strahlengang folgt. Dies wäre erforderlich, wenn der variable Vorsatzteil abnehmbar gestaltet würde und die letzten vier Linsen des Sammelgliedes als Objektiv für sich benutzt werden. Vielmehr wurde auf den telezentrischen Strahlengang zugunsten weiterer Korrektionsmöglichkeiten verzichtet.
Ausserdem enthält das Objektiv gemäss der Erfindung in der Nähe der Blende, zweckmässig zwischen ihr und der brechschwachen negativen Komponente, eine dicke, planparallel begrenzte Platte, in der eine teildurcblässige reflektierende Fläche schräg eingekittet sein kann, um einen Bruchteil der Strahlen für den Sucher hinauszuspiegeln.
Insgesamt zeichnet sich das System veränderlicher Brennweite gemäss der Erfindung also dadurch aus, dass bei einem Aufbau aus zwei feststehenden Sammelgliedern, die ein Streuglied aus zwei Komponenten einschliessen, die Brennweite der um geringe Beträge verschobenen, der kurzen Schnittweite zugewandten Negativ-Komponente mindestens viermal so lang wie die der um erhebliche Beträge verschobenen, der langen Schnittweite zugewandten Komponente ist.
In der Figur ist ein System gemäss der Erfindung in mehreren Einstellungen wiedergegeben worden ; die folgende Tabelle enthält seine optischen Daten :
EMI2.1
<tb>
<tb> r1 <SEP> + <SEP> 90, <SEP> 0 <SEP> nKv <SEP> (Brechzahl+Ny=Wert) <SEP>
<tb> d1 <SEP> = <SEP> 2,0 <SEP> 1,722/29,3
<tb> r2 <SEP> + <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP>
<tb> d2 <SEP> = <SEP> 6,5 <SEP> 1,589/61,2
<tb> r3-155, <SEP> 84 <SEP>
<tb> l1 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> r4 <SEP> + <SEP> 51, <SEP> 01 <SEP>
<tb> d3 <SEP> = <SEP> 3,9 <SEP> 1,620/60,3
<tb> rs <SEP> + <SEP> 139, <SEP> 59 <SEP>
<tb> 12 <SEP> :
<SEP> 30, <SEP> 00-18, <SEP> 31-2, <SEP> 50 <SEP> (variabel) <SEP>
<tb> r6 <SEP> + <SEP> 133, <SEP> 33 <SEP>
<tb> d4 <SEP> = <SEP> 1,5 <SEP> 1,517/64,2
<tb> zo <SEP> + <SEP> 13, <SEP> 56 <SEP>
<tb> l3 <SEP> = <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP>
<tb> r-18, <SEP> 97 <SEP>
<tb> d5 <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 5 <SEP> 1, <SEP> 517/64, <SEP> 2 <SEP>
<tb> f <SEP> + <SEP> 17, <SEP> 65 <SEP>
<tb> d6 <SEP> = <SEP> 4,0 <SEP> 1,722/29,3
<tb> r10 <SEP> + <SEP> 503, <SEP> 93 <SEP>
<tb> 14 <SEP> : <SEP> 6, <SEP> 45-9, <SEP> 33-30. <SEP> 18 <SEP> (variabel) <SEP>
<tb> ru <SEP> + <SEP> 400, <SEP> 00 <SEP>
<tb> d7 <SEP> = <SEP> 1,0 <SEP> 1,620/60,3
<tb> ri2 <SEP> + <SEP> 53,82 <SEP>
<tb> /s <SEP> :
<SEP> 1, <SEP> 0-9, <SEP> 812-4, <SEP> 771 <SEP> (variabel) <SEP>
<tb> A <SEP> 00
<tb> ds <SEP> = <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 1, <SEP> 643 <SEP> {47, <SEP> 8 <SEP>
<tb> P2 <SEP> 00
<tb> l6 <SEP> = <SEP> 2, <SEP> 0 <SEP>
<tb> r13# <SEP> 158,85
<tb> dg <SEP> = <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 1, <SEP> 691 <SEP> {54, <SEP> 8 <SEP>
<tb> r14# <SEP> 34,12
<tb> 17 <SEP> = <SEP> 0,1
<tb> rlig+ <SEP> 22, <SEP> 31 <SEP>
<tb> d10 <SEP> = <SEP> 2, <SEP> 59 <SEP> 1, <SEP> 691/54, <SEP> 8 <SEP>
<tb> r16 <SEP> + <SEP> 115,10
<tb> Is <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 1 <SEP>
<tb> fi7 <SEP> + <SEP> 11, <SEP> 77 <SEP>
<tb> d11 <SEP> = <SEP> 4,95 <SEP> 1,691/54,8
<tb> ris-55, <SEP> 00 <SEP>
<tb> d12 <SEP> = <SEP> 1, <SEP> 54 <SEP> 1, <SEP> 762/27, <SEP> 0 <SEP>
<tb> r19 <SEP> =+383, <SEP> 94 <SEP>
<tb>
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EMI3.1
<tb>
<tb> l9 <SEP> = <SEP> 0, <SEP> 2 <SEP>
<tb> '20 <SEP> =-123,
<SEP> 42 <SEP>
<tb> d13 <SEP> = <SEP> 3,47 <SEP> 1,805/25,5
<tb> r21 <SEP> = <SEP> + <SEP> 6,92
<tb> l10 <SEP> = <SEP> 4,29
<tb> r22 <SEP> = <SEP> + <SEP> 16,57
<tb> d14 <SEP> = <SEP> 2,59 <SEP> 1,717/47,9
<tb> r23 <SEP> = <SEP> - <SEP> 22,73
<tb> s'= <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> (hintere <SEP> Schnittweite)
<tb>
EMI3.2
: 1, PATENTANSPRÜCHE:
1.
Objektiv mit veränderlicher Brennweite, bei dem zwischen zwei sammelnden Gliedern ein aus zwei Komponenten bestehendes Streuglied eingeschlossen ist, dessen brechstärkere Komponente um erhebliche Beträge zur Veränderung der Brennweite verschoben wird, während die schwächere Komponente dieses Streugliedes nur eine verhältnismässig kleine Verschiebung durchführt und gegebenenfalls einen Umkehrpunkt durchläuft, wobei die brechstarke Komponente aus einer einzelnen und zwei verkitteten Linsen besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Brechkraft der brechstarken Komponente mindestens viermal, vorzugsweise fünfmal so gross wie die der um verhältnismässig kleine Beträge verschobenen brechschwachen Komponente ist.