<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System variabler Brennweite mit einem positiven, objektseitig gelegenen Frontglied und einem positiven, bildseitig gelegenen Glied, zwischen denen zwei negative Glieder angeordnet sind, von denen wenigstens eines zum Ändern der Brennweite verschiebbar und diese Verschiebebewegung durch eine mindestens eine Nocke, z. B. auch einen Nockenschlitz, aufweisende Steuereinrichtung, z. B. einen Steuertubus, steuerbar ist. Optische Systeme dieser Art haben den Vorteil, kleiner und billiger als andere optische Systeme variabler Brennweite zu sein, weisen aber den Nachteil auf, dass herkömmlicherweise die Kurvenform der Nocken gegen eine Endstellung hin sehr steil wird. Die beiden beweglichen Glieder sind dabei nach dem Formelsatz derWüllner'sehen Gleichungen eingepasst.
Mindestens eine der Bewegungen der beiden beweglichen Glieder ist eine Kurve höherer Ordnung, somit also nichtlinear.
Bei einem Programm zur Berechnung der Steuerkurven kann die Bewegung eines der beiden beweglichen Glieder vorgegeben werden, wogegen das zweite dann entsprechend eingepasst wird. Dabei kann dann auch noch eine Korrektur der Bildebene vorgenommen werden. So ergibt sich beim Filmen ein natürlicher Fahreffekt, wenn sich die Brennweite f (cz) beim Drehen des Steuerzylinders mitkonstanter Winkelgeschwindigkeit nach der Formel
EMI1.1
EMI1.2
Gerade hier aber ergibt sich nun oft das Problem, dass die Kurve für das zweite Glied gegen die Endstellung hin zu steil wird, so dass einerseits die notwendigen Drehmomente erheblich grösser sind, anderseits aber wegen dieser Steilheit schon eine geringfügig vergrösserte Toleranz bei der Fertigung der Nocken leicht Ungenauigkeiten in der Einstellung des zweiten Gliedes ergeben.
Hiebei wirken sich zahlreiche Toleranzfaktoren in Form einer unerwünschten axialen Verschiebung der Glieder aus.
Neben dem erwähnten linearen Zusammenhang zwischen Brennweite und Winkelgeschwindigkeit der Steuernocke bzw. -nocken ist es auch bekanntgeworden, einen hyperbolischen Verlauf zu verwenden. Dabei wirken sich die oben genannten Schwierigkeiten und Nachteile jedoch noch stärker aus.
Durch die Erfindung sollen nun die genannten Nachteile vermieden werden. Hiezu wird erfindungsgemäss
EMI1.3
EMI1.4
EMI1.5
EMI1.6
den Empfindlichkeitsfaktor e für axiale Verschiebung dar. Es lässt sich somit die Auswirkung der bei der Fertigung des Kurvenschlitzes u. dgl. entstehenden Kurvenluft auf die Änderung von Brennweite und Schnittweite sowie auch auf die Korrektur des Objektivs berechnen. Je steiler diese Kurve wird, desto grössere
<Desc/Clms Page number 2>
axiale Verschiebungen sind möglich. Hinzu kommt, dass die beiden Kurvenschlitze in den Zylindern mit einer gewissen azimutalen Verschiebung gefräst sind. Die Toleranzen dieser Verschiebung wirken sich ebenfalls als axiale Verschiebung der Glieder aus. Aber auch andere Fertigungstoleranzen, wie z.
B. die
Anbringung der Führungsstifte, der Führungssäulen usw., bewirken eine scheinbare azimutale Verschie- bung der Kurvenschlitze zueinander und damit eine axiale Verschiebung der Glieder.
Dies ist der Grund, weshalb erfindungsgemäss das Produkt A H. E den Betrag von 0, 06 nicht überstei- gen soll.
In Fig. 1 zeigt nun die Kurve C einen Kurvenverlauf für einen Nockenschlitz od. dgl. für das zweite Glied des optischen Systems, der der erfindungsgemässen Bedingung entspricht. Zwar erstreckt sich somit die er- findungsgemässe Steuerkurve über einen weit grösseren Winkelbereich des Steuertubus, was jedoch keine Rolle spielt. Jedenfalls können damit die zulässigen Toleranzen ohne Qualitätsverlust wesentlich grösser gehalten werden und es ergeben sich auch in den Endstellungen nicht so grosse Drehmomente wie bei den bekannten Kurven.
Fig. 2 veranschaulicht im Diagramm den Zusammenhang zwischen einer Verdrehung des Kurvenzylinders um den Winkel o ; im gesamten Verdrehbereich und dem Produkt e. A H. Für die bekannten Kurven mit den Kurvenenden A und B ergeben sich die Verläufe A'und B'. In Übereinstimmung mit der erfindungsgemässen Bedingung folgt zwar der Diagrammverlauf für die Kurve C weitgehend dem der Kurve A', doch ergibt sich an ihrem Ende ein deutlich flacherer Kurvenabschnitt C'.
Nicht unerwähnt soll bleiben, dass selbstverständlich bei flacheren Kurvenendabschnitten C für das zweite Glied des optischen Systems sich ebenso flachere Endabschnitte für das dritte, ebenfalls bewegliche Glied errechnen lassen, falls auch dieses Glied zur Konstanthaltung der Bildlage bewegt werden soll. Dies ergibt sich aber klar aus dem bisher Gesagten und braucht für den Fachmann nicht näher erläutert zu werden. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass sich durch die erfindungsgemässe Ausbildung der Nockenkurven die Vorteile sowohl für das zweite als auch für das dritte Glied des optischen Systems ergeben. In den Figuren ist die erfindungsgemässe Kurve C bzw. C'so berechnet, dass das Produkt E. A H höchstens einen Wert von 0, 02 erreicht, wie dies einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entspricht.