Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zoomlinsensystem, das sich für extrem kurze Aufnahmedistanzen eignet und eine vordere sowie eine hintere bewegliche Linse aufweist, die zwischen einer Frontfokussierlinse, die ausschliesslich dem Fokussieren dient, und einer Sammellinse angeordnet sind.
In bekannten Zoomlinsensystemen dieser Konstruktion, die auch unter den Namen Variooptik und Gummilinsen bekannt sind, werden Aufnahmen mit extrem kurzer Aufnahmedistapz erst mittels einer zusätzlichen Vorsatzlinse, die vor der Frontlinse befestigt wird, möglich.
In diesem Falle ist aber der Fokussierbereich beschränkt und es ist nicht mehr möglich, einen beliebig dimensionierten Gegenstand in einer beliebigen Distanz im visuellen Feld der Linse, aufzunehmen. Darüber hinaus besteht bei extrem kurzer Aufnahmedistanz die Gefahr, dass die Qualität des Bildes schlecht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Zoomlinsensysteme auszuschalten und ein solches zu realisieren, das ohne Vorsatzlinse Objekte in beliebigem Abstand von der Kamera aufnehmen kann und klein dimensioniert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zur Scharfeinstellung auf extrem nahe Objekte Mittel vorgesehen sind, welche die hintere bewegliche Linse entlang ihrer optischen Achse bewegen, während die vordere bewegliche Linse in ihrer extremen Weitwinkellage verharrt.
Gemäss eines weiteren Aspekts der Erfindung ist eine vordere und eine hintere Steuerrille in einem Steuerzylinder zum Steuern der Bewegungen besagter vorderer- und hinterer, in je einem Linsenhalter befestigter beweglicher Linsen angebracht, wobei sich die vordere Steuerrille von dem der extremen Weitwinkeleinstellung entsprechenden Punkt aus in einer zur optischen Achse senkrechten Ebene verläuft, währenddem sich die hintere Steuerrille vom gleichen Punkt aus in einer zur optischen Achse geneigten Ebene verläuft.
Weitere Eigenschaften des erfindungsgemässen Zoomlinsensystems sowie die damit erzielten Vorteile gegenüber herkömmlichen derartigen Linsensystemen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung hervor, in der
Fig. 1A, 1B und 1C Längsschnitte durch bekannte Zoomlinsensysteme der eingangs erwähnten Art darstellen,
Fig. 2 ein Linsensystem nach Fig. 1B im Schnitt zeigt, wobei die zum Verständnis der Funktionsweise dieses Linsensystems notwendigen Elemente eingetragen sind,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Linsensystems zeigt, die eine Linsenanordnung entsprechend der Fig. 1B in einem kleindimensionierten Tubus enthält,
Fig. 4 einen Schnitt durch das Objektiv nach Fig. 3 entlang der Linie IV-IV darstellt,
Fig.
5 eine abgewickelte Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Steuerzylinders des erfindungsgemässen Linsensystems zeigt,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der relativen Stellungen der beweglichen Linsen darstellt und
Fig. 7 eine schematische Darstellung der relativen Stellungen der beweglichen Linsen in einer weiteren Aus führungsvariante des erfindungsgemässen Linsensystems zeigt.
Anhand der Fig. 1 und 2 sollen vorerst die Funktionsweise und die Nachteile der herkömmlichen Linsensysteme veranschaulicht werden, um die Vorteile der Erfindung klarer hervortreten zu lassen.
In Fig. 1 erkennt man eine Basiskonstruktion eines Zoomlinsensystems, wie es in herkömmlichen Kompaktkameras verwendet wird. Es enthält eine Frontfokussierlinse Ll, eine erste bewegliche Linse L2, die Teil eines afokalen Linsensystems ist, eine zweite bewegliche Linse L3 zum afokalen Linsensystem und eine Sammellinse LM. Die Frontfokussierlinse Lz wird lediglich zur Scharfeinstellung entlang ihrer optischen Achse verstellt. Während der Aufnahme wird sie aber nicht mehr bewegt. Die Sammellinse LM ihrerseits ist relativ zur optischen Achse unbeweglich und dient lediglich dazu, die parallelen Lichtstrahlen, die von der beweglichen Linse L3 auf sie auftreffen, auf den Film F zu fokussieren, um darauf ein Bild des abzubildenden Gegenstandes zu erzeugen.
Das bekannte Linsensystem nach Fig. 1A befindet sich in seiner Weitwinkelendlage. Die erste bewegliche Linse L2 bewegt sich bei Verstellen des Linsensystems in Richtung auf die Teleendlage hin entlang der optischen Achse nach rechts.
Gleichzeitig verschiebt sich die zweite bewegliche Linse L3 während des ersten Teils ihrer Verschiebung nach rechts, im zweiten Teil aber nach links, wie dies die entsprechenden Pfeile andeuten. Als Folge dieser Verschiebungen befinden sich die beiden beweglichen Linsen L2 und L3 in der Teleendlage dieses Linsensystems am nächsten beieinander, wie dies üblich und bekannt ist.
Dieses einfache Linsensystem wurde bekannterweise dadurch verbessert, dass die zweite bewegliche Linse L3 durch zwei Linsen ersetzt wurde, nämlich eine Zerstreuungslinse L3F und eine Sammellinse L3B- Durch diese Anordnung, Fig. 1B und 1C, konnte die Aberration des Linsensystems nach Fig. 1A korrigiert werden. Zu erwähnen ist, dass bei diesen verbesserten Linsensystemen nach Fig. 1B und 1C die Funktionen der Linsen L1, L2 und LM den entsprechenden Linsen im Linsensystem nach Fig. 1A identisch sind.
Nach Fig. 1B steht die Sammellinse L3B während der Zoombewegung, ausgehend von der dargestellten Weitwinkeleinstellung des Linsensystems, still, währenddem die erste bewegliche Linse L2 von der extremen Weitwinkellage nach rechts hin verschoben wird, die Zerstreuungslinse L3F im ersten Bewegungsabschnitt nach links und im zweiten Bewegungsabschnitt nach rechts bewegt wird.
Demgegenüber wird im Linsensystem nach Fig. 1C die Zerstreuungslinse L3F während des oben beschriebenen Zoomvorganges festgehalten, währenddem die Sammellinse L3B im ersten Teil der Verstellung vom Weitwinkelbereich in den Teleskopbereich von links nach rechts und im zweiten Teil derselben Verstellung von rechts nach links bewegt wird. Somit entspricht die Bewegung der Linse L3B in Fig. 1C derjenigen der Linse L3 in Fig. 1A.
In diesen konventionellen Zommlinsensystemen sollten die Frontfokussierlinsen einen möglichst grossen Durchmesser aufweisen, um den Effekt der Vignettierung zu vermeiden, der durch die Verschiebung der Frontfokussierlinsen von den eingezogenen Stellungen für die Scharfeinstellung auf naheliegende Objekte in die ausgefahrenen Stellungen für die Scharfeinstellung auf weitentfernte Objekte, entsteht. Dies ist einer der Nachteile der herkömmlichen Zoomlinsensysteme.
Nachteilig ist zudem, dass die Bewegungen der Frontlinsen übermässig gross werden, wenn eine Scharfeinstellung auf extrem nahe am Objektiv befindliche Gegenstände erreicht werden soll. Folglich wird das Objektivgehäuse lang, wodurch es nicht mehr möglich ist, Kompaktkameras herzustellen.
Zudem ist das Gesichtsfeld bei gewöhnlichen Aufnahmen beschränkt. Durch diese optisch bedingten Umzulänglichkeiten der bekannten Zoomlinsensysteme wird die kürzeste Naheinstellung mit derartigen Kameras üblicherweise auf ungefähr einen Meter limitiert. Will man aber einen Gegenstand aufnehmen, der näher an der Kamera liegt, muss vor dem Objektiv eine Nahaufnahmevorsatzlinse befestigt werden.
-Wenn aber eine derartige Vorsatzlinse auf das Objektiv aufgesetzt ist, kann ein kleiner Gegenstand nicht in einer beliebigen Entfernung so aufgenommen werden, dass er das gesamte Sichtfeld ausfüllt, da durch die Brennweite der Vor satzlinse die Aufnahmedistanzen begrenzt und vorgegeben sind. Zudem muss damit gerechnet werden, dass die Qualität eines Bildes eines extrem nahe am Objektiv aufgenommenen Gegenstandes schlecht ist.
Die Scharfeinstellung der Linsensysteme nach Fig. 1A, 1B und 1C kann bekannterweise auch durch die Verstellung weiterer Linsen verbessert werden.
Die vorliegende Erfindung macht sich diese Tatsache zunutze, um ein Linsensystem zu realisieren, mittels welchem auch nahe vor dem Objektiv befindliche Gegenstände ohne die Verwendung einer Vorsatzlinse aufgenommen werden können.
Dazu wird eine vordere bewegliche Linse im afokalen Linsensystem für die Scharfeinstellung auf einen extrem nahe am Objektiv liegenden Gegenstand in ihrer extremen Weitwinkelstellung festgehalten, während eine hintere bewegliche Linse entlang ihrer optischen Achse bewegt wird. Dadurch kann ein Gegenstand in beliebig kleinem Abstand vor dem Objektiv scharf abgebildet werden. In anderen Worten heisst dies, dass jeder Gegenstand, der sich zwischen dem Objektiv und einer unendlichen Distanz vor demselben befindet, jederzeit scharf eingestellt werden kann, ohne dass eine Vorsatzlinse benötigt wird.
Fig. 3 und 4 veranschaulichen eine Ausführungsvariante eines erfindungsgemässen Linsensystems für die Verwendung in einer kleinen Kompaktkamera. Wie ersichtlich, wird dabei ein Linsensystem entsprechend demjenigen nach Fig. 1B verwendet. Wie in Kompaktkameras üblich, ist die Sammellinse LM direkt mit dem nicht dargestellten Kameragehäuse verbunden und befindet sich deshalb nicht im Linsengehäuse, weshalb sie in Fig. 3 auch nicht dargestellt ist. Demgegenüber erkennt man einen Distanzeinstellring 2, der konzentrisch auf einen Hauptzylinder 1 aufgeschraubt werden kann und eine Frontlinse L, trägt. Dieser auf dem vorderen Teil des Hauptzylinders 1 aufgeschraubte Ring 2 ist in Richtung der optischen Achse des Linsensystems beweglich.
Zwischen der inneren Stirnwand des vorderen Endes des Hauptzylinders 1 und einer fest mit dem linken Ende des Hauptzylinders 1 verbundenen Scheibe la, die eine unbewegliche hintere Linse L3B trägt, befinden sich drei Führungsstäbe 3 (Fig. 4), die parallel zu der optischen Achse des Systems angeordnet sind. Wie ersichtlich, weistdie Scheibe la ein Gewinde auf, mittels welchem das Linsengehäuse am Kameragehäuse befestigt werden kann. Ein Führungszylinder 4 ist drehbar und konzentrisch zu dem Hauptzylinder 1 innerhalb desselben angeordnet.
Er ist mittels eines Stiftes 6 mit einem Zoomring 5 verbunden, der sich ausserhalb des Hauptzylinders 1 befindet und gegenüber diesem konzentrisch und drehbar angeordnet ist. Über die Aussenwandung eines Halterahmens 7 für die vordere bewegliche Linse L2 erhebt sich ein Stift 7a, der in eine vordere Führungsrille 8 des Führungszylinders 4 eingreift. Der Halterahmen 7 für die vordere bewegliche Linse L2 ist entlang der drei Führungsstäbe 3 beweglich, ähnlich wie den Halterahmen 9 für die hintere bewegliche Linse L3F, über dessen Aussenwandung ein Stift 9a herausragt und in eine hintere Führungsrille 10 des Führungszylinders 4 eingreift.
Wird der Zoomring 5 von der rechten Seite in Fig. 3 aus gesehen im Gegenuhrzeigersinn gedreht, bewegt sich die hintere bewegliche Linse L3F entlang der Führungsrille 10 zuerst gegen links oder vorne und anschliessend gegen rechts oder hinten, währenddem die vordere bewegliche Linse L2 entlang der Führungsrille 8 nach rechts oder rückwärts bewegt wird. Soweit entspricht die Funktion des erfindungsgemässen Linsensystems im Prinzip demjenigen nach Fig. 1B.
Unterschiedlich ist aber, dass die vordere Führungsrille 8 (Fig. 3) an ihrem oberen Ende, respektive vorderen Teil so verlängert ist, dass sie sich in einer Ebene rechtwinklig zur optischen Achse des Linsensystems weiter über den Führungszylinder 4 erstreckt. Gleichzeitig ist die hintere Führungsrille 10 so verlängert, dass sich ihr oberer Teil nach vorne fortsetzt. Da davon ausgegangen wird, dass Fig. 3 die Linsen L2 und L3F in ihren am weitesten voneinander entfernten Stellungen zeigt, in der bekannterweise die maximale Weitwinkeleinstellung des Linsensystems erreicht ist, sind die oben beschriebenen Verlängerungen der Führungsrillen 8 und 10 in Fig. 3 nicht ersichtlich. Durch diese Verlängerungen der Führungsrillen 8 und 10 ist es möglich, den Zoomring 5 über die extreme Weitwinkeleinstellung des Linsensystems hinauszudrehen.
Das heisst, dass der Zoomring 5 von der in Fig. 3 gezeigten Stellung aus, von rechts gesehen auch im Uhrzeigersinn gedreht werden kann, was dazu führt, dass die hintere bewegliche Linse L3F ähnlich wie oben beschrieben, sich nach links, respektive vorn verschiebt, währenddem die vordere bewegliche Linse L2 unbeweglich bleibt.
Die Relativbewegungen der beiden beweglichen Linsen L2 und L3F in Bezug auf die optische Achse des Linsensystems nach Fig. 3 können graphisch dargestellt werden. Dabei ergeben sich die Kurven nach Fig. 6, in der die Referenznummer 15 die Kurve der Verschiebung der vorderen beweglichen Linse L2 darstellt, die Referenznummer 11 ihrerseits die Kurve der Verschiebung der hinteren beweglichen Linse L3F, die Referenznummer 12 den Zoombereich in den Verschiebungen der beiden Linsen L2 und L3F, und die Referenznummer 13 den Bereich der Verschiebungen obiger Linsen für die Scharfeinstellung auf extrem nahe vor dem Objektiv befindliche Gegenstände.
In der Praxis werden die beiden Führungsrillen 8 und 10 vorteilhafterweise nicht so auf dem Führungszylinder 4 angeordnet, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist, da durch eine derartige Anordnung die Festigkeit desselben reduziert würde, weil sich beide Rillen 8 und 10 zu nahe kommen. Vielmehr wird darauf geachtet dass die Führungsrillen 8 und 10 in etwa so auf dem Führungszylinder 4 angeordnet werden, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht.
Die verschiedenen Abschnitte der Führungsnuten 8 und 10 haben dabei nachfolgende Funktionen. Die Abschnitte 12 bestimmen die Zoomverschiebungen der beweglichen Linsen L2 resp. L3F je nachdem, ob sie sich in der Nut 8 oder 10 befinden, und die Nutabschnitte 13 die Verschiebungen derselben Linsen L2 und L3F für die Scharfeinstellung auf extrem nahe vor dem Objektiv befindliche Gegenstände.
Falls der Erfindung ein Linsensystem nach Fig. 1C zugrunde gelegt werden soll, ist darauf zu achten, dass sich die beiden beweglichen Linsen L2 und Lan bei Verstellung des Zoomringes 5 entsprechend den Kurven in Fig. 7 bewegen, damit sich die in Zusammenhang mit der Anordnung in Fig. 3 beschriebenen Eigenschaften einstellen. In diesem Falle bewegt sich die hintere bewegliche Linse L3B für die Scharfeinstellung bei extrem kurzen, abnehmenden Aufnahmedistanzen rückwärts, wie dies aus der Kurve 11 hervorgeht, währenddem die vordere bewegliche Linse L2, wie im obigen Beispiel beschrieben, unbeweglich in der extremen Weitwinkelstellung bleibt, wie dies aus der Kurve 15 ersichtlich ist.
Da die Scharfeinstellung für extrem kurze Aufnahmedistanzen mittels des Zoomringes 5 geschieht, muss vermieden werden, dass dieser unbeabsichtigt über den für die Erzielung des Zoomeffektes benötigten Teil einer Umdrehung hinaus in die Lage gedreht wird, die der Scharfeinstellung auf extrem nahe des Objektivs liegende Gegenstände dient. Um dies zu erreichen, weist der Hauptzylinder 1 in der Ausführungsvariante nach Fig. 3 und 4 eine Nut 11 auf, die in der Ebene des Stiftes 6 liegt und nur so lang ist, dass der Zoomring im Normalfall lediglich um den für die Erzielung des Zoomeffektes benötigten Winkel gedreht werden kann.
Der Zoomring 5 seinerseits weist an seiner Innenseite an vorbestimmter Stelle eine Ausnehmung 12 auf, in welcher sich ein Hebel 13 befindet, der einen überhöhten Teil 13a aufweist, der normalerweise durch eine Feder 14, die sich ebenfalls in besagter Ausnehmung 12 befindet, in die Nut 11 des Haupt zylinders 1 gedrückt wird. An dem Teil 13a des Hebels 13 gegenüberliegenden Ende desselben befindet sich ein durch eine Öffnung des Zoomringes 5 hindurchtretender Stift 13b.
Durch Eindrücken dieses Stiftes 13b wird das Ende 13a des Hebels 13 entgegen der Wirkung der Feder 14 in die Ausnehmung 12 des Zoomringes 5 eingezogen, sodass es nicht mehr in die Nut 11 hineinragt. Die Ausnehmung 12 ist im Zoomring 5 derart angeordnet, dass der Teil 13a des Hebels 13 dann an die Wandung der Nut 11 zu liegen kommt, wenn die beiden beweglichen Linsen L2 und L3F in Fig. 3 die in dieser Figur gezeigte Stellungen einnehmen, das heisst, wenn die maximale Weitwinkeleinstellung des Linsensystems erreicht ist.
Im Normalfall, wenn der Stift 1 3b nicht eingedrückt ist, kann somit der Zoomring 5 nicht über die extreme Weitwinkeleinstellung des Objektivs hinausgedreht werden. Von dieser Lage des Zoomringes 5 aus kann dieser lediglich im Uhrzeigersinn der Fig. 4, also in Richtung der extremen Teleskopeinstellung des Linsensystems gedreht werden, bis der Stift 6 an die entsprechende Wandung der Nut 11 anschlägt. Um das Objektiv scharf auf einen extrem nahe vor der Frontlinse L1 befindlichen Gegenstand einstellen zu können, genügt es, den Stift 13b einzudrücken und den Zoomring 5 über die extreme Weitwinkeleinstellung des Objektivs hinauszudrehen, bis der anvisierte Gegenstand scharf eingestellt ist.
Beim Zurückdrehen des Zoomringes 5 im Uhrzeigersinn der Fig. 4 wird das Ende 13a des Hebels 13 durch die Feder 14 wieder ion die Nut 11 eingerastet und die extreme Weitwinkeleinstellung des Linsensystems erreicht. In diesem Augenblick ist das Linsensystem scharf eingestellt, um einen Gegenstand in unendlicher Distanz abzubilden. Wird der Zoomring 5 weiter im Uhrzeigersinn gedreht, bewirkt dies einen Zoomeffekt.
Eine überaus interessante Anwendung des erfindungsge mässen Linsensystems besteht darin, einen Filmtitel, der sich auf einer transparenten Scheibe befindet, die sich extrem nahe am Objektiv befindet, scharf einzustellen, währenddem sich im unscharf abgebildeten Hintergrund etwas bewegt. Dann wird der Zoomring 5 aus der Stellung, in der besagter Titel scharf abgebildet war, so gedreht, dass das Linsensystem die in Fig. 4 gezeigte Einstellung einnimmt, das heisst, bis die extreme Weitwinkeleinstellung mit unendlicher Fokussierdistanz eingestellt ist, so dass nun der Hintergrund scharf abgebildet wird. Der sich nahe vor dem Objektiv befindliche Titel verschwindet dabei vollständig aus dem Bild.
Damit ist es dank der Erfindung leicht möglich, eine in Werbefilmen oder professionellen Filmen häufig gebrauchte Technik auch dem Amateur zugänglich zu machen, ohne dass dabei die bis anhin verwendeten Drucker benötigt werden.
Der Grund, weshalb es vorteilhaft ist, die vordere bewegliche Linse L2 für die Scharfeinstellung und vergrösserte Abbildung extrem nahe vor dem Objektiv befindlicher Gegenstände in der Weitwinkelstellung und nicht in der Teleskopstellung zu fixieren, ist der folgende:
In den bekannten Zoomlinsensystemen liegt die Hauptebene des Linsensystems auf der Seite des abzubildenden Gegenstandes vor dem Linsensystem, wenn sich das Linsensystem in der Weitwinkeleinstellung befindet, währenddem sie sich in der Teleskopeinstellung des Linsensystems weit hinter dem Linsensystem befindet. Die Hauptebene auf der Bildseite verschiebt sich bei der Verstellung von der Weitwinkeleinstellung in die Teleskopeinstellung nur im Verhältnis der Variation des Vergrösserungsfaktors.
Der Wert der Verschiebung der Hauptebene auf der Bildseite ist dabei wesentlich kleiner als der Wert der Verschiebung der Hauptebene auf der Seite des abzubildenden Gegenstandes. Da die Vergrösserung des Bildes durch das Verhältnis der Distanzen zwischen der Hauptebene auf der Seite des abzubildenden Gegenstandes und dem Gegenstand selbst und der Hauptebene auf der Bildseite und dem Bild ausgedrückt wird, wird die Vergrösserung im Falle der extrem kurzen Aufnahmedistanz, wenn der abzubildende Gegenstand sich sehr nahe am Objektiv befindet, verkleinert und die Hauptebene auf der Seite des abzubildenden Gegenstandes rückwärts bewegt, wenn sich das Linsensystem gegen die Teleskopeinstellung hin bewegt.
Die Erfindung umgeht diesen Nachteil bekannter Linsensysteme dadurch, dass die vordere bewegliche Linse L2 in ihrer Weitwinkelstellung festgehalten wird, was zusammen mit den Vorteilen der einfachen Konstruktion einen der wesentlichsten Vorteile der Erfindung darstellt.
Zudem ist es in der allgemeinen Nahaufnahmetechnik praktisch unmöglich, ein Bild eines sich nur einige Millimeter vor dem Objektiv befindlichen Gegenstandes aufzunehmen, da extrem kurze Aufnahmedistanzen sich negativ auf die Bildqualität auswirken. Im Falle, wo eine Vorsatzlinse vor dem Zoomlinsensystem verwendet wird, um kurze Aufnahmedistanzen zu ermöglichen, wird der Einflut der Aberration der Linse wesentlich vergrössert, auch wenn deren Aberration für den Normalfall genügend korrigiert wurde. Dank der Erfindung wird die Bildqualität aber selbst bei extrem kurzen Aufnahmedistanzen aufrecht erhalten, da die relativen Lagen der Linsen im Linsensystem nur unwesentlich verändert werden und lediglich ein Luftspalt im Linsensystem leicht verändert wird.
Abschliessend soll noch eine allgemeine Formel für die Berechnung der Verschiebung der hinteren beweglichen Linse für die Einstellung des Linsensystems auf extrem kurze Aufnahmedistanzen entsprechend der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Diese Formel soll in Abhängigkeit des Aufnahmegegenstandes vom Objektiv angegeben werden.
Im Zoomlinsensystem nach Fig. 2 sollte der Wert der Verschiebung < 3 der Bildebene zwischen der Fokussierung der Linsen L1 und L2 auf eine unendliche Aufnahmedistanz und einer Fokussierung der Linsen L1 und L2 auf eine extrem kurze Aufnahmedistanz der nachfolgenden Formel genügen, da die von der letzten Linse L4 des afokalen Linsensystems auf die Sammellinse LM geworfenen Lichtstrahlen parallel zueinander sein müssen, solange das Linsensystem ein Zoomlinsensystem ist.
f12 . f22
S-fI < 3 = 22 (1) A(A+ )
S-f, worin A=f1+f2d12
428 und S die Distanz vom Gegenstand O in extremer Nähe der Frontlinse L1; fl, f2, f3, die Brennweiten der Linsen Lç, L2, L3; und d1.2 die Distanz zwischen den Linsen L1 und L2 bei der maximalen Weitwinkeleinstellung des Linsensystems während einer gewöhnlichen Aufnahme darstellen.
Der Wert der Verschiebung 83 der Linse L3 zum Kompensieren der Distanz b zwischen obigen Fokussierdistanzen durch die Linse L3 sollte der nachfolgenden Formel genügen
EMI3.1
worin B =- (F3 + 4 - d3.4); d3.4 die Distanz zwischen den Linsen L3 und L4 im Zeitpunkt der maximalen Weitwinkeleinstellung bei gewöhnlichen Aufnahmen darstellt
Die obige Formel lässt erkennen, dass das Zoomlinsensystem auf einen Gegenstand O in beliebig kurzer Distanz vor dem Objektiv scharf eingestellt werden kann, wenn die Linse L3 um eine Distanz 83 verschoben wird.
Ferner ist zu vermerken, dass, wenn in einem erfindungsgemässen Linsensystem eine so einfache Linsenanordnung wie sie in Fig. 1A dargestellt ist, verwendet wird, das Linsensystem ebenfalls auf jeden Gegenstand in beliebiger Nähe des Objektivs scharf eingestellt werden kann, wenn die hintere bewegliche Linse L3 um einen Wert Ï verschoben wird.
Wie aus den vorangehenden Formeln (1) und (2) hervorgeht, ist der Wert der Verschiebung der hinteren beweglichen Linse L3 zum Scharfeinstellen des Linsensystems auf einen extrem nahe am Objektiv befindlichen Gegenstand verhältnismässig klein. Dadurch ist es einfach, das Zoomlinsensystem gemäss der Erfindung mit zusätzlichen Linsen zu versehen und den Zoombereich auf dem Führungszylinder 4 (Fig. 5, 6 und 7) genügend lang auszugestalten. Entsprechend kann der Drehwinkel des Zoomringes 5 zum Fokussieren des Linsensystems auf einen extrem nahe am Objektiv befindlichen Gegenstand ebenfalls recht gross gewählt werden. Dadurch wird die Scharfeinstellung des Linsensystems auf einen sich sehr nahe vor dem Objektiv befindlichen Gegenstand wesentlich vereinfacht.