DE1011163B - Afocal attachment system with variable magnification - Google Patents

Afocal attachment system with variable magnification

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DE1011163B
DE1011163B DEO4199A DEO0004199A DE1011163B DE 1011163 B DE1011163 B DE 1011163B DE O4199 A DEO4199 A DE O4199A DE O0004199 A DEO0004199 A DE O0004199A DE 1011163 B DE1011163 B DE 1011163B
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Germany
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lens
attachment system
cemented
downstream
glasses
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DEO4199A
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Franz Schlegel
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Optische Werke G Rodenstock
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Optische Werke G Rodenstock
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1431—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
    • G02B15/143105—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged +-+

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Description

Afokales Vorsatzsystem mit veränderlicher Vergrößerung Die-Erfindung bezieht sich auf afokale Vorsatzsysteme mit veränderlicher Vergrößerung, die mit einem normalen Objektiv-- fester Brennweite zur kinematografischen oder Fernsehaufnahme oder auch zur Wiedergabe benutzt werden sollen, und betrifft eine wesentliche Verbesserung im optischen Aufbau solcher Systeme, die es erlaubt, das bestrichene Bereich der Vergrößerungen besonders weit zu bemessen, ohne daß die Bildgüte leidet.Afocal attachment system with variable magnification The invention refers to afocal attachment systems with variable magnification, with a normal lens - fixed focal length for cinematographic or television recording or to be used for reproduction, and concerns a significant improvement in the optical structure of such systems that allow the coated area of the To dimension enlargements particularly wide without the image quality suffering.

Im einzelnen bezieht sich die Verbesserung auf diejenige Bauart derartiger Vorsätze, bei der zwischen zwei in größerem Abstand angeordneten Sammelgliedern ein zerstreuendes Glied längs der optischen Achse verschoben werden kann. Um für das gesamte ausgedehnte Bereich einstellbarer Vergrößerungen einwandfreie Bildschärfe und vor allem den afokalen Zustand sicherzustellen, muß bekanntlich auch eines der sammelnden Glieder verschoben werden, wobei dessen Bewegung, bezogen auf das gesamteVergrößerungsbereich, mindestens theoretisch einen Umkehrpunkt enthält. Das andere Sammelglied, zweckmäßig das dem Objektiv benachbarte, bleibt fest stehen.In detail, the improvement relates to that type of construction Attachments, in which between two collecting links arranged at a greater distance a diffusing member can be displaced along the optical axis. To for the entire extensive range of adjustable magnifications flawless image sharpness and, above all, to ensure the afocal state, one of the collecting members are displaced, whereby its movement, based on the entire magnification range, at least theoretically contains one turning point. The other collecting link, useful that which is adjacent to the lens remains fixed.

Solche Vorsatzsysteme aus drei einfachen Linsen sind bekannt; auch wurden Objektive mit veränderlicher Brennweite vorgeschlagen, die aus einem derartigen afokalen Vorsatz und einem nachgeschalteten fotografischen Objektiv einer der üblichen Bauarten bestehen. Bei diesen Systemen ist das Bereich der einstellbarenVergrößerungen oder Brennweiten auf das Verhältnis 1:5, gelegentlich 1:4 oder gar 1:3 beschränkt. Die vorliegende Erfindung gibt die Mittel an, um ein noch weiter gestecktes Verhältnis der Vergrößerungen erreichen zu können, weil eine einwandfreie, stabile Korrektion der Bildfehler durch die Erfindung aufgezeigt wird.Such attachment systems consisting of three simple lenses are known; even Lenses with variable focal length have been proposed that consist of such a afocal attachment and a downstream photographic lens one of the usual Types exist. In these systems the range of magnifications that can be set is or focal lengths limited to the ratio 1: 5, occasionally 1: 4 or even 1: 3. The present invention provides the means to achieve an even wider relationship of the enlargements, because a perfect, stable correction the artifact is revealed by the invention.

Das dem Gegenstand zugekehrte Sammelglied ist in bekannter Weise aus zwei Komponenten aufgebaut, von denen eine, etwa die außenstehende, eine einfache Linse und die andere, innere verkittet ist. Weiterhin besteht das eingeschlossene zerstreuende Glied aus zwei Komponenten, die beide aus je zwei Linsen verkittet sind. Das dem Objektiv benachbarte Sammelglied besteht nur aus zwei verkitteten Linsen, deren Gesamtbrennweite gemäß der Erfindung etwa gleich dem doppelten Größtwert des vorangehenden Luftraumes ist. Dadurch ist im wesentlichen das Vergrößerungsbereich des Systems in die Grenzen 0,5 bis 3,5 gelegt, die bei der praktischen Verwendung mit Aufnahmeobjektiven der üblichen Normalbrennweite eine gute Weitwinkelwirkung einerseits, eine erhebliche Telewirkung andrerseits zulassen.The collecting member facing the object is made in a known manner two components, one of which, for example the one on the outside, a simple one Lens and the other, inner one is cemented. Furthermore there is the included dispersive member made of two components, both cemented from two lenses each are. The collecting member adjacent to the lens consists of only two cemented ones Lenses whose total focal length according to the invention is approximately twice the maximum value of the previous airspace. This is essentially the area of magnification of the system is set within the limits of 0.5 to 3.5, which is the case in practical use A good wide-angle effect with taking lenses of the usual normal focal length on the one hand, allow a considerable tele-effect on the other hand.

Es bedeutet nun einen wesentlichen Teil der Erfindung, daß sämtliche Kittflächen aller Glieder ihre erhabene Seite dem nachgeschalteten Objektiv zukehren: denn nur auf diese Weise ist es möglich, diese Kittflächen möglichst flach zu halten und damit die durch eia varnrsa@hten Erfindungsgemäß nehmen hierbei die Radien aller Kittflächen in Richtung von außen nach dem nachgeschalteten Objektiv zu stetig ab.It now means an essential part of the invention that all Putty surfaces of all links have their raised side facing the downstream lens: because only in this way is it possible to keep these putty surfaces as flat as possible and thus the inventions identified by eia varnrsa @ hten here take the radii of all Putty surfaces in the direction from the outside to the downstream lens too steadily.

Weiterhin gehört es zur Erfindung, daß der Radius der Kittflächen in jeder Komponente der bewegten Glieder zwar absolut genommen kleiner ist als derjenige der an Luft grenzenden Fläche der Flintlinse der jeweils betrachteten Komponente, daß er aber um mindestens 300 'o größer ist als derjenige der an Luft grenzenden Fläche der damit verkitteten Kronlinse. Diese Kittflächen vergleichsweise schwacher Krümmung sind nicht nur für die Korrektion der Bildfehler vorteilhaft, sondern auch für eine wirtschaftliche Herstellung des Systems.Furthermore, it is part of the invention that the radius of the cemented surfaces in each component of the moving members is smaller than that of the surface of the flint lens of the component under consideration that is adjacent to air, but that it is at least 300 'o larger than that of the Air-bordering surface of the crown lens cemented with it. These cemented surfaces with a comparatively weak curvature are not only advantageous for correcting the image errors, but also for an economical production of the system.

Um den Kittflächen trotz ihrer langen Radien die erforderliche Korrektionswirkung zu erteilen, ist es notwendig, daß die Differenz der Brechzahlen der an ihnen vereinigten Gläser bei den bewegten Gliedern, nämlich dem ersten sammelnden und dem streuenden, mindestens 0,1, besser 0,15 bis 0,20 beträgt, während der Brechzahlsprung an der Kittfläche des feststehenden, dem Objektiv benachbarten Sammelgliedes praktisch Null ist, diese Kittfläche also nur chromatische Wirkung hat, Im Rahmen der Erfindung liegt es weiter, wenn das Verhältnis der Ny-Zahlen der an der Kittfläche benachbarten Gläser des ersten sammelnden und des zerstreuenden Gliedes mindestens den Wert Zwei aufweist.The necessary corrective effect around the putty surfaces despite their long radii To grant it is necessary that the difference in the refractive indices of those united on them Glasses in the moving limbs, namely the first collecting and the scattering, is at least 0.1, better 0.15 to 0.20, while the refractive index jump at the The cemented surface of the fixed collector link adjacent to the lens is practical Is zero, so this cemented surface only has a chromatic effect, within the scope of the invention it lies further if the ratio of the Ny numbers to those adjacent to the cemented surface Glasses of the first collecting and the dispersing limb are at least two in value having.

Für die Komakorrektion ist es erforderlich, die außenstehende Komponente des bewegten Sammelgliedes als plankonvexe oder unsymmetrische Bikonvexlinse zu gestalten, während die innere Komponente meniskenförmig ist. Die Komponenten des negativen Gliedes sind bevorzugt plankonkav; es stellt ein Kennzeichen der Erfindung dar, daß die dem Objektiv zugewandten Flächen der bewegten Glieder eine von negativen oder kleinen positiven Werten aus zunehmende Krümmung aufweisen. In der Fig. 1 ist ein Beispiel gemäß der Erfindung wiedergegeben, das beim gemeinsamen Verschieben der beiden Komponenten des zerstreuenden Innengliedes und bei entsprechender, einen Umkehrpunkt zeigender Bewegung des ersten sammelnden. Gliedes eine Variation der Lateralvergrößerung zwischen den Werten 0,58 und 3,26 erlaubt, also das 5,6fache Vergrößerungsbereich überstreicht. Werden die Maßzahlen der Radien, Dicken und Abstände in Millimeter verstanden, dann eignet sich das Vorsatzsystem für ein Schmalfilmobjektiv der Brennweite 12,5 bis 15 mm mit einem Öffnungsverhältnis 1:2 bis 1:1,5. Die Daten des Systems sind folgende: dl = 8,6 y1 = + 64,3 1,51821/65,2 h - 0,1 y2 = - 770 d2 - 10,7 y3 = -I- 64,3 1,62041/60,3 d3 = 1,5 y4 = - 99'2 1,80518/25,5 1, = 34,1 bis 1,0 y, = + 269,6 d4 = 3,0 y6 x 1,80518/25,5 d5 = 1,0 y7 = - 50,07 1,62041/60,3 y3 = + 20,1 13 = 4,0 d5 = 3,0 y9 C` 1,80518/25,5 d7 = 1,0 y10 = - 25,02 1,62041/60,3 14 = 1,99 bis 18,47 y11 = + 11,2 d3 = 4,0 y12 = + 29,93 1,62041/60,3 d9 = 1,0 y13 13'09- 1,62096/36,0 r14 = - 89,68 Aus der Kurvendarstellung der Fig. 2 gehen die bei den Systemen dieser Bauart an sich bekannten Zusammenhänge zwischen der Bewegung des negativen Mittelgliedes, der zusätzlichen Bewegung des ersten sammelnden Gliedes und dem erreichten Vergrößerungsmaßstab hervor; abhängig vom ersten veränderlichen Luftraum 1, wurden der Luftraum 1" die Summe 1, + 1, und die Fernrohrvergrößerung ß' aufgetragen.For the coma correction it is necessary to design the outer component of the moving collecting member as a plano-convex or asymmetrical biconvex lens, while the inner component is meniscus-shaped. The components of the negative member are preferably plano-concave; It is a characteristic of the invention that the surfaces of the moving members facing the objective have a curvature increasing from negative or small positive values. In Fig. 1 an example according to the invention is shown, the common displacement of the two components of the dispersing inner member and with a corresponding, a reversal point showing movement of the first collecting. Member allows a variation of the lateral magnification between the values 0.58 and 3.26, i.e. covering the 5.6 times magnification range. If the dimensions of the radii, thicknesses and distances are understood in millimeters, then the attachment system is suitable for a narrow film lens with a focal length of 12.5 to 15 mm with an aperture ratio of 1: 2 to 1: 1.5. The data of the system are as follows: dl = 8.6 y1 = + 64.3 1.51821 / 65.2 h - 0.1 y2 = - 770 d2 - 10.7 y3 = -I- 64.3 1.62041 / 60.3 d3 = 1.5 y4 = - 99'2 1.80518 / 25.5 1, = 34.1 to 1.0 y, = + 269.6 d4 = 3.0 y6 x 1.80518 / 25.5 d5 = 1.0 y7 = - 50.07 1.62041 / 60.3 y3 = + 20.1 13 = 4.0 d5 = 3.0 y9 C` 1.80518 / 25.5 d7 = 1.0 y 10 = - 25.02 1.62041 / 60.3 14 = 1.99 to 18.47 y11 = + 11.2 d3 = 4.0 y12 = + 29.93 1.62041 / 60.3 d9 = 1.0 y13 13'09-1.62096 / 36.0 r14 = - 89.68 From the graph in FIG. 2, the relationships between the movement of the negative central member, the additional movement of the first collecting member and the magnification achieved, which are known per se in the systems of this type, can be seen; depending on the first variable air space 1, the air space 1 ″, the sum 1, + 1, and the telescope magnification β 'were plotted.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Afokales Vorsatzsystem mit variabler Vergrößerung, das einem Aufnahme- oder Wiedergabeobjektiv auf der Seite seiner längeren Schnittweite zugeordnet wird und das zwei sammelnde Glieder aufweist, die ein zur Änderung der Vergrößerung axial verschiebbares, zerstreuendesGlied einschließen, wobei das vom zugeordneten Objektiv abgewandte Sammelglied eine zusätzliche, einen Umkehrpunkt aufweisende Bewegung zwecks Aufrechterhaltung des afokalen Zustandes ausführt, und wobei beide bewegten Glieder aus je zwei Komponenten bestehen, von denen mindestens j e eine verkittet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweite des Sammelgliedes, das dem nachgeschalteten Objektiv benachbart ist, etwa doppelt so groß wie der Größtwert des vorangehenden Luftraums ist. PATENT CLAIMS: 1. Afocal attachment system with variable magnification, that of a recording or playback lens on the side of its longer focal length is assigned and which has two collecting members, one for changing the Magnification include axially displaceable, dispersing member, the from associated lens facing away collecting member an additional, a reversal point performing movement to maintain the afocal state, and Both moving members each consist of two components, of which at least each one is cemented, characterized in that the focal length of the collector member, that is adjacent to the downstream lens, about twice as large as the maximum value of the previous airspace. 2. Vorsatzsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dem nachgeschalteten Objektiv benachbarte Sammelglied aus zwei mit einander verkitteten Linsen besteht, deren Gläser praktisch gleiche Brechzahlen haben. 2. Attachment system according to claim 1, characterized in that that the collecting member adjacent to the downstream lens consists of two with each other cemented lenses, the glasses of which have practically the same refractive indices. 3. Vorsatzsystem nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kittflächen des Systems ihre konvexe Seite dem nachgeschalteten Objektiv zukehren, daß die Brechzahlen der an den Kittflächen der bewegten Glieder zusammenstoßenden Gläser sich um mindestens 0,1 unterscheiden und daß, absolut genommen, der Radius jeder Kittfläche um mindestens 30% größer ist als der Radius der an Luft grenzenden Fläche der Linse kleinerer Brechzahl. 3. Attachment system according to Claim 1, characterized in that all cemented surfaces of the system turn their convex side to the downstream lens that the refractive indices of the glasses colliding on the cemented surfaces of the moving members by at least 0.1 and that, taken in absolute terms, the radius of each putty surface by at least 30% larger than the radius of the surface of the lens adjacent to the air Refractive index. 4. Vorsatzsystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die absolute Länge der Radien aller Kittflächen in Richtung auf das nachgeschaltete Objektiv zu stetig abnimmt. 4. attachment system according to claim 1 and 3, characterized in that the absolute length of the radii of all cemented surfaces in the direction of the downstream Objectively decreasing too steadily. 5. Vorsatzsystem nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Ny-Werte der Gläser, die an den Kittflächen der bewegten Gläser zusammenstoßen, mindestens Zwei beträgt. 5. attachment system according to claim 1 and 3, characterized in that that the ratio of the Ny values of the glasses that moved on the cemented surfaces of the Collide glasses, at least two. 6. Vorsatzsystem nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem nachgeschalteten Objektiv zugewandten, an Luft grenzenden Flächen der bewegten Glieder nach dem Objektiv zu eine von negativen oder kleinen positiven Werten zunehmende Krümmung aufweisen. 6. attachment system according to claim 1 to 5, characterized in that the lens facing the downstream, surfaces bordering on air of the moving limbs after the lens become one of the negative or small positive values have increasing curvature. 7. Vorsatzsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten, die sich mit einer Toleranz der Einzelwerte von :L 20 % für die Flächenkrümmungen, bezogen auf die Brechkraft des betreffenden Gliedes, von ± 10 % der Dicken und Lufträume, bezogen auf die maximale Baulänge des Vorsatzes, von ± 0,03 für die Brechzahlen und ± für die Ny-Werte verstehen: dl - 8,6 y1 = + 64,3 1,51821/65,2 h = 0,1 yz = - 770 d2 - 10,7 y3 = + 64,3 1,62041/60,3 d3 - 1,5 y4 = - 99,2 1,80518/25,5 1, = 34,1 bis 1,0 y5 = + 269,6 d4 = 3,0 y6 x 1,80518/25,5 d5 - 1,0 r7 --- - 50,07 1,62041/60,3 13 = 4,0 y3 = + 20,1 d, = 3,0 y0 x 1,80518/25,5 d7 = 1,0 ylo = - 25,02 1,62041/60,3 1, = 1,99 bis 18,47 y11= + 11,2 d3 = 4,0 y12 = -I- 29,93 1,62041/60,3 d9 - 1,0 y13 = - 13,09 1,620%/36,0 r14 = - 89,68
7. Attachment system according to claim 1, characterized by the following data, with a tolerance of the individual values of: L 20% for the surface curvatures, based on the refractive power of the relevant link, of ± 10% of the thicknesses and air spaces, based on the maximum overall length of the prefix, of ± 0.03 for the refractive indices and ± for the Ny values: dl - 8.6 y1 = + 64.3 1.51821 / 65.2 h = 0.1 yz = - 770 d2 - 10.7 y3 = + 64.3 1.62041 / 60.3 d3 - 1.5 y4 = - 99.2 1.80518 / 25.5 1 , = 34.1 to 1.0 y5 = + 269.6 d4 = 3.0 y 6 x 1.80518 / 25.5 d5 - 1.0 r7 --- - 50.07 1.62041 / 60.3 1 3 = 4.0 y3 = + 20.1 d, = 3.0 y0 x 1.80518 / 25.5 d7 = 1.0 ylo = - 25.02 1.62041 / 60.3 1, = 1.99 to 18.47 y11 = + 11.2 d3 = 4.0 y12 = -I- 29.93 1.62041 / 60.3 d9 - 1.0 y13 = - 13.09 1.620% / 36.0 r14 = - 89.68
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1197243B (en) * 1960-08-05 1965-07-22 Schneider Co Optische Werke Bright photographic or cinematographic lens with variable focal length
DE1218178B (en) * 1959-12-24 1966-06-02 Bell & Howell Co Lens with continuously changeable focal length

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