DE102018204155A1 - Objektiv mit veränderlicher Brennweite und Verfahren zur Steuerung des Objektivs - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Objektiv (100) mit veränderlicher Brennweite, wobei das Objektiv (100) eine erste Linsengruppe (G1), eine zweite Linsengruppe (G2) und eine dritte Linsengruppe (G3) aufweist. Die erste Linsengruppe (G1) weist eine erste optische Einheit (G1.1) und eine zweite optische Einheit (G1.2) auf. Die zweite optische Einheit (G1.2) ist zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen entlang der optischen Achse (OA) verschiebbar angeordnet. Die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) sind zur Einstellung einer Brennweite des Objektivs (100) auf einen ersten Brennweitenwert (f'_sing) entlang der optischen Achse (OA) verschiebbar angeordnet. Bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) weist sowohl die zweite Linsengruppe (G2) eine bestimmte erste Position entlang der optischen Achse (OA) als auch die dritte Linsengruppe (G3) eine bestimmte zweite Position entlang der optischen Achse (OA) auf. Bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) weist sowohl die zweite Linsengruppe (G2) einen ersten Abbildungsmaßstab (β₂) als auch die dritte Linsengruppe (G3) einen zweiten Abbildungsmaßstab (β₃) auf, wobei bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) sowohl der erste Abbildungsmaßstab (β₂) als auch der zweite Abbildungsmaßstab (β₃) -1 ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite. Ein derartiges Objektiv wird auch als Zoomobjektiv bezeichnet. Das Objektiv ist zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit vorgesehen. Der Begriff Bilderfassungseinheit ist dabei sehr weit auszulegen. Beispielsweise ist die Bilderfassungseinheit das Auge mit der Netzhaut eines Betrachters. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen die Bilderfassungseinheit als CCD oder als CMOS ausgebildet ist. Das erfindungsmäße Objektiv ist beispielsweise für ein Fernrohr, insbesondere für ein Spektiv vorgesehen. Darüber hinaus ist das Objektiv beispielsweise auch für ein Fernglas vorgesehen. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung von Einheiten des erfindungsgemäßen Objektivs.
• Ein bekanntes Fernglas weist zwei Gehäuse in Form von zwei Tuben auf. In einem ersten Tubus ist eine erste Abbildungseinheit angeordnet, die eine erste optische Achse aufweist. In einem zweiten Tubus ist eine zweite Abbildungseinheit angeordnet, die eine zweite optische Achse aufweist. Sowohl die erste Abbildungseinheit als auch die zweite Abbildungseinheit weisen jeweils ein Objektiv, ein Prismensystem und ein Okular auf. Beispielsweise ist das erste Gehäuse mit dem zweiten Gehäuse über eine Knickbrücke verbunden, wobei die Knickbrücke ein an dem ersten Gehäuse angeordnetes erstes Scharnierteil aufweist und wobei die Knickbrücke ein an dem zweiten Gehäuse angeordnetes zweites Scharnierteil aufweist. Die Knickbrücke weist eine Knickachse auf. Werden die beiden Gehäuse relativ zueinander um die Knickachse geschwenkt, verändert sich der Abstand der beiden Gehäuse zueinander. Ein weiteres bekanntes Fernglas weist mehrere Knickbrücken auf, die derart angeordnet sind, dass Finger eines Benutzers zum Halten dieses weiteren bekannten Fernglases durch Zwischenräume zwischen den mehreren Knickbrücken hindurchgreifen.
• Ein Spektiv ist ein monokulares Fernrohr, das insbesondere bei der Naturbeobachtung eingesetzt wird. Beispielsweise werden mit einem Spektiv Tiere beobachtet. Spektive werden aber auch in anderen Bereichen eingesetzt, beispielsweise im Biathlon-Sport zur Beobachtung von Zielscheiben. Typische Bauformen eines Spektivs sind das Spektiv mit einem festen Gehäuse und das Spektiv mit einem Auszugsgehäuse. Ein Spektiv mit einem festen Gehäuse ist in der Regel wasserdicht und staubdicht gefertigt. Die äußeren Abmessungen des Spektivs sind durch das feste Gehäuse aber unveränderbar. Hingegen ist das Spektiv mit einem Auszugsgehäuse beispielsweise für den Transport sehr kompakt und klein. Für den Gebrauch wird das Auszugsgehäuse auseinandergezogen. Hierbei können Luftfeuchtigkeit und Staubpartikel in das Auszugsgehäuse eindringen.
• Bekannte Spektive weisen jeweils ein Objektiv, ein Umkehrsystem und ein Okular auf. Typischerweise hat das Objektiv einen Durchmesser von 60 mm bis 100 mm. Das Okular kann als Wechselokular ausgebildet sein. Demnach ist es bei Spektiven mit einem Wechselokular möglich, das Okular auszutauschen. Es wird dann für einen gewissen Einsatzzweck ein geeignetes Okular eingesetzt, um je nach Einsatzzweck die Vergrößerung und das Sehfeld anzupassen. Typischerweise werden Vergrößerungen von 20-fach bis 80-fach erzielt. Das Okular kann beispielsweise auch als Zoomokular mit einer variablen Brennweite ausgebildet sein. Beispielsweise liegt die Brennweite zwischen 6 mm und 20 mm.
• Bei den bekannten Spektiven ist zwischen dem Objektiv und dem Okular das Umkehrsystem, beispielsweise in Form eines Prismenumkehrsystems angeordnet. Das Objektiv erzeugt von einem beobachteten Objekt in einer Zwischenbildebene ein Zwischenbild, welches seitenverkehrt und auf dem Kopf stehend ist. Durch das Umkehrsystem wird dieses Zwischenbild wieder zu einem seitenrichtigen und aufrecht stehenden Bild.
• Ein Spektiv kann zusammen mit einem Stativ eingesetzt werden. Alternativ hierzu kann es auch auf eine feste Auflage aufgelegt werden, beispielsweise auf einen Rucksack. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass sich das Spektiv bei der Beobachtung möglichst wenig bewegt.
• Es sind Spektive bekannt, die geradsichtig ausgebildet sind. Diese werden insbesondere bei der Jagd zur Beobachtung von Tieren eingesetzt. Ferner sind Spektive bekannt, die einen Schrägeinblick von beispielsweise 45° aufweisen. Insbesondere zur Beobachtung von Vögeln wird häufig ein schräger Einblick verwendet, um bei längerer Beobachtung mit einem Stativ eine entspannte Körperhaltung zu gewährleisten.
• Aus dem Stand der Technik sind ferner Fernrohre mit veränderlicher Vergrößerung bekannt, die drei wesentliche optische Baueinheiten aufweisen, nämlich ein Objektiv mit einer veränderlichen Brennweite, ein Prismenumkehrsystem und ein Okular mit einer festen Brennweite. Das Objektiv weist mehrere Linsengruppen auf. Dabei wird vorstehend und nachstehend unter einer Linsengruppe eine optische Einheit bestehend aus einer einzigen Linse oder eine aus mehreren optischen Einheiten, beispielsweise Linsen und/oder Prismen, zusammengesetzte optische Gruppe verstanden.
• Beispielsweise ist ein derartiges Fernrohr aus der US 3,069,972 bekannt. Das aus dieser Druckschrift bekannte Fernrohr weist ein Objektiv mit drei Linsengruppen auf, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und eine dritte Linsengruppe. Die drei Linsengruppen sind von einem Objekt aus gesehen entlang einer optischen Achse des Objektivs in der folgenden Reihenfolge angeordnet: die erste Linsengruppe - die zweite Linsengruppe - die dritte Linsengruppe. Die zweite Linsengruppe ist eine Einzellinse, die unbeweglich relativ zu einem Gehäuse angeordnet ist. Hingegen sind die erste Linsengruppe und die dritte Linsengruppe beweglich ausgebildet. Bei dem bekannten Fernrohr wird das Wirkprinzip des optischen Ausgleichs verwendet, da die erste Linsengruppe und die dritte Linsengruppe denselben Schiebeweg aufweisen. Somit gibt es im Grunde nur eine einzige Bewegung zum Zoomen. Zwar ist es mit dem bekannten Objektiv möglich, eine veränderliche Vergrößerung zu erzielen, jedoch hat es sich gezeigt, dass die Lage der Bildebene über den Bereich der Vergrößerung schwankt. Dies ist unerwünscht.
• Auch aus der DE 70 41 703 ist ein Fernrohr mit veränderlicher Vergrößerung bekannt. Das bekannte Fernrohr weist ein Objektiv, nämlich ein Zoomobjektiv, ein Prismenumkehrsystem und ein Okular auf. Das Objektiv weist insgesamt vier Linsengruppen auf, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe, eine dritte Linsengruppe und eine vierte Linsengruppe. Die erste Linsengruppe ist entlang einer optischen Achse des Objektivs unbeweglich angeordnet. Hingegen sind die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang der optischen Achse des Objektivs beweglich ausgebildet. Die vierte Linsengruppe ist feststehend und realisiert einen großen Teil der Brechkraft des Objektivs. Im Prinzip ist die vierte Linsengruppe ein Grundobjektiv, dem ein afokaler Vorsatz mit variabler Vergrößerung vorgeschaltet ist, nämlich die erste Linsengruppe, die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe. Ein derartiger Aufbau eines Objektivs, nämlich ein Aufbau mit variablem afokalen Vorsatz und einem Grundobjektiv, weist den Nachteil auf, dass sich im Vergleich zu einer maximal erzielbaren Objektivbrennweite eine große Baulänge des Objektivs ergibt.
• Aus der US 3,286,592 ist ein Objektiv für ein Fernrohr mit veränderlicher Vergrößerung bekannt. Das Fernrohr weist ein Objektiv und ein Prismenumkehrsystem auf. Das Objektiv ist als Zoomobjektiv ausgebildet und weist insgesamt drei Linsengruppen auf, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und eine dritte Linsengruppe. Die erste Linsengruppe ist feststehend auf einer optischen Achse des Objektivs angeordnet. Hingegen sind die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang der optischen Achse des bekannten Objektivs beweglich angeordnet. Die erste Linsengruppe weist eine zerstreuende Wirkung auf. Hingegen weisen die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe eine sammelnde Wirkung auf. Um eine maximale Brennweite des Objektivs zu erzielen, werden die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe so nah wie möglich an die erste Linsengruppe herangeschoben. Dies bedingt jedoch, dass die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe im freien Durchmesser so ausgeführt werden müssen wie die erste Linsengruppe. Dies führt bei einem Fernrohr mit höherer Vergrößerung (beispielsweise von 15x bis 45x oder 20x bis 60x) und einem freien Objektivdurchmesser von 85 mm zu einem hohen Gewicht.
• Wenn bei einem der vorgenannten Objektive bei der Einstellung auf eine endliche Objektentfernung die Lage der Bildebene unverändert bleiben soll, ist es wünschenswert, eine Fokussierung vorzusehen. Dies wird durch eine Bewegung mit einer der Linsengruppen der vorgenannten Objektive entlang der optischen Achse des jeweiligen Objektivs erzielt. Diese bewegliche Linsengruppe zur Fokussierung sollte vom Objekt aus gesehen entlang der optischen Achse vor den beweglichen Linsengruppen angeordnet sein, welche zur Änderung der Brennweite bewegt werden. Bei den vorgenannten Objektiven, welche drei Linsengruppen oder vier Linsengruppen aufweisen, ist dies die erste Linsengruppe. Allerdings führt eine Bewegung der ersten Linsengruppe entlang der optischen Achse zur Einstellung auf eine endliche Objektentfernung zu einer Baulängenänderung der bekannten Fernrohre. Dies ist nachteilig und erfordert einen erhöhten Aufwand für eine Abdichtung der bekannten Fernrohre.
• Dieser Nachteil kann durch eine sogenannte Innenfokussierung vermieden werden, bei der ein innenliegender Teil einer ersten Linsengruppe zur Fokussierung verwendet wird. Eine derartige Innenfokussierung ist beispielsweise bei einem aus der DE 10 2004 001 481 B4 bekannten Fernrohr vorgesehen. Das bekannte Fernrohr weist ein Objektiv, nämlich ein Zoomobjektiv, ein Prismenumkehrsystem und ein Okular auf. Das Objektiv dieses bekannten Fernrohrs weist insgesamt drei Linsengruppen auf, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und eine dritte Linsengruppe. Die erste Linsengruppe weist positive Brechkraft auf, die zweite Linsengruppe weist negative Brechkraft auf und die dritte Linsengruppe weist positive Brechkraft auf. Die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe sind zur Einstellung der Brennweite des Objektivs beweglich entlang einer optischen Achse des Objektivs angeordnet. Eine Fokussierung erfolgt mittels der ersten Linsengruppe. Hierzu weist die erste Linsengruppe eine erste optische Einheit und eine zweite optische Einheit auf. Entlang der optischen Achse des Objektivs sind vom Objekt aus gesehen zunächst die erste optische Einheit, dann die zweite optische Einheit, dann die zweite Linsengruppe und dann die dritte Linsengruppe angeordnet. Die erste optische Einheit ist feststehend an der optischen Achse angeordnet. Hingegen ist die zweite optische Einheit zur Fokussierung beweglich entlang der optischen Achse des Objektivs angeordnet. Allerdings hat sich bei diesem Fernrohr als Nachteil herausgestellt, dass zur Einstellung auf eine endliche Objektentfernung nur eine Einzellinse, nämlich die zweite optische Einheit, bewegt wird. Hierdurch ändern sich die sphärische Aberration und der Farbfehler des bekannten Objektivs. Bei einer großen maximalen Brennweite eines Objektivs, beispielsweise bei einer Brennweite von 500 mm oder von 600 mm, werden möglicherweise große Fehler erzeugt, die für die Erzeugung einer Abbildung von Nachteil sind.
• Ein weiteres bekanntes Fernrohr ist beispielsweise aus der US 6,226,122 B1 bekannt. Ein aus dieser Druckschrift bekanntes Fernrohr weist ein Objektiv in Form eines Zoomobjektivs, ein Prismenumkehrsystem und ein Okular auf. Das Objektiv ist aus insgesamt drei Linsengruppen gebildet, nämlich einer ersten Linsengruppe, einer zweiten Linsengruppe und einer dritten Linsengruppe. Zur Einstellung der Brennweite des Objektivs werden die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang einer optischen Achse des Objektivs bewegt. Die erste Linsengruppe ist als ein Kittglied ausgebildet. Somit ist bei dem Objektiv keine Innenfokussierung mit der ersten Linsengruppe möglich.
• Aus der US 7,142,370 B2 ist ein Zoomobjektiv bekannt, das insgesamt vier Linsengruppen aufweist, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe, eine dritte Linsengruppe und eine vierte Linsengruppe. Die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe sind zur Änderung der Brennweite des Objektivs verschiebbar an einer optischen Achse des Objektivs angeordnet. Die erste Linsengruppe weist eine erste optische Einheit, eine zweite optische Einheit und eine dritte optische Einheit auf, wobei die zweite optische Einheit zwischen der ersten optischen Einheit und der dritten optischen Einheit angeordnet ist. Die zweite optische Einheit ist entlang der optischen Achse des Zoomobjektivs zur Fokussierung verschiebbar angeordnet. Auch bei diesem bekannten Zoomobjektiv ist die vierte Linsengruppe im Grunde genommen ein Grundobjektiv, dem ein afokaler Vorsatz vorgeschaltet ist. Wie oben bereits erläutert, kann sich dies nachteilig auf die Baulänge des Zoomobjektivs auswirken.
• In der Regel ist ein vorbeschriebenes Objektiv achromatisch korrigiert. So sind die Bildschnittweiten für rotes Licht und blaues Licht gleich lang, jedoch weichen die Bildschnittweiten für grünes Licht ab. Diese Abweichung wird als Farblängsfehler oder auch als sekundäres Spektrum bezeichnet. Das sekundäre Spektrum des Objektivs führt jedoch oft zu Farbsäumen an Hell-Dunkel-Übergängen. Diese sind für einen Betrachter, der mittels des Objektivs ein Objekt betrachtet, oft sehr störend. Diese Störung ist umso ersichtlicher, je größer eine Vergrößerung mit der Brennweite des Objektivs am Fernrohr gewählt wird, in dem das Objektiv angeordnet ist.
• Aus der DE 10 2008 042 221 A1 ist ein Fernrohr bekannt, mit dem das sekundäre Spektrum verringert wird. Das bekannte Fernrohr weist ein Objektiv, nämlich ein Zoomobjektiv, ein Prismenumkehrsystem und ein Okular auf. Das Objektiv umfasst drei Linsengruppen, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und eine dritte Linsengruppe. Zur Veränderung der Brennweite des Objektivs sind die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang einer optischen Achse des Objektivs beweglich angeordnet. Die erste Linsengruppe weist eine erste optische Einheit und eine zweite optische Einheit auf, wobei die zweite optische Einheit zwischen der ersten optischen Einheit und der zweiten Linsengruppe angeordnet ist. Die zweite optische Einheit ist zur Fokussierung beweglich entlang der optischen Achse des Objektivs angeordnet. Bei dem Objektiv dieses Fernrohrs werden Gläser aus einem Material verwendet, dessen Abweichung der relativen Teildispersion bestimmte Bedingungen erfüllt. Hierdurch wird ermöglicht, dass das sekundäre Spektrum des Objektivs gering ist. Allerdings weist das Objektiv dieses bekannten Fernrohrs nur einen Zoomfaktor von 3 auf. Der Zoomfaktor ist hierbei als das Verhältnis der Brennweite und der minimalen Brennweite eines Objektivs definiert. Der maximale Zoomfaktor ist als das Verhältnis der maximalen Brennweite und der minimalen Brennweite eines Objektivs definiert. Mit einem derartigen Zoomfaktor kann beispielsweise ein Fernrohr mit einer Vergrößerung von 20x bis 60x realisiert werden.
• Wünschenswert ist ein größerer Zoomfaktor, beispielsweise ein Zoomfaktor von 4,5, um insbesondere ein Fernrohr mit einem Vergrößerungsbereich von 17,8x bis 80x oder 22x bis 100x realisieren zu können. Allerdings ist dies mit den bekannten Fernrohren des erläuterten Standes der Technik nicht möglich, ohne die Baulänge der bekannten Fernrohre wesentlich zu vergrößern. Dies ist nicht erwünscht. Darüber hinaus würden sich die Bewegungswege der beweglichen Linsengruppen verlängern, was sich ungünstig auf die Korrektur von Abbildungsfehlern und den Durchmesser der Eintrittspupille der bekannten Objektive bei einer niedrigen Vergrößerung - beispielweise 17,8 - auswirken würde.
• Aus der DE 23 04 737 C2 ist ein Varioobjektiv bekannt, das als Zoomobjektiv ausgebildet ist. Das bekannte Varioobjektiv weist insgesamt vier Linsengruppen auf, nämlich eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe, eine dritte Linsengruppe und eine vierte Linsengruppe. Zur Einstellung der Brennweite des bekannten Varioobjektivs sind die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang einer optischen Achse des Objektivs beweglich ausgebildet. Das bekannte Varioobjektiv weist einen Zoomfaktor von 9,5 auf. Aufgrund der vierten Linsengruppe, die bei dem bekannten Varioobjektiv eingesetzt wird, ergibt sich jedoch eine derart kurze Bildschnittweite, dass das bekannte Varioobjektiv sich nicht für den Einsatz in einem Fernrohr mit einem Prismenumkehrsystem eignet. Gleiches gilt für das aus der US 6,342,974 B1 bekannte Zoomobjektiv, welches insgesamt vier Linsengruppen aufweist.
• Aus der US 2,741,155 ist ein Objektiv in Form eines Zoomobjektivs mit insgesamt drei Linsengruppen bekannt, nämlich einer ersten Linsengruppe, einer zweiten Linsengruppe und einer dritten Linsengruppe. Die erste Linsengruppe ist als Kittglied ausgebildet. Somit kann bei diesem Objektiv keine Innenfokussierung durch die erste Linsengruppe oder durch eine optische Teileinheit der ersten Linsengruppe erfolgen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite, insbesondere für ein Fernrohr, anzugeben, wobei das Objektiv einen Zoomfaktor größer als 3 aufweist, wobei keine größeren Bewegungswege von Linsengruppen des Objektivs im Vergleich zum Stand der Technik auftreten und wobei die Baulänge des Objektivs sich bei einer Fokussierung nicht ändert. Darüber hinaus soll das sekundäre Spektrum des Objektivs gering sein, wobei die Schnittweitendifferenz beispielsweise im sichtbaren Spektralbereich im Bereich von -0,07 bis 0,07 mm liegt.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Objektiv mit einer veränderlichen Brennweite mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßes Fernrohr mit einem erfindungsgemäßen Objektiv ist durch die Merkmale des Anspruchs 21 gegeben. Ein erfindungsgemäßes Fernglas mit einem erfindungsgemäßen Objektiv ist durch die Merkmale des Anspruchs 24 gegeben. Ferner ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Steuerung der Bewegung von Linsengruppen des erfindungsgemäßen Objektivs durch die Merkmale des Anspruchs 25 gegeben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.
• Das Objektiv gemäß der Erfindung ist zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit vorgesehen. Wie oben erwähnt, ist der Begriff Bilderfassungseinheit dabei sehr weit auszulegen. Beispielsweise ist die Bilderfassungseinheit das Auge mit der Netzhaut eines Betrachters. Es sind aber Ausführungsbeispiele denkbar, bei denen das erfindungsgemäße Objektiv zur Abbildung eines Objekts auf eine Bilderfassungseinheit in Form eines CCD oder eines CMOS ausgebildet ist. Die Erfindung ist aber nicht auf die vorgenannten Bilderfassungseinheiten eingeschränkt. Vielmehr kann als Bilderfassungseinheit jede Bilderfassungseinheit verwendet werden, die für die Erfindung geeignet ist.
• Das erfindungsgemäße Objektiv weist eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und eine dritte Linsengruppe auf. Unter einer Linsengruppe wird eine optische Einheit bestehend aus einer einzigen Linse oder eine aus mehreren optischen Einheiten, beispielsweise Linsen und/oder Prismen, zusammengesetzte optische Gruppe verstanden.
• Die erste Linsengruppe, die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe sind entlang einer optischen Achse des Objektivs angeordnet. Dabei ist die zweite Linsengruppe zwischen der ersten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die vorgenannten Linsengruppen von einem Objekt aus gesehen entlang der optischen Achse des Objektivs in der folgenden Reihenfolge angeordnet: zunächst die erste Linsengruppe, dann die zweite Linsengruppe und dann die dritte Linsengruppe.
• Die erste Linsengruppe weist positive Brechkraft auf. Hingegen weist die zweite Linsengruppe negative Brechkraft auf. Die dritte Linsengruppe weist wiederum positive Brechkraft auf.
• Die erste Linsengruppe umfasst eine erste optische Einheit und eine zweite optische Einheit. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die erste Linsengruppe insgesamt nur die erste optische Einheit und die zweite optische Einheit aufweist. Somit ist es bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die erste Linsengruppe keine weitere optische Einheit aufweist. Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die zweite optische Einheit zwischen der ersten optischen Einheit und der zweiten Linsengruppe angeordnet ist. Darüber hinaus ist die zweite optische Einheit zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen entlang der optischen Achse des Objektivs verschiebbar angeordnet.
• Zur Einstellung einer Brennweite des Objektivs sind die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe entlang der optischen Achse verschiebbar angeordnet. Durch Wahl einer ersten Position der zweiten Linsengruppe und einer zweiten Position der dritten Linsengruppe entlang der optischen Achse ist es möglich, den Wert der Brennweite - nachfolgend auch Brennweitenwert genannt - einzustellen. So ist es zur Einstellung eines ersten Brennweitenwerts vorgesehen, dass die zweite Linsengruppe an einer bestimmten ersten Position entlang der optischen Achse angeordnet ist und dass die dritte Linsengruppe an einer bestimmten zweiten Position entlang der optischen Achse angeordnet ist.
• Darüber hinaus ist es bei dem erfindungsgemäßen Objektiv vorgesehen, dass bei dem ersten Brennweitenwert die zweite Linsengruppe einen ersten Abbildungsmaßstab und die dritte Linsengruppe einen zweiten Abbildungsmaßstab aufweist. Dabei ist der Abbildungsmaßstab definiert als das Verhältnis zwischen der Bildgröße und dessen realer Objektgröße. Alternativ ist es auch möglich, den Abbildungsmaßstab über das Verhältnis der Bildweite zur Objektweite zu bestimmen. Gemäß der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei dem ersten Brennweitenwert sowohl der erste Abbildungsmaßstab als auch der zweite Abbildungsmaßstab -1 (in Worten minus 1) ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, weisen bei dem ersten Brennweitenwert der erste Abbildungsmaßstab und der zweite Abbildungsmaßstab einen identischen Wert auf, nämlich -1.
• Bei dem erfindungsgemäßen Objektiv werden zwei zueinander benachbarte Linsengruppen, nämlich die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe, zur Veränderung der Brennweite bewegt. Hierdurch wird der Abbildungsmaßstab des Teilsystems bestehend aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe verändert. Die Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe und somit auch der Abstand zwischen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe können durch Lösung einer Bewegungsgleichung ermittelt werden, wobei die Bewegungsgleichung eine quadratische Gleichung ist. Dies wird weiter unten ausführlich erläutert. Nachfolgend wird die Bewegungsgleichung daher auch quadratische Bewegungsgleichung genannt. Eine quadratische Gleichung weist stets zwei mögliche Lösungen auf, nämlich eine erste Lösung und eine zweite Lösung. In der Regel ist nur eine von den beiden möglichen Lösungen der quadratischen Bewegungsgleichung technisch als Bewegung umsetzbar, da die andere Lösung zu großen Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe führen würde. Dies ist in der Regel nicht erwünscht. Auch dies wird weiter unten näher erläutert. Bei einer bestimmten Zoomstellung des erfindungsgemäßen Objektivs, in welcher die zweite Linsengruppe die bestimmte erste Position einnimmt und die dritte Linsengruppe die bestimmte zweite Position einnimmt, fallen beide Lösungen der quadratischen Bewegungsgleichung zusammen. Diese Zoomstellung entspricht dem oben erwähnten ersten Brennweitenwert. Wie ebenfalls weiter unten erläutert wird, ist der Radikand der Wurzel in der quadratischen Bewegungsgleichung für diese bestimmte Zoomstellung null. In dieser bestimmten Zoomstellung des Objektivs, also bei dem ersten Brennweitenwert, weisen die Abbildungsmaßstäbe der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe einen identischen Wert von -1 auf. Die beiden Lösungen der quadratischen Bewegungsgleichung besitzen in dieser bestimmten Zoomstellung des Objektivs - also bei dem ersten Brennweitenwert - einen singulären Punkt. Somit kann bei dem ersten Brennweitenwert von der ersten Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung zu der zweiten Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung gewechselt werden, ohne dass ein Sprung in der Bildschnittweite des Objektivs entsteht. Im Vergleich zum Stand der Technik sind bei dem erfindungsgemäßen Objektiv keine größeren Wege bei den Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe vorgesehen. Beispielsweise wachsen die vorgenannten Bewegungen um weniger als 50 mm gegenüber dem Stand der Technik für ein 3-fach Zoom. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch ein deutlich höherer Zoomfaktor, beispielsweise von 4,5 oder größer, mit einer hohen Vergrößerung eines Fernrohrs, das ein solches Objektiv aufweist, erzielt werden kann, wobei die Vergrößerung beispielsweise 17,8x bis 80x oder 22,2x bis 100x beträgt.
• Aufgrund der Innenfokussierung, die durch die zweite optische Einheit zur Verfügung gestellt wird, ist die Baulänge des erfindungsgemäßen Objektivs konstant. Sie ändert sich daher im Vergleich zu Objektiven des Standes der Technik nicht. Es hat sich auch gezeigt, dass das erfindungsgemäße Objektiv eine Verringerung des sekundären Spektrums im Vergleich zum Stand der Technik zur Verfügung stellt. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv nur die erste Linsengruppe, die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe aufweist. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist das erfindungsgemäße Objektiv insgesamt nur drei Linsengruppen auf, nämlich die erste Linsengruppe, die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe. Eine weitere Linsengruppe ist demnach bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs nicht vorgesehen.
• Aufgrund der Bewegung der zweiten Linsengruppe ist der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe variabel. Dabei ist der Abstand der ersten Linsengruppe zur zweiten Linsengruppe durch den Abstand eines Scheitelpunkts einer letzten Fläche der ersten Linsengruppe zu einem Scheitelpunkt einer ersten Fläche der zweiten Linsengruppe gegeben, wobei die letzte Fläche der ersten Linsengruppe am nächsten zur ersten Fläche der zweiten Linsengruppe angeordnet ist. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Linsengruppe zur zweiten Linsengruppe einen minimalen Abstand aufweist. Demnach sind die Bewegungen der zweiten Linsengruppe derart gewählt, dass der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe und der zweiten Linsengruppe nicht kleiner als der minimale Abstand ist. Somit nimmt die zweite Linsengruppe zur Einstellung eines bestimmten Werts der Brennweite des Objektivs eine Position entlang der optischen Achse ein, bei welcher der Abstand der ersten Linsengruppe zur zweiten Linsengruppe minimal ist. Der minimale Abstand liegt beispielsweise im Bereich von 20 mm bis 100 mm, wobei die Bereichsgrenzen mit eingeschlossen sind. Der minimale Abstand stellt sicher, dass genügend Raum für Bewegungen der zweiten optischen Einheit der ersten Linsengruppe zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen vorhanden ist. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den vorgenannten Bereich eingeschränkt ist. Vielmehr kann der minimale Abstand aus jedem Bereich gewählt werden, der für die Erfindung geeignet ist.
• Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass folgende Bedingung bei dem Objektiv erfüllt ist: $$\frac{f{\text{'}}_{sing}-f{\text{'}}_{min}}{f{\text{'}}_{max}-f{\text{'}}_{min}}\ge \mathrm{0,65}$$

  

  wobei f'_sing der erste Brennweitenwert des Objektivs, f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs sind. Es hat sich gezeigt, dass sich bei Erfüllung dieser Bedingung besonders hohe Zoomfaktoren erzielen lassen, beispielsweise ein Zoomfaktor von 4,5. Ferner wurde überraschend festgestellt, dass bei Erfüllung dieser Bedingung Abbildungsfehler besonders gut reduziert werden.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass folgende Bedingung bei dem Objektiv erfüllt ist: $$\frac{f{\text{'}}_{max}}{f{\text{'}}_{min}}\ge 4$$

  

  wobei f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs sind. Bei der Bedingung [2] handelt es sich um den maximalen Zoomfaktor.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste Linsengruppe eine erste Brennweite, die zweite Linsengruppe eine zweite Brennweite und die dritte Linsengruppe eine dritte Brennweite aufweist. Ferner ist es bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs vorgesehen, dass bei dem Objektiv folgende Bedingungen erfüllt sind: $$\text{f}{\text{'}}_{G1}>-6\cdot \text{f}{\text{'}}_{G2}$$

  

  $$\text{f}{\text{'}}_{G1}>5\cdot \text{f}{\text{'}}_{G3}$$

  

  wobei f'_G1 die erste Brennweite, f'_G2 die zweite Brennweite und f'_G3 die dritte Brennweite sind. Hierdurch lassen sich Abbildungsfehler gut korrigieren.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe eine Abbildungseinrichtung des erfindungsgemäßen Objektivs bilden. Im Grunde ist die Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe besteht, ein Teilsystem des erfindungsgemäßen Objektivs. Die aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe gebildete Abbildungseinrichtung weist eine Bildebene auf, zu der die zweite Linsengruppe einen ersten Abstand aufweist. Dabei ist der erste Abstand durch den Abstand eines Scheitelpunkts einer zur Bildebene am nächsten angeordneten Fläche der zweiten Linsengruppe zur Bildebene gegeben. Ferner weist die dritte Linsengruppe zu der Bildebene einen zweiten Abstand auf. Dabei ist der zweite Abstand durch den Abstand eines Scheitelpunkts einer zur Bildebene am nächsten angeordneten Fläche der dritten Linsengruppe zur Bildebene gegeben.
• Die vorgenannte aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe gebildete Abbildungseinrichtung weist einen dritten Abbildungsmaßstab auf, wobei der dritte Abbildungsmaßstab kontinuierlich ansteigend wählbar ist. Bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab ist der erste Abstand kontinuierlich verringerbar. Darüber hinaus ist bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab der zweite Abstand kontinuierlich vergrößerbar. Aufgrund der kontinuierlichen Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe sind die Abläufe der Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe besonders vorteilhaft. Insbesondere liegen bei den Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe weder Sprünge noch Knicke vor.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Linsengruppe und die dritte Linsengruppe wiederum eine Abbildungseinrichtung des Objektivs bilden. Im Grunde ist die Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe besteht, ein Teilsystem des erfindungsgemäßen Objektivs. Die aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe gebildete Abbildungseinrichtung weist eine Bildebene auf, zu der die zweite Linsengruppe einen ersten Abstand aufweist, wobei der erste Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG2₁, DG2₂, ..., DG2_n-1, DG2_n aufweist und wobei n eine ganze Zahl ist. Hinsichtlich der Definition des ersten Abstands wird auf weiter oben verwiesen. Dies gilt auch bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus weist die dritte Linsengruppe zu der Bildebene einen zweiten Abstand auf, wobei der zweite Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG3₁, DG3₂, ..., DG3_n-1, DG3_n aufweist und wobei n die ganze Zahl ist. Hinsichtlich der Definition des zweiten Abstands wird auf weiter oben verwiesen. Dies gilt auch bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel. Die vorgenannte aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe gebildete Abbildungseinrichtung weist einen dritten Abbildungsmaßstab auf, wobei der dritte Abbildungsmaßstab einen Wert aus der Menge der Werte W₁, W₂, ..., W_n-1, W_n aufweist und wobei n die ganze Zahl ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs sind nun für jede ganze Zahl i aus der Menge von 1 bis n sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt: $${\text{W}}_{\text{1}}\le {\text{W}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{W}}_{\text{n}-1}\le {\text{W}}_{\text{n}}$$

  

  $${\text{DG2}}_{\text{1}}\ge {\text{DG2}}_{\text{2}}\ge \dots \ge \text{DG}{2}_{\text{n}-1}\ge {\text{DG2}}_{\text{n}}$$

  

  $${\text{DG3}}_{\text{1}}\le {\text{DG3}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{DG3}}_{\text{n}-1}\le {\text{DG3}}_{\text{n}}$$

  

  wobei Wi der i-te Wert des dritten Abbildungsmaßstabs, DG2_i der i-te Wert des ersten Abstands und DG3_i der i-te Wert des zweiten Abstands sind. Auch dieses weitere Ausführungsbeispiel gewährleistet, dass bei einem größer werdenden dritten Abbildungsmaßstab der erste Abstand der zweiten Linsengruppe zu der Bildebene kontinuierlich verringert wird und dass der zweite Abstand der dritten Linsengruppe zu der Bildebene kontinuierlich vergrößert wird. Hierdurch ist es möglich, bei einem dritten Abbildungsmaßstab von beispielsweise +1 von Bewegungen, die zunächst durch eine erste Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung gegeben sind, auf Bewegungen zu wechseln, die durch eine zweite Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung gegeben sind. Beispielsweise ist die erste Lösung die zunächst physikalisch-technisch umsetzbare Lösung für einen ersten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs. Die zweite Lösung wird dann für einen zweiten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs gewählt, der sich direkt an den ersten Bereich anschließt. Der Wechsel von der ersten Lösung zur zweiten Lösung erfolgt beispielsweise bei dem dritten Abbildungsmaßstab von +1. Dies wird weiter unten noch eingehend erläutert. Durch den Wechsel von der ersten Lösung auf die zweite Lösung und die hierdurch bedingten Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe liegen kontinuierliche Bewegungen der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe ohne Sprung und ohne Knicke im Bewegungsablauf vor.
• Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste optische Einheit der ersten Linsengruppe positive Brechkraft aufweist und/oder dass die zweite optische Einheit der ersten Linsengruppe negative Brechkraft aufweist.
• Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste optische Einheit mindestens eine erste Linseneinheit und mindestens eine zweite Linseneinheit aufweist. Dabei wird unter einer Linseneinheit eine Einheit aus nur einer einzigen Linse oder auch eine aus mehreren Linsen zusammengesetzte optische Einheit verstanden. Die erste Linseneinheit weist zu der zweiten Linseneinheit einen Abstand auf, wobei für den Abstand gilt: $$d\ge \mathrm{0,11}\cdot f{\text{'}}_{G1}$$

  

  wobei d der Abstand der ersten Linseneinheit zur zweiten Linseneinheit ist und wobei f'_G1 die erste Brennweite ist. Der Abstand der ersten Linseneinheit zur zweiten Linseneinheit ist durch den Abstand eines Scheitelpunkts einer letzten Fläche der ersten Linseneinheit zu einem Scheitelpunkt einer ersten Fläche der zweiten Linseneinheit gegeben, welche der letzten Fläche der ersten Linseneinheit am nächsten angeordnet ist. Dieses Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs weist den folgenden Vorteil auf: Um die Masse und somit das Gewicht des Objektivs zu verringern, ist es vorteilhaft, dass nur die erste Linseneinheit, welche im Grunde die Frontlinse des Objektivs darstellt, einen maximal möglichen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser der Eintrittspupille bei der maximalen Brennweite des Objektivs aufweist. Beispielsweise ist dieser Durchmesser 95 mm. Um nun das Gewicht des Objektivs zu reduzieren, wird zwischen der ersten Linseneinheit und der zweiten Linseneinheit ein Abstand gemäß der Bedingung [8] realisiert. Es hat sich gezeigt, dass dann die zweite Linseneinheit einen geringeren Durchmesser als die erste Linseneinheit aufweisen kann. Dies wirkt sich günstig auf die Masse und das Gewicht des erfindungsgemäßen Objektivs aus.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
• - die erste Linseneinheit weist positive Brechkraft auf;
• - die erste Linseneinheit ist aus einer einzelnen ersten Linse gebildet;
• - die zweite Linseneinheit ist als ein erstes Kittglied ausgebildet;
• - die zweite Linseneinheit ist als ein erstes Kittglied ausgebildet, wobei das erste Kittglied eine zweite Linse und eine dritte Linse aufweist;
• - die zweite Linseneinheit ist als ein erstes Kittglied ausgebildet, wobei das erste Kittglied eine zweite Linse mit positiver Brechkraft und eine dritte Linse mit negativer Brechkraft aufweist;
• - zwischen der ersten Linseneinheit und der zweiten Linseneinheit sind keine weiteren Linseneinheiten angeordnet.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite optische Einheit als ein zweites Kittglied ausgebildet ist. Das zweite Kittglied weist beispielsweise eine dritte Linseneinheit sowie eine vierte Linseneinheit auf.
• Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
• - die dritte Linseneinheit ist als eine vierte Linse ausgebildet;
• - die dritte Linseneinheit ist als eine vierte Linse mit positiver Brechkraft ausgebildet;
• - die vierte Linseneinheit ist als eine fünfte Linse ausgebildet;
• - die vierte Linseneinheit ist als eine fünfte Linse mit negativer Brechkraft ausgebildet.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die zweite Linsengruppe folgende Merkmale aufweist:
• - ein drittes Kittglied, wobei das dritte Kittglied eine sechste Linse mit negativer Brechkraft und eine siebte Linse mit positiver Brechkraft aufweist; sowie
• - eine achte Linse mit negativer Brechkraft.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die dritte Linsengruppe die folgenden Merkmale aufweist:
• - ein viertes Kittglied, wobei das vierte Kittglied eine neunte Linse mit positiver Brechkraft und eine zehnte Linse mit negativer Brechkraft aufweist;
• - eine elfte Linse mit positiver Brechkraft; sowie
• - ein fünftes Kittglied, wobei das fünfte Kittglied eine zwölfte Linse mit negativer Brechkraft und eine dreizehnte Linse mit positiver Brechkraft aufweist.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv die folgenden Eigenschaften aufweist: Tabelle 1:

  Fläche	Radien [mm]	Abstände [mm]	ne	ve	Glas
  erste Fläche der ersten Linse	194,181
  		9,800	1,489147	70,0	S-FSL5
  zweite Fläche der ersten Linse	-999,948
  		50,00
  erste Fläche der zweiten Linse	137,153
  		13,500	1,498455	81,1	S-FPL51
  erste Fläche der dritten Linse	-197,922
  		4,500	1,599106	39,0	S-TIM8
  zweite Fläche der dritten Linse	259,889
  		56,484
  erste Fläche der vierten Linse	372,480
  		6,200	1,723098	29,3	S-TIH1
  erste Fläche der fünften Linse	-146,839
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  zweite Fläche der fünften Linse	124,385
  		D8
  erste Fläche der sechsten Linse	-86,037
  		2,500	1,790123	44,0	S-LAH51
  erste Fläche der siebten Linse	-354,267
  		5,700	1,855041	23,6	S-TIH53
  zweite Fläche der siebten Linse	-49,982
  		0,200
  erste Fläche der achten Linse	-57,014
  		2,500	1,791961	47,1	S-LAH64
  zweite Fläche der achten Linse	83,717
  		D13
  erste Fläche der neunten Linse	116,888
  		6,300	1,498455	81,1	S-FPL51
  erste Fläche der zehnten Linse	-78,810
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  zweite Fläche der zehnten Linse	-141,435
  		0,200
  erste Fläche der elften Linse	94,377
  		4,700	1,620671	49,5	S-BSM28
  zweite Fläche der elften Linse	752,899
  		0,200
  erste Fläche der zwölften Linse	59,606
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  erste Fläche der dreizehnten Linse	31,882
  		8,500	1 ,498455	81,1	S-FPL51
  zweite Fläche der dreizehnten Linse	82,423
  		S21

• In der oben genannten Tabelle 1 sind die einzelnen Flächen der Linsen und deren Radien angegeben. Ferner ist der Abstand des Scheitelpunkts einer Fläche zu dem Scheitelpunkt der nächsten Fläche angegeben. Dies gibt die Dicke der einzelnen Linsen wieder oder den Abstand der einzelnen Linsen zueinander. Die Abstände D8 und D13 sind variable Abstände. S21 bezeichnet den Abstand der zweiten Fläche der dreizehnten Linse von der Bildebene der dritten Linsengruppe. Ferner ist mit n_e die Brechzahl und mit v_e die Abbe-Zahl bezeichnet. Darüber hinaus ist die Glassorte der jeweiligen Linsen angegeben, wobei die Notation der Glassorten sich auf Glassorten des Unternehmens OHARA bezieht.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv die folgenden Eigenschaften aufweist: Tabelle 2:

  Brennweite des Objektivs [mm]	133,330	245,000	340,000	439,186	520,000	600,000
  Abstand D8 [mm]	44,436	76,335	89,770	98,779	104,096	108,247
  Abstand D13 [mm]	109,943	63,572	40,433	22,270	11,050	1,102
  Abstand S21 [mm]	103,007	117,479	127,182	135,886	142,239	148,038
  Durchmesser Eintrittspupille [mm]	45,152	73,455	94,804	95,000	95,000	95,000
  Relative Öffnung	1:3,0	1:3,3	1:3,6	1:4,6	1:5,5	1:6,3
  2*Sigma	4,23°	2,30°	1,66°	1,28°	1,08°	0,94°

• Wie oben erwähnt, sind D8 und D13 variable Abstände. Diese hängen von dem gewünschten Wert der Brennweite des Objektivs ab. D8 ist dabei der Abstand zwischen der zweiten Fläche der fünften Linse und der ersten Fläche der sechsten Linse. Ferner ist D13 der Abstand der zweiten Fläche der achten Linse zu der ersten Fläche der neunten Linse. Ferner gibt die Tabelle 2 den Durchmesser der Eintrittspupille des erfindungsgemäßen Objektivs an. Auch sind die relative Öffnung sowie der Öffnungswinkel 2*Sigma des erfindungsgemäßen Objektivs angegeben, wobei Sigma der halbe Feldwinkel ist.
• Bei einem noch weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass das Objektiv mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist, wobei das Nachfolgende beispielsweise auf den Linsen gemäß Tabelle 1 beruht:
• (i) die erste Brennweite der ersten Linsengruppe ist 439,186 mm;
• (ii) die zweite Brennweite der zweiten Linsengruppe ist -62,844 mm;
• (iii) die dritte Brennweite der dritten Linsengruppe ist 75,777 mm.
• Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass die erste optische Einheit eine Brennweite von 258,177 mm aufweist und/oder dass die zweite optische Einheit eine Brennweite von - 319,231 mm aufweist.
• Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Objektivs ist es zusätzlich oder alternativ vorgesehen, dass ausgehend von den weiter oben in der Tabelle 1 genannten Nennwerten die Radien und Abstände innerhalb eines Bereichs von ± 10 % variierbar sind und dass ausgehend von den in der Tabelle 1 genannten Nennwerten die Brechzahlen n_e und Abbe-Zahlen v_e innerhalb eines Bereichs von ± 5 % variierbar sind.
• Die Erfindung betrifft auch ein Fernrohr, das ein Objektiv mit mindestens einem der weiter oben genannten oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale aufweist. Bei einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fernrohrs ist das Fernrohr als Spektiv ausgebildet. Hinsichtlich der Funktion und der Ausgestaltung eines Spektivs wird auf die Ausführungen weiter oben verwiesen. Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fernrohrs weist das Fernrohr zusätzlich ein Prismensystem und ein Okular auf. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass entlang einer optischen Achse des Fernrohrs das Objektiv, das Prismensystem und das Okular angeordnet sind. Das Prismensystem ist beispielsweise zwischen dem Objektiv und dem Okular angeordnet. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Prismensystem als ein Prismenumkehrsystem ausgebildet ist.
• Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Fernglas mit einem Objektiv, das mindestens eines der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der weiter oben oder der weiter unten genannten Merkmale aufweist.
• Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung der Bewegung der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe des Objektivs, das mindestens eines der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale oder eine Kombination von mindestens zwei der weiter oben oder weiter unten genannten Merkmale aufweist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass bei einem größer werdenden dritten Abbildungsmaßstab der Abstand der zweiten Linsengruppe zu der Bildebene der dritten Linsengruppe kontinuierlich verringert wird und dass bei größer werdendem dritten Abbildungsmaßstab der Abstand der dritten Linsengruppe zur Bildebene der dritten Linsengruppe kontinuierlich vergrößert wird.
• Weitere praktische Ausführungsbeispiele und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
• 1A bis 1C eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fernrohrs mit einem Objektiv, einem Prismenumkehrsystem und einem Okular;
• 2 eine schematische Darstellung eines Teils des Fernrohrs gemäß den 1A bis 1C, wobei der Teil das Objektiv und das Prismenumkehrsystem umfasst;
• 3 eine weitere schematische Darstellung des Teils des Fernrohrs gemäß der 2;
• 4 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs der 3, wobei der Teilbereich eine dritte Linsengruppe und das Prismenumkehrsystem umfasst;
• 5 eine schematische Darstellung des Okulars des Fernrohrs gemäß den 1A bis 1C;
• 6A eine schematische Darstellung des Aufbaus des Objektivs gemäß den 1A bis 1C;
• 6B eine schematische Darstellung des paraxialen Aufbaus des Objektivs gemäß den 1A bis 1C, wobei 6B nur dem Verständnis der Erfindung dient;
• 7 eine grafische Darstellung der Lagen einer zweiten Linsengruppe und einer dritten Linsengruppe einer Abbildungseinrichtung, die aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe gebildet ist, in Abhängigkeit eines dritten Abbildungsmaßstabs;
• 8 eine weitere grafische Darstellung der Lagen einer zweiten Linsengruppe und einer dritten Linsengruppe eines nicht erfindungsgemäßen Objektivs in Abhängigkeit eines dritten Abbildungsmaßstabs;
• 9A bis 9C eine schematische Darstellung eines Teils des Fernrohrs, wobei der Teil das Objektiv, das Prismenumkehrsystem sowie eine Bildebene umfasst;
• 10 eine schematische Darstellung eines Fernglases;
• 11A ein Diagramm hinsichtlich des sekundären Spektrums des Objektivs gemäß der 9A;
• 11B ein Diagramm hinsichtlich des sekundären Spektrums des Objektivs gemäß der 9B;
• 11C ein Diagramm hinsichtlich des sekundären Spektrums des Objektivs gemäß der 9C; sowie
• 12 eine weitere schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Fernrohrs mit einem Objektiv, einem Prismenumkehrsystem und einem Okular.
• Die 1A bis 1C zeigen eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fernrohrs 1000. Das Fernrohr 1000 ist beispielsweise als ein monokulares Fernrohr in Form eines Spektivs ausgebildet. Hinsichtlich der Funktion und Ausgestaltung eines Spektivs wird auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Diese Anmerkungen gelten auch für das in den 1A bis 1C dargestellte Ausführungsbeispiel.
• Das Fernrohr 1000 weist drei Baueinheiten auf, nämlich ein Objektiv 100 mit veränderlicher Brennweite, ein Prismenumkehrsystem 200 und ein Okular 300. Das Objektiv 100, das Prismenumkehrsystem 200 und das Okular 300 sind entlang einer optischen Achse OA des Fernrohrs 1000 angeordnet. Genauer gesagt sind von einem Objekt (in den 1A bis 1C nicht dargestellt) in Richtung einer Bildebene einer Bilderfassungseinheit 400 zunächst das Objektiv 100, dann das Prismenumkehrsystem 200 und dann das Okular 300 angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Prismenumkehrsystem 200 zwischen dem Objektiv 100 und dem Okular 300 angeordnet.
• Bei dem in den 1A bis 1C dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bilderfassungseinheit 400 das Auge mit der Netzhaut eines Betrachters. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele vorgesehen, bei denen die Bilderfassungseinheit 400 eine andere Form aufweist. Beispielsweise kann die Bilderfassungseinheit 400 auch als ein optisches System mit einem CCD ausgebildet sein.
• 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils des Fernrohrs 1000 gemäß den 1A bis 1C, welcher das Objektiv 100 und das Prismenumkehrsystem 200 umfasst. Ferner ist mit dem Bezugszeichen BE eine Bildebene gekennzeichnet, die dem Prismenumkehrsystem 200 in Richtung des Okulars 300 (in 2 nicht dargestellt) nachgeordnet ist. Nachfolgend wird der Aufbau des Objektivs 100 beschrieben.
• Das Objektiv 100 weist eine erste Linsengruppe G1, eine zweite Linsengruppe G2 und eine dritte Linsengruppe G3 auf. Die erste Linsengruppe G1, die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 sind entlang der optischen Achse OA des Fernrohrs 1000 angeordnet. Die optischen Achse OA des Fernrohrs 1000 entspricht dabei der optischen Achse des Objektivs 100. Die zweite Linsengruppe G2 ist zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der dritten Linsengruppe G3 angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die vorgenannten Linsengruppen G1 bis G3 von einem Objekt O aus gesehen entlang der optischen Achse OA des Objektivs 100 in Richtung des Prismenumkehrsystems 200 in der folgenden Reihenfolge angeordnet: zunächst die erste Linsengruppe G1, dann die zweite Linsengruppe G2 und dann die dritte Linsengruppe G3. Das Objektiv 100 weist insgesamt nur die drei Linsengruppen G1 bis G3 auf. Eine weitere Linsengruppe ist demnach nicht vorgesehen.
• Die erste Linsengruppe G1 weist positive Brechkraft auf. Hingegen weist die zweite Linsengruppe G2 negative Brechkraft auf. Die dritte Linsengruppe G3 weist wiederum positive Brechkraft auf.
• Die erste Linsengruppe G1 umfasst eine erste optische Einheit G1.1 und eine zweite optische Einheit G1.2. Die erste Linsengruppe G1 weist insgesamt nur diese beiden optischen Einheiten G1.1 und G1.2 auf. Die zweite optische Einheit G1.2 ist zwischen der ersten optischen Einheit G1.1 und der zweiten Linsengruppe G2 angeordnet. Die erste optische Einheit G1.1 ist unbeweglich an der optischen Achse OA des Objektivs 100 angeordnet. Allerdings ist die zweite optische Einheit G1.2 zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen entlang der optischen Achse OA des Objektivs 100 verschiebbar angeordnet.
• Die erste optische Einheit G1.1 weist insgesamt positive Brechkraft auf. Hingegen weist die zweite optische Einheit G1.2 insgesamt negative Brechkraft auf.
• Die erste optische Einheit G1.1 weist zwei Linseneinheiten auf, nämlich eine erste Linseneinheit in Form einer einzelnen ersten Linse L1 mit positiver Brechkraft und eine zweite Linseneinheit in Form eines ersten Kittglieds. Das erste Kittglied umfasst eine einzelne zweite Linse L2 mit positiver Brechkraft und eine einzelne dritte Linse L3 mit negativer Brechkraft. Die zweite optische Einheit G1.2 ist als ein zweites Kittglied ausgebildet. Das zweite Kittglied umfasst eine einzelne vierte Linse L4 mit positiver Brechkraft und eine einzelne fünfte Linse L5 mit negativer Brech kraft.
• Die zweite Linsengruppe G2 weist zwei optische Baueinheiten auf. Eine optische Baueinheit ist ein drittes Kittglied, wobei das dritte Kittglied eine einzelne sechste Linse L6 mit negativer Brechkraft und eine einzelne siebte Linse L7 mit positiver Brechkraft aufweist. Die weitere optische Baueinheit ist eine einzelne achte Linse L8 mit negativer Brechkraft.
• Die dritte Linsengruppe G3 weist insgesamt drei optische Baueinheiten auf. Eine optische Baueinheit ist ein viertes Kittglied, wobei das vierte Kittglied eine einzelne neunte Linse L9 mit positiver Brechkraft und eine einzelne zehnte Linse L10 mit negativer Brechkraft aufweist. Eine weitere optische Baueinheit ist eine einzelne elfte Linse L11 mit positiver Brechkraft. Eine wiederum weitere optische Baueinheit der dritten Linsengruppe G3 ist ein fünftes Kittglied. Das fünfte Kittglied weist eine einzelne zwölfte Linse L12 mit negativer Brechkraft und eine einzelne dreizehnte Linse L13 mit positiver Brechkraft auf.
• Von einem Objekt O aus gesehen entlang der optischen Achse OA des Objektivs 100 in Richtung des Prismenumkehrsystems 200 sind die vorgenannten Linsen in der folgenden Reihenfolge angeordnet: Zunächst die erste Linse L1, dann die zweite Linse L2, dann die dritte Linse L3, dann die vierte Linse L4, dann die fünfte Linse L5, dann die sechste Linse L6, dann die siebte Linse L7, dann die achte Linse L8, dann die neunte Linse L9, dann die zehnte Linse L10, dann die elfte Linse L11, dann die zwölfte Linse L12 und dann die dreizehnte Linse L13.
• Wie oben erwähnt, weist das Objektiv 100 eine veränderliche Brennweite auf. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist die Brennweite des Objektivs 100 auf unterschiedliche Werte einstellbar. Zur Einstellung der Brennweite des Objektivs 100 auf einen bestimmten Wert der Brennweite sind die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA des Objektivs 100 verschiebbar angeordnet. Durch Wahl von Positionen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA des Objektivs 100 wird der Wert der Brennweite eingestellt. 1B zeigt die Positionen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA zur Einstellung eines ersten Werts der Brennweite - nachfolgend auch „erster Brennweitenwert“ genannt. Bei eingestelltem ersten Brennweitenwert weist eine quadratische Bewegungsgleichung, die weiter unten genannt ist, einen singulären Punkt auf. 1A zeigt die Positionen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA zur Einstellung eines zweiten Werts der Brennweite - nachfolgend auch „zweiter Brennweitenwert“ genannt. Der zweite Brennweitenwert ist die minimale Brennweite des Objektivs 100. 1C zeigt die Positionen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA zur Einstellung eines dritten Werts der Brennweite - nachfolgend auch „dritter Brennweitenwert“ genannt. Der dritte Brennweitenwert ist die maximale Brennweite des Objektivs 100. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind der erste Brennweitenwert, der zweite Brennweitenwert und der dritte Brennweitenwert unterschiedlich.
• Wie aus der 2 ersichtlich ist, weist das Prismenumkehrsystem 200 zwei Prismen auf, nämlich ein erstes Prisma P1 und ein zweites Prisma P2. Das Prismenumkehrsystem 200 kann jegliche geeignete Ausgestaltung aufweisen. Beispielsweise ist das Prismenumkehrsystem 200 mit Porro-Prismen, mit Schmidt-Pechan-Prismen oder mit Abbe-König-Prismen versehen. Das Prismenumkehrsystem 200 kann als Strahlteiler zur Aufteilung von Lichtstrahlen in zwei Teilstrahlengänge ausgebildet sein. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Prismenumkehrsystem 200 eine Kombination eines 90°-Prismas mit einem angekitteten Gleichschenkelprisma mit Dachkante sein.
• Die vorgenannten Linsen und Prismen des Fernrohrs 1000 weisen erste Flächen, welche in Richtung des Objekts gerichtet sind, und zweite Flächen, welche in Richtung des Okulars 300 gerichtet sind, auf. Dies ist in den 3 und 4 dargestellt. Die 3 beruht auf der 2. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile. Die 4 ist eine vergrößerte Teilansicht der 3, wobei die 4 die dritte Linsengruppe G3 und das Prismenumkehrsystem 200 zeigt.
• So weist die erste Linse L1 eine erste Fläche 1 und eine zweite Fläche 2 auf. Ferner weist die zweite Linse L2 eine erste Fläche 3 auf. Die dritte Linse L3 weist eine erste Fläche 4 und eine zweite Fläche 5 auf. Die vierte Linse L4 weist eine erste Fläche 6 auf. Die fünfte Linse L5 weist eine erste Fläche 7 und eine zweite Fläche 8 auf. Die sechste Linse L6 weist eine erste Fläche 9 auf. Die siebte Linse L7 weist eine erste Fläche 10 und eine zweite Fläche 11 auf. Die achte Linse L8 weist eine erste Fläche 12 und eine zweite Fläche 13 auf. Die neunte Linse L9 weist eine erste Fläche 14 auf. Die zehnte Linse L10 weist eine erste Fläche 15 und eine zweite Fläche 16 auf. Die elfte Linse L11 weist eine erste Fläche 17 und eine zweite Fläche 18 auf. Die zwölfte Linse L12 weist eine erste Fläche 19 auf. Die dreizehnte Linse L13 weist eine erste Fläche 20 und eine zweite Fläche 21 auf. Das erste Prisma P1 weist eine erste Fläche 22 und eine zweite Fläche 23 auf. Ferner weist das zweite Prisma P2 eine erste Fläche 24 und eine zweite Fläche 25 auf.
• Nachfolgend werden in einer Tabelle die Eigenschaften der einzelnen Linsen und der Prismen des Fernrohrs 1000 angegeben: Tabelle 3:

  Fläche	Radien [mm]	Abstände [mm]	ne	ve	Glas
  erste Fläche 1 der ersten Linse L1	194,181
  		9,800	1,489147	70,0	S-FSL5
  zweite Fläche 2 der ersten Linse L1	-999,948
  		50,00
  erste Fläche 3 der zweiten Linse L2	137,153
  		13,500	1,498455	81,1	S-FPL51
  erste Fläche 4 der dritten Linse L3	-197,922
  		4,500	1,599106	39,0	S-TIM8
  zweite Fläche 5 der dritten Linse L3	259,889
  		56,484
  erste Fläche 6 der vierten Linse L4	372,480
  		6,200	1,723098	29,3	S-TIH1
  erste Fläche 7 der fünften Linse L5	-146,839
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  zweite Fläche 8 der fünften Linse L5	124,385
  		D8
  erste Fläche 9 der sechsten Linse L6	-86,037
  		2,500	1,790123	44,0	S-LAH51
  erste Fläche 10 der siebten Linse L7	-354,267
  		5,700	1,855041	23,6	S-TIH53
  zweite Fläche 11 der siebten Linse L7	-49,982
  		0,200
  erste Fläche 12 der achten Linse L8	-57,014
  		2,500	1,791961	47,1	S-LAH64
  zweite Fläche 13 der achten Linse L8	83,717
  		D13
  erste Fläche 14 der neunten Linse L9	116,888
  		6,300	1,498455	81,1	S-FPL51
  erste Fläche 15 der zehnten Linse L10	-78,810
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  zweite Fläche 16 der zehnten Linse L10	-141,435
  		0,200
  erste Fläche 17 der elften Linse L11	94,377
  		4,700	1,620671	49,5	S-BSM28
  zweite Fläche 18 der elften Linse L11	752,899
  		0,200
  erste Fläche 19 der zwölften Linse L12	59,606
  		3,000	1,677185	37,9	S-NBH52
  erste Fläche 20 der dreizehnten Linse L13	31,882
  		8,500	1 ,498455	81,1	S-FPL51
  zweite Fläche 21 der dreizehnten Linse L13	82,423
  		D21
  erste Fläche 22 des ersten Prismas P1	0
  		61,000	1,609937	56,4	N-SK2
  zweite Fläche 23 des ersten Prismas P1	0	1,2
  		1,2
  erste Fläche 24 des zweiten Prismas P2	0
  		58,500	1,609937	56,4	N-SK2
  zweite Fläche 25 des zweiten Prismas P2	0
  		23,454

• In der oben genannten Tabelle 3 sind die einzelnen Flächen der Linsen und deren Radien angegeben. Ferner ist der Abstand des Scheitelpunkts einer Fläche zu dem Scheitelpunkt der nächsten Fläche angegeben. Dies gibt die Dicke der einzelnen Linsen und Prismen wieder oder den Abstand der einzelnen Linsen und Prismen zueinander. Der Abstand nach der zweiten Fläche 25 des zweiten Prismas P2 ist der Abstand der zweiten Fläche 25 des zweiten Prismas P2 zur paraxialen Bildebene. Ferner ist mit n_e die Brechzahl und mit v_e die Abbe-Zahl bezeichnet. Darüber hinaus ist die Glassorte der jeweiligen Linsen angegeben, wobei die Notation der Glassorten sich auf Glassorten des Unternehmens OHARA bezieht.
• Die mit D8, D13 und D21 gekennzeichneten Abstände sind variable Abstände, welche in Abhängigkeit des gewünschten Werts der Brennweite des Objektivs 100 gewählt werden. Beispiele für diese Abstände bei verschiedenen Werten der Brennweite des Objektivs 100 sind in der Tabelle 4 angegeben, welche im Grunde der Tabelle 2 entspricht. Ferner sind in der Tabelle 4 der Durchmesser der Eintrittspupille des Objektivs 100, die relative Öffnung sowie der Öffnungswinkel für die entsprechenden Brennweiten angegeben. Tabelle 4:

  Brennweite des Objektivs [mm]	133,330	245,000	340,000	439,186	520,000	600,000
  Abstand D8 [mm]	44,436	76,335	89,770	98,779	104,096	108,247
  Abstand D13 [mm]	109,943	63,572	40,433	22,270	11,050	1,102
  Abstand D21 [mm]	4,127	18,599	28,302	37,006	43,359	49,157
  Durchmesser Eintrittspupille [mm]	45,152	73,455	94,804	95,000	95,000	95,000
  Relative Öffnung	1:3,0	1:3,3	1:3,6	1:4,6	1:5,5	1:6,3
  2*Sigma	4,23°	2,30°	1,66°	1,28°	1,08°	0,94°

• Die einzelnen Linsengruppen G1 bis G3 weisen jeweils eine Brennweite auf. Die erste Brennweite der ersten Linsengruppe G1 ist 439,186 mm. Die zweite Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist -62,844 mm. Ferner ist die dritte Brennweite der dritten Linsengruppe G3 75,777 mm.
• Auch die erste optische Einheit G1.1 und die zweite optische Einheit G1.2 der ersten Linsengruppe G1 weisen jeweils eine Brennweite auf. So weist die erste optische Einheit G1.1 eine Brennweite von 258,177 mm auf und die zweite optische Einheit G1.2 weist eine Brennweite von -319,231 mm auf.
• Ausgehend von den weiter oben in der Tabelle 3 genannten Nennwerten sind die Radien und Abstände innerhalb eines Bereichs von ± 10 % variierbar. Darüber hinaus sind ausgehend von den in der Tabelle 3 genannten Nennwerten die Brechzahlen n_e und/oder Abbe-Zahlen v_e innerhalb eines Bereichs von ± 5 % variierbar.
• Aufgrund der Ausgestaltung der ersten Linsengruppe G1 weist die erste Linsengruppe G1 eine Telewirkung auf und führt zu einer gegenüber der maximalen Brennweite, beispielsweise 600 mm, verkürzten Objektivbaulänge.
• Die 5 zeigt eine weitere Teilansicht des erfindungsgemäßen Fernrohrs 1000, nämlich das Okular 300 mit der Bilderfassungseinheit 400. Das Okular 300 weist zwei Linsengruppen auf, nämlich eine erste Okularlinsengruppe OLG1 und eine zweite Okularlinsengruppe OLG2. Die erste Okularlinsengruppe OLG1 weist ein sechstes Kittglied bestehend aus einer vierzehnten Linse L14 und einer fünfzehnten Linse L15 auf. Darüber hinaus weist die erste Okularlinsengruppe OLG1 eine sechzehnte Linse L16 auf. Die zweite Okularlinsengruppe OLG2 weist zwei Kittglieder und eine Einzellinse auf. Genauer gesagt, umfasst die zweite Okularlinsengruppe OLG2 ein siebtes Kittglied bestehend aus einer siebzehnten Linse L17 und einer achtzehnten Linse L18 auf. Darüber hinaus weist die zweite Okularlinsengruppe OLG2 ein achtes Kittglied bestehend aus einer neunzehnten Linse L19 und einer zwanzigsten Linse L20 auf. Ferner ist die zweite Okularlinsengruppe OLG2 mit einer Einzellinse in Form einer einundzwanzigsten Linse L21 versehen.
• Das Okular 300 ist als Okular mit einer festen Brennweite ausgebildet. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann das Okular 300 als Wechselokular ausgebildet sein. Demnach ist es bei dem Fernrohr 1000 möglich, das Okular 300 auszutauschen. Es wird dann für einen gewissen Einsatzzweck ein geeignetes Okular eingesetzt, um je nach Einsatzzweck die Vergrößerung und das Sehfeld anzupassen. Typischerweise werden Vergrößerungen von 20-fach bis 80-fach erzielt. Das Okular 300 kann beispielsweise auch als Zoomokular mit einer variablen Brennweite ausgebildet sein. Beispielsweise liegt die Brennweite des Zoomokulars zwischen 6 mm und 20 mm.
• Das erfindungsgemäße Objektiv 100 kann bei einem Ausführungsbeispiel für einen Brennweitenbereich von 133,3 mm bis 600 mm ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Okular 300 mit einer Brennweite von 7,5 mm ausgebildet. Das Fernrohr 1000 weist dann beispielsweise eine veränderliche Vergrößerung von 17,8x bis 80x auf. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann ein Okular 300 mit einer Brennweite von 6,0 mm eingesetzt werden. Dann liegt der Vergrößerungsbereich des Fernrohrs 1000 bei 22,2x bis 100x. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das augenseitige Sehfeld über den gesamten Vergrößerungsbereich des Fernrohrs 1000 konstant ist und beispielsweise bei 72° liegt.
• 6A zeigt den prinzipiellen Aufbau des Ausführungsbeispiels des oben erläuterten Objektivs 100. Die drei Linsengruppen G1 bis G3 sind in der 6A als Ersatzsysteme dargestellt. So ist die erste Linsengruppe G1 durch das Ersatzsystem HH'₁ dargestellt. Darüber hinaus ist die zweite Linsengruppe G2 durch das Ersatzsystem HH'₂ dargestellt. Ferner ist die dritte Linsengruppe G3 durch das Ersatzsystem HH'₃ dargestellt. Darüber hinaus sind in der 6A eine Objektebene OE2 und eine Bildebene BE2 der zweiten Linsengruppe G2 dargestellt. Die dritte Linsengruppe G3 weist eine Objektebene OE3, welche der Bildebene BE2 entspricht, sowie eine Bildebene BE3 auf. Nachfolgend wird der Begriff Ersatzsystem als Synonym für den Begriff Linsengruppe verwendet. Entsprechend wird der Begriff Linsengruppe auch als Synonym für den Begriff Ersatzsystem verwendet.
• 6B zeigt den prinzipiellen paraxialen Aufbau des oben erläuterten Objektivs 100, welches auf dem Objektiv 100 der 6A beruht. Gleiche Bauteile wurden mit gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dem Beispiel der 6B weist die zweite Linsengruppe G2 positive Brechkraft auf. Das Beispiel der 6B fällt somit nicht unter die Erfindung. Die 6B soll dem besseren Verständnis der Formelgrößen dienen. Die nachfolgenden Erläuterungen gelten daher sowohl für das Beispiel der 6B als auch für das Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß der 6A.
• Die Brennweite f' des Objektivs 100 berechnet sich aus der ersten Brennweite f'_G1 der ersten Linsengruppe G1 - also dem Ersatzsystem HH'₁ - und dem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 - also dem Ersatzsystem HH'₂ - und der dritten Linsengruppe G3 - also dem Ersatzsystem HH'₃ - besteht. Es gilt: $$f\text{'}=f{\text{'}}_{G1}\cdot {\beta }_{23}$$

  
• Die in der 6B und der 6A dargestellte Objektebene OE2 ist die Objektebene der oben genannten Abbildungseinrichtung und im Grunde die Bildebene des Bildes, welches mit der ersten Linsengruppe G1 erzeugt wird. Diese Objektebene OE2 ist in der 6B zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2 angeordnet. Im tatsächlich realisierten Fernrohr 1000 befindet sich die virtuelle Objektebene OE2 im Prismenumkehrsystem 200.
• Die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 werden zur Einstellung des Werts der Brennweite des Objektivs 100 entlang der optischen Achse OA verschoben. Die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 können beispielsweise durch die sogenannten Wüllnerschen Gleichungen ermittelt werden, welche aus der Literatur bekannt sind. Die Wüllnerschen Gleichungen beruhen auf einem Koordinatensystem mit Koordinaten, welche als Hauptpunktkoordinaten bekannt sind.
• Die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 des erfindungsgemäßen Objektivs 100 werden aber nicht mit den Wüllnerschen Gleichungen, sondern mit einer Gleichung zur Ermittlung der Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ermittelt, die auf Brennpunktkoordinaten beruht. Mit anderen Worten ausgedrückt, beruht die nun hier verwendete Gleichung auf dem Brennpunktkoordinatensystem, in welchem die nachfolgende Newtonsche Abbildungsgleichung gilt: $$z\cdot z\text{'}=f\cdot f\text{'}=-f{\text{'}}^2$$

  

  
  wobei

f'

die bildseitige Brennweite einer Linsengruppe ist, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3,

f

die objektseitige Brennweite einer Linsengruppe ist, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3,

z

der Abstand des Objekts für eine Linsengruppe, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3, zum objektseitigen Brennpunkt der Linsengruppe ist, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3,

z'

der Abstand des Bildes für eine Linsengruppe, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3, zum bildseitigen Brennpunkt der Linsengruppe ist, nämlich der zweiten Linsengruppe G2 oder der dritten Linsengruppe G3.

• Die vorgenannten Größen der zweiten Linsengruppe G2 - also dem Ersatzsystem HH'₂ - weisen den Index 2 auf. Ferner weisen die vorgenannten Größen der dritten Linsengruppe G3 - also dem Ersatzsystem HH'₃ - den Index 3 auf.
• Mit der Gleichung im Brennkoordinatensystem lassen sich ebenfalls die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ermitteln. Folgende Gleichung ist bei der Erfindung als quadratische Bewegungsgleichung im Brennpunktkoordinatensystem herangezogen worden: $$t_{23}{}^2+\left(2\cdot f{\text{'}}_{G2}+2\cdot f{\text{'}}_{G3}-l_{23}\right)\cdot t_{23}+\frac{\left(f{\text{'}}_{G3}+{\beta }_{23}\cdot f{\text{'}}_{G2}\right)\cdot \left({\beta }_{23}\cdot f{\text{'}}_{G3}+f{\text{'}}_{G2}\right)}{{\beta }_{23}}=0$$

  

  
  wobei

t₂₃

der Abstand - auch Tubusabstand genannt - zwischen dem bildseitigen Brennpunkt der zweiten Linsengruppe G2 und dem objektseitigen Brennpunkt der dritten Linsengruppe G3 ist,

f'_G2

die zweite Brennweite, nämlich die Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist,

f'_G3

die dritte Brennweite, nämlich die Brennweite der dritten Linsengruppe G3 ist,

β₂₃

der Abbildungsmaßstab der Abbildungseinrichtung ist, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht,

I₂₃

der Abstand der Objektebene OE2 zur Bildebene BE3 der Abbildungseinrichtung ist, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, wobei die beiden vorgenannten Linsengruppen auf die vorgenannten Ersatzsysteme der 6A oder 6B reduziert sind, bei der die Hauptpunktspanne gleich Null ist.

• Da t₂₃ gemäß der Gleichung [11] eine Funktion des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ der Abbildungseinrichtung, die aus der Kombination der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 gebildet ist, und aufgrund der Gleichung [9] eine Funktion der eingestellten Brennweite f' ist, ist t₂₃ veränderbar. Wenn t₂₃ sich verändert, ändert sich auch der Abstand von der letzten Fläche der zweiten Linsengruppe G2 zur ersten Fläche der dritten Linsengruppe G3, so dass auch dieser Abstand variabel ist.
• Die Gleichung [11] ist die quadratische Bewegungsgleichung, mittels derer die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 bestimmt werden können. Sie ist nun mittels der aus der Literatur bekannten p-q-Formel lösbar. Somit gilt: $$t_{{23}_{1/2}}=-\frac{p}{2}\pm \sqrt{\frac{p^2}{4}-q}$$

  

  wobei die Variablen p und q wie folgt gegeben sind: $$p=2\cdot f{\text{'}}_{G2}+2\cdot f{\text{'}}_{G3}-l_{23}$$

  

  $$q=\frac{\left(f{\text{'}}_{G3}+{\beta }_{23}\cdot f{\text{'}}_{G2}\right)\cdot \left({\beta }_{23}\cdot f{\text{'}}_{G3}+f{\text{'}}_{G2}\right)}{{\beta }_{23}}$$

  
• Ferner lässt sich herleiten, dass die folgenden Gleichungen gelten: $$z_2=\frac{f{\text{'}}_{G2}\cdot f{\text{'}}_{G3}+{\beta }_{23}\cdot f{\text{'}}_{G2}{}^2}{{\beta }_{23}\cdot t_{23}}$$

  

  $$z{\text{'}}_3=\frac{z_2\cdot f{\text{'}}_{G3}{}^2}{f{\text{'}}_{G2}{}^2+z_2\cdot t_{23}}$$

  

  wobei

z₂

der Abstand der Objektebene OE2 der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, vom objektseitigen Brennpunkt F₂ der zweiten Linsengruppe G2 ist,

z'₃

der Abstand der Bildebene BE3 der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, vom bildseitigen Brennpunkt F'₃ der dritten Linsengruppe G3 ist,

f'_G2

die zweite Brennweite, nämlich die Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist,

f'_G3

die dritte Brennweite, nämlich die Brennweite der dritten Linsengruppe G3 ist,

β₂₃

der dritte Abbildungsmaßstab, nämlich der Abbildungsmaßstab der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, ist und

t₂₃

der bereits oben genannte Tubusabstand zwischen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ist.

• Für den ersten Abbildungsmaßstab β₂ , nämlich den Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe G2, und für den zweiten Abbildungsmaßstab β₃ , nämlich dem Abbildungsmaßstab der dritten Linsengruppe G3 gelten folgende Gleichungen: $${\beta }_2=\frac{y{\text{'}}_2}{y_2}=\frac{f{\text{'}}_{G2}}{z_2}$$

  

  $${\beta }_3=\frac{y{\text{'}}_3}{y_3}=\frac{z{\text{'}}_3}{f{\text{'}}_{G3}}$$

  

  wobei

y₂

die Ausdehnung des Objekts in der Objektebene OE2 der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, senkrecht zur optischen Achse OA ist, wobei dieses Objekt dem Bild des Objekts des Objektivs 100 entspricht, welches bereits nach der ersten Linsengruppe G1 entsteht. Daher wird diese Ausdehnung auch als y'₁ bezeichnet, wobei y'₁ die Ausdehnung des Bildes in der Bildebene der ersten Linsengruppe G1 senkrecht zur optischen Achse OA ist, welches durch die erste Linsengruppe G1 erzeugt wurde,

y'₂

die Ausdehnung des Bildes des Objekts in der Bildebene BE2 der zweiten Linsengruppe G2 senkrecht zur optischen Achse OA ist, wobei dieses Bild von der zweiten Linsengruppe G2 erzeugt wird,

y₃

der Ausdehnung y'₂ entspricht, wobei y₃ gleichzeitig die Ausdehnung desjenigen Objekts in der Objektebene OE3 der dritten Linsengruppe G3 senkrecht zur optischen Achse OA ist, welches mit der dritten Linsengruppe G3 abgebildet wird,

y'₃

die Ausdehnung des Bildes des Objekts senkrecht zur optischen Achse OA ist, wobei das Bild in der Bildebene BE3 der dritten Linsengruppe G3 entsteht,

f'_G2

die zweite Brennweite, nämlich die Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist,

f'_G3

die dritte Brennweite, nämlich die Brennweite der dritten Linsengruppe G3 ist,

z₂

der Abstand der Position der Objektebene OE2 von einem objektseitigen Brennpunkt F₂ der zweiten Linsengruppe G2 ist, und wobei

z'₃

der Abstand der Bildebene BE3 von einem bildseitigen Brennpunkt F'₃ der dritten Linsengruppe G3 ist.

• Wenn in der Gleichung [12] der Radikand der Wurzel null ist, fallen die Lösungen der Gleichung [12] zusammen. In diesem Falle spricht man von einem singulären Punkt. Für den Radikand der Wurzel gilt nun: $$\frac{p^2}{4}-q=0$$

  
• Unter Verwendung der Gleichungen [13] und [14] lässt es sich herleiten, dass die folgende Gleichung gilt: $$l_{23}=4\cdot f{\text{'}}_{G2}+4\cdot f{\text{'}}_{G3}$$

  

  wobei

I₂₃

der Abstand der Objektebene OE2 zur Bildebene BE3 der Abbildungseinrichtung ist, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, wobei die vorgenannten Linsengruppen auf die Ersatzsysteme gemäß der 6A oder 6B reduziert sind,

f'_G2

die zweite Brennweite, nämlich die Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist, und wobei

f'_G3

die dritte Brennweite, nämlich die Brennweite der dritten Linsengruppe G3 ist.

• Mittels Verwendung der oben erläuterten Größen z₂ , z'₃ , t₂₃ sowie l₂₃ ist nun eine grafische Darstellung der Verschiebung der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA als Funktion des Abbildungsmaßstabes β₂₃ erstellbar.
• In der weiter unten noch erläuterten 7 sind Kurven für die Verschiebung der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 zu den beiden Lösungen, welche sich aus den Gleichungen [11] bis [14] ergeben, dargestellt, wobei die beiden Lösungen für die Tubuslänge t_{23 1} = f (β₂₃) und t_{23 2} = f (β₂₃) liefern. Aus den beiden Lösungen von t₂₃ ergeben sich mit Gleichung [15] die beiden Funktionen z₂₁ = f(β₂₃) und z₂₂ = f(β₂₃)
• Unter Berücksichtigung des oben Genannten gilt für die Verschiebung der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 das Folgende:
• Erste Lösung:
  • - zweite Linsengruppe G2 $$\Delta {\text{z}}_{\text{G2 1}}={\text{z}}_{21}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}$$
    
  • - dritte Linsengruppe G3 $$\Delta {\text{z}}_{\text{G3 1}}=\Delta {\text{z}}_{\text{G}21}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}+{\text{t}}_{231}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G3}}=-z_{21}+{\text{t}}_{231}+2\cdot \text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G3}}$$
    
• Zweite Lösung:
• - zweite Linsengruppe G2 $$\Delta {\text{z}}_{\text{G2 2}}={\text{z}}_{2\text{ 2}}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}$$
  
• - dritte Linsengruppe G3 $$\Delta {\text{z}}_{\text{G3 2}}=\Delta {\text{z}}_{\text{G}2\text{ 2}}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}+{\text{t}}_{23\text{ 2}}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G3}}=-z_{2\text{ 2}}+{\text{t}}_{23\text{ 2}}+2\cdot \text{f}{\text{'}}_{\text{G2}}+\text{f}{\text{'}}_{\text{G3}}$$
  
• Die Verschiebungen Δz_G2 der zweiten Linsengruppe G2 und Δz_G3 der dritten Linsengruppe G3 sind in Bezug zur Objektebene OE2 der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, für das paraxiale Ersatzsystem gemäß der 6A bzw. 6B angegeben. Die paraxiale Wirkung der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 wird mit den zusammenfallenden Hauptebenen HH'₂ und HH'₃ realisiert.
• 7 zeigt nun die Lage der zweiten Linsengruppe G2 in Form des Ersatzsystems mit den Hauptebenen HH'₂ zu der Objektebene OE2 und die Lage der dritten Linsengruppe G3 in Form des Ersatzsystems mit den Hauptebenen HH'₃ zur Bildebene BE3 als Funktion des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ . Dargestellt sind die realen Luftstabstände der ersten und zweiten Lösungen der quadratischen Bewegungsgleichung für die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA. Anders ausgedrückt, zeigt 7 eine erste Schnittweite Δz₂ von der Bildebene BE3 bis zu einem eintrittsseitigen Linsenscheitel der zweiten Linsengruppe G2 - beispielsweise für die erste Lösung bei β₂₃ = 0.3036 ca. -180 mm, einen ersten Luftabstand Δz₃ zwischen den einander zugewandten Linsenscheiteln der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3, nämlich von -180 mm bis -70 mm, also 110 mm, und eine zweite Schnittweite von einem austrittsseitigen Linsenscheitel der dritten Linsengruppe G3 bis zur Bildebene BE3, nämlich von -70 mm bis +50 mm.
• Die sich mit der ersten Lösung ergebenden Lagen der zweiten Linsengruppe G2 sind in der 7 mit großen gestrichelten Linien dargestellt. Die sich mit der zweiten Lösung ergebenden Lagen der zweiten Linsengruppe G2 sind in der 7 mit einer durchgezogenen Linie dargestellt. Ferner sind die sich mit der ersten Lösung ergebenden Lagen der dritten Linsengruppe G3 in der 7 mit großen Punkt-Linien dargestellt. Die sich mit der zweiten Lösung ergebenden Lagen der dritten Linsengruppe G3 sind in der 7 mit kleinen Strich-Linien dargestellt.
• Nachfolgend wird die 7 anhand von unterschiedlichen Bereichen des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ erläutert, und zwar für einen ersten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ < +1, für den dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ = +1 und für einen zweiten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ > +1.
• Der 7 ist zu entnehmen, dass im Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ < +1 - beginnend bei der minimalen Brennweite des Objektivs 100 aufgrund der Gleichung [3] - die erste Lösung die physikalisch-technisch umsetzbare Lösung ist. Mit anderen Worten ausgedrückt, kann man die Bewegungen zum Erreichen der in der 7 dargestellten Abstände einfach realisieren. Beispielsweise kommt es zu keiner Überkreuzung des Verlaufs der Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3.
• Die zweite Lösung ist im ersten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ < +1 - physikalisch-technisch gesehen - nicht umsetzbar. Grund hierfür ist eine bei dem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ von ungefähr 0,83 vorhandene Polstelle. Die Umsetzung der zweiten Lösung würde für den ersten Bereich von dem minimalen dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ bis zum dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ von ungefähr 0,83 eine umgekehrte Reihenfolge der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 entlang der optischen Achse OA erfordern. Dies ist nicht gewollt.
• Beim dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ = +1 weist jede der vorgenannten Lösungen einen Knick auf. Die vorgenannten Lösungen berühren sich. Sie kreuzen sich jedoch nicht.
• Im zweiten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ > +1 wären theoretisch sowohl die erste Lösung als auch die zweite Lösung physikalisch-technisch umsetzbar. Würde man jedoch für den zweiten Bereich des Abbildungsmaßstabs β₂₃ > +1 bei der ersten Lösung verbleiben, würden die Bewegungen der beiden Linsengruppen G2 und G3 einen Knick aufweisen. Dies ist unerwünscht. Außerdem würden sich bei der ersten Lösung in dem zweiten Bereich des Abbildungsmaßstabs β₂₃ ungünstige weite Wege für die Bewegungen der beiden Linsengruppen G2 und G3 ergeben.
• Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Objektivs 100 ist es daher vorgesehen, im zweiten Bereich des Abbildungsmaßstabs β₂₃ > +1 nicht mehr die erste Lösung zu verwenden, sondern die zweite Lösung. Der Wechsel von der ersten Lösung auf die zweite Lösung erfolgt bei dem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ = +1. Es liegt dann ein kontinuierlicher Verlauf der Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ohne einen Knick vor. Der Wechsel von der ersten Lösung zu der zweiten Lösung für den zweiten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ > +1 weist auch den Vorteil auf, dass sich kurze Wege für die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ergeben. Diese kurzen Wege lassen sich aus den in der Tabelle 4 genannten Abständen D8, D13 und D21 ermitteln. Die kurzen Wege wirken sich günstig auf die Korrektur von Abbildungsfehlern aus.
• Das Vorgenannte lässt sich auch wie folgt beschreiben. Die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 bilden eine Abbildungseinrichtung des Objektivs 100. Im Grunde ist die Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, ein Teilsystem des Objektivs 100. Die vorgenannte Abbildungseinrichtung weist den dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ auf, wobei der dritte Abbildungsmaßstab β₂₃ kontinuierlich ansteigend wählbar ist. Bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ wird der Abstand der zweiten Linsengruppe G2 zu einer Bildebene BE3 der Abbildungseinrichtung kontinuierlich verringert. Hinsichtlich der Lage der Bildebene BE3 wird auf 9C verwiesen. Darüber hinaus wird bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ der Abstand zwischen der Bildebene BE3 und der dritten Linsengruppe G3 kontinuierlich vergrößert.
• Dieses Ausführungsbeispiel wird nachfolgend nochmals mit anderen Worten erläutert. Im Grunde ist die Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 besteht, ein Teilsystem des Objektivs 100. Die aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 gebildete Abbildungseinrichtung weist die Bildebene BE3 auf, zu der die zweite Linsengruppe G2 einen ersten Abstand aufweist, wobei der erste Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG2₁ , DG2₂ , ..., DG2_n-1, DG2_n aufweist und wobei n eine ganze Zahl ist. Hinsichtlich der Definition des ersten Abstands wird auf weiter oben verwiesen. Dies gilt auch bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel. Darüber hinaus weist die dritte Linsengruppe G3 zu der Bildebene BE3 einen zweiten Abstand auf, wobei der zweite Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG3₁ , DG3₂ , ..., DG3_n-1, DG3_n aufweist und wobei n die ganze Zahl ist. Hinsichtlich der Definition des zweiten Abstands wird auf weiter oben verwiesen. Dies gilt auch bei diesem weiteren Ausführungsbeispiel. Die vorgenannte aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 gebildete Abbildungseinrichtung weist den dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ auf, wobei der dritte Abbildungsmaßstab β₂₃ einen Wert aus der Menge der Werte W₁ , W₂ , ..., W_n-1, W_n aufweist und wobei n die ganze Zahl ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel des Objektivs 100 sind nun für jede ganze Zahl i aus der Menge von 1 bis n sämtliche der folgenden Bedingungen [5] bis [7] erfüllt: $${\text{W}}_{\text{1}}\le {\text{W}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{W}}_{\text{n}-1}\le {\text{W}}_{\text{n}}$$

  

  $${\text{DG2}}_{\text{1}}\ge {\text{DG2}}_{\text{2}}\ge \dots \ge \text{DG}{2}_{\text{n}-1}\ge {\text{DG2}}_{\text{n}}$$

  

  $${\text{DG3}}_{\text{1}}\le {\text{DG3}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{DG3}}_{\text{n}-1}\le {\text{DG3}}_{\text{n}}$$

  

  wobei W_i der i-te Wert des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃, DG2_i der i-te Wert des ersten Abstands und DG3i der i-te Wert des zweiten Abstands sind. Auch dieses weitere Ausführungsbeispiel gewährleistet, dass bei einem größer werdenden dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ der erste Abstand der zweiten Linsengruppe G2 zu der Bildebene BE3 kontinuierlich verringert wird und dass der zweite Abstand der dritten Linsengruppe G3 zu der Bildebene BE3 kontinuierlich vergrößert wird. Hierdurch ist es möglich, bei einem dritten Abbildungsmaßstab β₂₃ von beispielsweise +1 von Bewegungen, die zunächst durch eine erste Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung gegeben sind, auf Bewegungen zu wechseln, die durch eine zweite Lösung der quadratischen Bewegungsgleichung gegeben sind. Beispielsweise ist die erste Lösung die zunächst physikalisch-technisch umsetzbare Lösung für einen ersten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs. Die zweite Lösung wird dann für einen zweiten Bereich des dritten Abbildungsmaßstabs β₂₃ gewählt, der sich direkt an den ersten Bereich anschließt. Der Wechsel von der ersten Lösung zur zweiten Lösung erfolgt beispielsweise bei dem dritten Abbildungsmaßstab von +1. Durch den Wechsel von der ersten Lösung auf die zweite Lösung und die hierdurch bedingten Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 liegen kontinuierliche Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 ohne Sprung und ohne Knicke im Bewegungsablauf vor.
• Die nachfolgende Tabelle zeigt weitere Eigenschaften des erläuterten Ausführungsbeispiels des Fernrohrs 1000 und des darin enthaltenen Objektivs 100. Tabelle 5:

  ZS	β2	β3	β23	f' [mm]	ZF	ZB
  1	-0,5363	-0,5661	0,3036	133,33	1	0	f'min
  2	-0,7368	-0,7571	0,5579	245,00	1,84	0,24
  3	-0,8746	-0,8851	0,7742	340,00	2,55	0,44
  4	-1,0000	-1,0000	1,0000	439,19	3,29	0,66	f'sing
  5	-1,0924	-1,0838	1,1840	520,00	3,90	0,83
  6	-1,1774	-1,1604	1,3662	600,00	4,50	1,00	f'max

ZS

ist die Nummer der i-ten Zoomstellung ZS des Objektivs 100, wobei für jede i-te Zoomstellung die zweite Linsengruppe G2 eine i-te Position entlang der optischen Achse OA einnimmt sowie die dritte Linsengruppe G3 eine i-te Position entlang der optischen Achse OA einnimmt, wobei i eine Zahl von 1 bis 6 ist.

β₂

ist der erste Abbildungsmaßstab, nämlich der Abbildungsmaßstab der zweiten Linsengruppe G2.

β₃

ist der zweite Abbildungsmaßstab, nämlich der Abbildungsmaßstab der dritten Linsengruppe G3.

β₂₃

ist der dritte Abbildungsmaßstab, nämlich der Abbildungsmaßstab der Abbildungseinrichtung bestehend aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3.

f'

ist der Brennweitenwert der Brennweite des Objektivs 100.

f'_min

ist der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs 100.

f'_sing

ist der erste Brennweitenwert der Brennweite des Objektivs 100, bei dem der erste Abbildungsmaßstab β₂ und der zweite Abbildungsmaßstab β₃ den Wert -1 aufweisen.

f'_max

ist der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs 100.

ZF

ist der Zoomfaktor f'/f'_min des Objektivs 100,

ZB

ist der relative Zoombereich gegeben durch (f'-f'_min)/(f'_max-f'_min).

• Wird beispielsweise die (reduzierte) Übertragungslänge I₂₃, mit der sich der singuläre Punkt ergibt, um 10 mm verlängert, dann berühren sich die beiden Lösungen nicht mehr. Ferner haben sie auch keinen Knick mehr, wie 8 zeigt. Die erste Lösung ist die physikalisch umsetzbare Lösung. Es ist also ein Kurvenverlauf, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist - ein sogenannter regulärer Typ. Die nicht umsetzbare zweite Lösung ist mit L2 gekennzeichnet.
• Die 9A bis 9C zeigen eine schematische Darstellung eines Teils des Fernrohrs 1000, nämlich das bereits oben erläuterte Objektiv 100, das ebenfalls bereits oben erläuterte Prismenumkehrsystem 200 sowie die Bildebene BE. Aus den 9A und 9C sind drei der in der Tabelle 5 genannten Zoomstellungen dargestellt. So zeigt die 9A die erste Zoomstellung, bei der durch Positionieren der zweiten Linsengruppe G2 an eine erste Position und der dritten Linsengruppe G3 an eine zweite Position der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs 100 erzielt wird. 9B zeigt die vierte Zoomstellung, bei der durch Positionieren der zweiten Linsengruppe G2 an eine erste Position und der dritten Linsengruppe G3 an eine zweite Position der erste Brennweitenwert des Objektivs 100 erzielt wird, bei dem sowohl der erste Abbildungsmaßstab β₂ der zweiten Linsengruppe G2 als auch der zweite Abbildungsmaßstab β₃ der dritten Linsengruppe G3 den Wert -1 aufweisen. 9C zeigt die sechste Zoomstellung, bei der durch Positionieren der zweiten Linsengruppe G2 an eine erste Position und der dritten Linsengruppe G3 an eine zweite Position der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs 100 erzielt wird.
• Wie insbesondere aus der 2 ersichtlich, ist aufgrund der Bewegung der zweiten Linsengruppe G2 der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2 variabel. Dabei ist der Abstand der ersten Linsengruppe G1 zur zweiten Linsengruppe G2 durch den Abstand des Scheitelpunkts der zweiten Fläche 8 der fünften Linse L5 zu dem Scheitelpunkt der ersten Fläche 9 der sechsten Linse L6 gegeben. Das Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die erste Linsengruppe G1 zur zweiten Linsengruppe G2 einen minimalen Abstand aufweist. Demnach sind die Bewegungen der zweiten Linsengruppe G2 derart gewählt, dass der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2 nicht kleiner als der minimale Abstand ist. Somit nimmt die zweite Linsengruppe G2 zur Einstellung eines Brennweitenwerts der Brennweite des Objektivs 100 eine Position entlang der optischen Achse OA ein, bei welcher der Abstand zwischen der ersten Linsengruppe G1 und der zweiten Linsengruppe G2 minimal ist. Der minimale Abstand liegt beispielsweise im Bereich von 20 mm bis 100 mm, wobei die Bereichsgrenzen mit eingeschlossen sind. Der minimale Abstand stellt sicher, dass genügend Raum für Bewegungen der zweiten optischen Einheit G1.2 der ersten Linsengruppe G1 zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen vorhanden ist. Es wird explizit darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht auf den vorgenannten Bereich eingeschränkt ist. Vielmehr kann der minimale Abstand aus jedem Bereich gewählt werden, der für die Erfindung geeignet ist.
• Bei dem Objektiv 100 ist ferner die bereits oben erläuterte Bedingung [1] erfüllt: $$\frac{f{\text{'}}_{sing}-f{\text{'}}_{min}}{f{\text{'}}_{max}-f{\text{'}}_{min}}\ge \mathrm{0,65}$$

  

  wobei f'_sing der erste Brennweitenwert des Objektivs 100, f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs 100 und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs 100 sind. Es hat sich gezeigt, dass sich bei Erfüllung dieser Bedingung besonders hohe Zoomfaktoren erzielen lassen, beispielsweise ein Zoomfaktor von 4,5. Ferner wurde überraschend festgestellt, dass bei Erfüllung dieser Bedingung Abbildungsfehler besonders gut reduziert werden.
• Bei dem Objektiv 100 ist zusätzlich die bereits oben erläuterte folgende Bedingung [2] erfüllt: $$\frac{f{\text{'}}_{max}}{f{\text{'}}_{min}}\ge 4$$

  

  wobei f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs 100 und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs 100 sind.
• Darüber hinaus ist es bei dem Objektiv 100 vorgesehen, dass die Bedingungen [3] und [4] erfüllt sind: $$\text{f}{\text{'}}_{\text{G1}}>-6\cdot \text{f}{\text{'}}_{\text{G}2}$$

  

  $$\text{f}{\text{'}}_{\text{G1}}>5\cdot \text{f}{\text{'}}_{\text{G3}}$$

  

  wobei f'_G1 die erste Brennweite, f'_G2 die zweite Brennweite und f'_G3 die dritte Brennweite sind. Durch Erfüllung der Bedingungen [3] und [4] lassen sich Abbildungsfehler besonders gut korrigieren.
• Wie oben bereits erwähnt, sind bei dem ersten Brennweitenwert sowohl die zweite Linsengruppe G2 an der ersten Position entlang der optischen Achse OA als auch die dritte Linsengruppe G3 an der zweiten Position entlang der optischen Achse OA angeordnet. Bei diesem ersten Brennweitenwert ist sowohl der erste Abbildungsmaßstab β₂ der zweiten Linsengruppe G2 als auch der zweite Abbildungsmaßstab β₃ der dritten Linsengruppe G3 -1. Es hat sich gezeigt, dass hierdurch die erste Linsengruppe G1 alleine bereits etwa 73 % der maximalen Brennweite des Objektivs 100 realisiert. Das der ersten Linsengruppe G1 nachgeschaltete Zoomsystem bestehend aus der zweiten Linsengruppe G2 und der dritten Linsengruppe G3 braucht daher nur einen mäßig größeren Abbildungsmaßstab von ca. 1,37 zur Realisierung der maximalen Brennweite des Objektivs 100 aufzuweisen. Dies ermöglicht die angestrebte Reduktion des sekundären Spektrums, insbesondere bei der maximalen Brennweite des Objektivs 100, also beispielsweise bei der maximalen Brennweite des Objektivs 100 von 600 mm. Ferner hat sich gezeigt, dass das sekundäre Spektrum insbesondere durch den Einsatz der in der Tabelle 3 genannten Gläser sowie der dort genannten Eigenschaften des Objektivs 100 verringert wird.
• Wie oben erläutert, weist die erste Linsengruppe G1 des Objektivs 100 die erste optische Einheit G1.1 auf, welche aus der ersten Linse L1 und dem ersten Kittglied zusammengesetzt ist, wobei das erste Kittglied durch die zweite Linse L2 und die dritte Linse L3 gebildet ist. Ein Abstand zwischen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ist durch den Abstand der zweiten Fläche 2 der ersten Linse L1 zu der ersten Fläche 3 der zweiten Linse 2 gegeben, wobei für den Abstand die bereits oben genannte Bedingung [8] gilt: $$d\ge \mathrm{0,11}\cdot f{\text{'}}_{G1}$$

  

  wobei d der Abstand der ersten Linse L1 zur zweiten Linse L2 ist und wobei f'_G1 die erste Brennweite der ersten Linsengruppe G1 ist. Dieses Ausführungsbeispiel beruht auf dem folgenden Gedanken: Um die Masse und somit das Gewicht des Objektivs 100 zu verringern, ist es vorteilhaft, dass nur die erste Linse L1, welche im Grunde die Frontlinse des Objektivs 100 darstellt, einen maximal möglichen Durchmesser entsprechend dem Durchmesser der Eintrittspupille bei der maximalen Brennweite des Objektivs 100 aufweist. Beispielsweise ist dieser Durchmesser 95 mm. Um nun das Gewicht des Objektivs 100 zu reduzieren, wird zwischen der ersten Linse L1 und der zweiten Linse L2 ein Abstand gemäß der Bedingung [8] realisiert. Es hat sich gezeigt, dass dann die zweite Linse L2 und die dritte Linse L3 einen geringeren Durchmesser als die erste Linse L1 aufweisen können. Dies wirkt sich günstig auf die Masse und das Gewicht des Objektivs 100 aus. Ferner verschiebt sich der Schwerpunkt des Fernrohrs 1000 in die Mitte des Fernrohrs 1000.
• 10 zeigt eine schematische Darstellung eines Fernglases 500, das ebenfalls das Objektiv 100 aufweist, welches oben bereits eingehend erläutert wurde. Hinsichtlich des Objektivs 100 wird auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen. Das Fernglas 500 weist ein tubusförmiges erstes Gehäuseteil 501 und ein tubusförmiges zweites Gehäuseteil 502 auf. Durch das erste Gehäuseteil 501 verläuft eine erste optische Achse 503. Hingegen verläuft durch das zweite Gehäuseteil 502 eine zweite optische Achse 504. Das erste Gehäuseteil 501 ist mit dem zweiten Gehäuseteil 502 über eine Knickbrücke 505 verbunden. Die Knickbrücke 505 weist ein erstes Scharnierteil 506 auf, welches an dem ersten Gehäuseteil 501 angeordnet ist. Ferner weist die Knickbrücke 505 ein zweites Scharnierteil 507 auf, welches an dem zweiten Gehäuseteil 502 angeordnet ist. Das erste Scharnierteil 506 und das zweite Scharnierteil 507 sind derart zueinander angeordnet, dass sie um eine gemeinsame Rotationsachse 508 gedreht werden können. Es ist dann möglich, die relative Position des ersten Gehäuseteils 501 und des zweiten Gehäuseteils 502 durch Rotation um die Rotationsachse 508 einzustellen. Auf diese Weise ist es möglich, das erste Gehäuseteil 501 und das zweite Gehäuseteil 502 auf die Pupillendistanz eines Benutzers einzustellen, so dass zum einen das erste Gehäuseteil 501 an dem einen der beiden Augen des Benutzers angeordnet ist und so dass zum anderen das zweite Gehäuseteil 502 an dem anderen der beiden Augen des Benutzers angeordnet ist.
• Das Fernglas 500 weist im ersten Gehäuseteil 501 und im zweiten Gehäuseteil 502 jeweils das Objektiv 100 auf, das wie oben beschrieben ausgestaltet ist. Das Fernglas 500 weist eine erste Okulareinheit 509 an dem ersten Gehäuseteil 501 und eine an dem zweiten Gehäuseteil 502 angeordnete zweite Okulareinheit 510 auf.
• Die 11A bis 11C zeigen Diagramme hinsichtlich des Farblängsfehlers (sekundäres Spektrum) für das Objektiv 100 gemäß den 9A bis 9C. Dabei betrifft das Diagramm gemäß der 11A das sekundäre Spektrum des Objektivs 100 gemäß der 9A. Ferner betrifft das Diagramm gemäß der 11B das sekundäre Spektrum des Objektivs 100 gemäß der 9B. Darüber hinaus betrifft das Diagramm gemäß der 11C das sekundäre Spektrum des Objektivs 100 gemäß der 9C. Dargestellt sind die paraxiale Schnittweite s' und die Schnittweite s'm bis zur besten Auffangebene als Funktion der Wellenlänge. Der Unterschied zwischen den Kurven s' und s'm resultiert aus der sphärischen Aberration und dem Gauß-Fehler. Die Kurven s'm zeigen das geringe sekundäre Spektrum, das erzielt wurde.
• Die 12 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Fernrohrs 1000. Das Fernrohr 1000 ist beispielsweise als ein monokulares Fernrohr in Form eines Spektivs ausgebildet. Hinsichtlich der Funktion und Ausgestaltung eines Spektivs wird auf die Anmerkungen weiter oben verwiesen. Diese Anmerkungen gelten auch für das in der 12 dargestellte Ausführungsbeispiel.
• Das Fernrohr 1000 weist drei Baueinheiten auf, nämlich das Objektiv 100 mit veränderlicher Brennweite, das Prismenumkehrsystem 200 und das Okular 300. Das Objektiv 100, das Prismenumkehrsystem 200 und das Okular 300 sind entlang der optischen Achse OA des Fernrohrs 1000 angeordnet. Genauer gesagt sind von einem Objekt (in der 12 nicht dargestellt) in Richtung der Bildebene der Bilderfassungseinheit 400 zunächst das Objektiv 100, dann das Prismenumkehrsystem 200 und dann das Okular 300 angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist das Prismenumkehrsystem 200 zwischen dem Objektiv 100 und dem Okular 300 angeordnet.
• Bei dem in der 12 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Bilderfassungseinheit 400 das Auge mit der Netzhaut eines Betrachters. Es sind aber auch Ausführungsbeispiele vorgesehen, bei denen die Bilderfassungseinheit 400 eine andere Form aufweist. Beispielsweise kann die Bilderfassungseinheit 400 auch als ein optisches System mit einem CCD ausgebildet sein.
• Das Fernrohr 1000 weist ein Gehäuse 1001 auf, in dem das Objektiv 100, das Prismenumkehrsystem 200 und das Okular 300 angeordnet sind. Die erste optische Einheit G1.1 der ersten Linsengruppe G1 ist mit einer unbeweglichen Halterung 1002 an dem Gehäuse 1001 angeordnet. Ferner ist die zweite optische Einheit G1.2 der ersten Linsengruppe G1 mit beweglichen Halterungen 1003 an dem Gehäuse 1001 angeordnet. Darüber hinaus sind die zweite Linsengruppe G2 und die dritte Linsengruppe G3 mit beweglichen Halterungen 1003 an dem Gehäuse 1001 angeordnet. Das erste Prisma P1 und das zweite Prisma P2 sind mit unbeweglichen Halterungen 1002 an dem Gehäuse 1001 angeordnet. Ferner ist beispielsweise die erste Okularlinsengruppe OLG1 und die zweite Okularlinsengruppe OLG2 mit unbeweglichen Halterungen 1002 an dem Gehäuse 1001 angeordnet. Mindestens eine der ersten Okularlinsengruppe OLG1 und der zweiten Okularlinsengruppe OLG2 kann bei einem weiteren Ausführungsbeispiel mit einer beweglichen Halterung an dem Gehäuse 1001 angeordnet sein.
• Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsbeispielen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
• Bezugszeichenliste

1

erste Fläche der ersten Linse

2

zweite Fläche der ersten Linse

3

erste Fläche der zweiten Linse

4

erste Fläche der dritten Linse

5

zweite Fläche der dritten Linse

6

erste Fläche der vierten Linse

7

erste Fläche der fünften Linse

8

zweite Fläche der fünften Linse

9

erste Fläche der sechsten Linse

10

erste Fläche der siebten Linse

11

zweite Fläche der siebten Linse

12

erste Fläche der achten Linse

13

zweite Fläche der achten Linse

14

erste Fläche der neunten Linse

15

erste Fläche der zehnten Linse

16

zweite Fläche der zehnten Linse

17

erste Fläche der elften Linse

18

zweite Fläche der elften Linse

19

erste Fläche der zwölften Linse

20

erste Fläche der dreizehnten Linse

21

zweite Fläche der dreizehnten Linse

22

erste Fläche des ersten Prismas

23

zweite Fläche des ersten Prismas

24

erste Fläche des zweiten Prismas

25

zweite Fläche des zweiten Prismas

100

Objektiv

200

Prismenumkehrsystem

300

Okular

400

Bilderfassungseinheit

500

Fernglas

501

erstes Gehäuseteil

502

zweites Gehäuseteil

503

erste optische Achse

504

zweite optische Achse

505

Knickbrücke

506

erstes Scharnierteil

507

zweites Scharnierteil

508

Rotationsachse

509

erste Okulareinheit

510

zweite Okulareinheit

1000

Fernrohr

1001

Gehäuse

1002

Halterung

1003

bewegliche Halterung

BE

Bildebene nach dem Prismenumkehrsystem

BE2

Bildebene der zweiten Linsengruppe

BE3

Bildebene der dritten Linsengruppe oder einer Abbildungseinrichtung

F'₁

bildseitiger Brennpunkt der ersten Linsengruppe

F₂

objektseitiger Brennpunkt der zweiten Linsengruppe

F'₂

bildseitiger Brennpunkt der zweiten Linsengruppe

F₃

objektseitiger Brennpunkt der dritten Linsengruppe

F'₃

bildseitiger Brennpunkt der dritten Linsengruppe

G1

erste Linsengruppe

G2

zweite Linsengruppe

G3

dritte Linsengruppe

G1.1

erste optische Einheit

G1.2

zweite optische Einheit

HH'₁

Ersatzsystem erste Linsengruppe

HH'₂

Ersatzsystem zweite Linsengruppe

HH'₃

Ersatzsystem dritte Linsengruppe

l₂₃

Abstand der Objektebene zur Bildebene der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe zusammengesetzt ist

L1 bis L21

Linsen

O

Objekt

OA

optische Achse

OE2

Objektebene der zweiten Linsengruppe

OE3

Objektebene der dritten Linsengruppe

OLG1

erste Okularlinsengruppe

OLG2

zweite Okularlinsengruppe

P1

erstes Prisma

P2

zweites Prisma

s'

paraxiale Schnittweite

s'm

Schnittweite bis zur besten Auffangebene

t₂₃

Abstand zwischen dem bildseitigen Brennpunkt der zweiten Linsengruppe und dem objektseitigen Brennpunkt der dritten Linsengruppe

y'₁

die Ausdehnung des Bildes in der Bildebene der ersten Linsengruppe

y₂

Ausdehnung des Objekts in der Objektebene der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe besteht

y'₂

Ausdehnung des Bildes des Objekts in der Bildebene BE2 der zweiten Linsengruppe

y₃

Ausdehnung des Objekts in der Objektebene OE3 der dritten Linsengruppe

y'₃

Ausdehnung des Bildes des Objekts in der Bildebene der dritten Linsengruppe

z₂

Abstand der Objektebene der Abbildungseinrichtung, welche aus der zweiten Linsengruppe und der dritten Linsengruppe besteht, vom objektseitigen Brennpunkt der zweiten Linsengruppe

z'₂

Abstand der Objektebene der dritten Linsengruppe von dem bildseitigen Brennpunkt der zweiten Linsengruppe

z₃

Abstand der Objektebene der dritten Linsengruppe vom objektseitigen Brennpunkt der dritten Linsengruppe

z'₃

Abstand der Bildebene der dritten Linsengruppe vom bildseitigen Brennpunkt der dritten Linsengruppe

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• US 3069972 [0009]
• DE 7041703 [0010]
• US 3286592 [0011]
• DE 102004001481 B4 [0013]
• US 6226122 B1 [0014]
• US 7142370 B2 [0015]
• DE 102008042221 A1 [0017]
• DE 2304737 C2 [0019]
• US 6342974 B1 [0019]
• US 2741155 [0020]

Claims (25)

1. Objektiv (100) mit veränderlicher Brennweite, wobei - das Objektiv (100) eine erste Linsengruppe (G1), eine zweite Linsengruppe (G2) und eine dritte Linsengruppe (G3) aufweist, - die erste Linsengruppe (G1), die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) entlang einer optischen Achse (OA) des Objektivs (100) in Lichteinfallsrichtung angeordnet sind, - die zweite Linsengruppe (G2) zwischen der ersten Linsengruppe (G1) und der dritten Linsengruppe (G3) angeordnet ist, - die erste Linsengruppe (G1) positive Brechkraft aufweist, - die zweite Linsengruppe (G2) negative Brechkraft aufweist, - die dritte Linsengruppe (G3) positive Brechkraft aufweist, - die erste Linsengruppe (G1) eine erste optische Einheit (G1.1) und eine zweite optische Einheit (G1.2) aufweist, - die zweite optische Einheit (G1.2) zur Fokussierung auf endliche Objektentfernungen entlang der optischen Achse (OA) verschiebbar angeordnet ist, - die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) zur Einstellung einer Brennweite des Objektivs (100) auf einen ersten Brennweitenwert (f'_sing) entlang der optischen Achse (OA) verschiebbar angeordnet sind, - bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) sowohl die zweite Linsengruppe (G2) eine erste Position entlang der optischen Achse (OA) aufweist als auch die dritte Linsengruppe (G3) eine zweite Position entlang der optischen Achse (OA) aufweist, - bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) sowohl die zweite Linsengruppe (G2) einen ersten Abbildungsmaßstab (β₂) als auch die dritte Linsengruppe (G3) einen zweiten Abbildungsmaßstab (β₃) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem ersten Brennweitenwert (f'_sing) sowohl der erste Abbildungsmaßstab (β₂) als auch der zweite Abbildungsmaßstab (β₃) -1 ist.
2. Objektiv (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) nur die erste Linsengruppe (G1), die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) aufweist.
3. Objektiv (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Linsengruppe (G1) zur zweiten Linsengruppe (G2) einen minimalen Abstand aufweist, und dass - der minimale Abstand im Bereich von 20 mm bis 100 mm liegt.
4. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Bedingung bei dem Objektiv (100) erfüllt ist: $$\frac{f{\text{'}}_{sing}-f{\text{'}}_{min}}{f{\text{'}}_{max}-f{\text{'}}_{min}}\ge \mathrm{0,65}$$

   

   wobei f'_sing der erste Brennweitenwert, f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs (100) und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs (100) sind.
5. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Bedingung bei dem Objektiv (100) erfüllt ist: $$\frac{f{\text{'}}_{max}}{f{\text{'}}_{min}}\ge 4$$

   

   wobei f'_min der Brennweitenwert der minimalen Brennweite des Objektivs (100) und f'_max der Brennweitenwert der maximalen Brennweite des Objektivs (100) sind.
6. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste Linsengruppe (G1) eine erste Brennweite (f'_G1) aufweist, - die zweite Linsengruppe (G2) eine zweite Brennweite (f'_G2) aufweist, - die dritte Linsengruppe (G3) eine dritte Brennweite (f'_G3) aufweist, und dass - bei dem Objektiv (100) folgende Bedingungen erfüllt sind: (i) f'_G1 > - 6 · f'_G2 (ii) f'_G1 > 5 · f'_G3 wobei f'_G1 die erste Brennweite, f'_G2 die zweite Brennweite und f'_G3 die dritte Brennweite sind.
7. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) eine Abbildungseinrichtung bilden, - die Abbildungseinrichtung eine Bildebene (BE3) aufweist, - die zweite Linsengruppe (G2) zu der Bildebene (BE3) einen ersten Abstand aufweist, - die dritte Linsengruppe (G3) zu der Bildebene (BE3) einen zweiten Abstand aufweist, - die Abbildungseinrichtung einen dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) aufweist, - der dritte Abbildungsmaßstab (β₂₃) kontinuierlich ansteigend wählbar ist, - bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) der erste Abstand kontinuierlich verringerbar ist, und dass - bei ansteigendem dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) der zweite Abstand kontinuierlich vergrößerbar ist.
8. Objektiv (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Linsengruppe (G2) und die dritte Linsengruppe (G3) eine Abbildungseinrichtung bilden, - die Abbildungseinrichtung eine Bildebene (BE3) aufweist, - die zweite Linsengruppe (G2) zu der Bildebene (BE3) einen ersten Abstand aufweist, wobei der erste Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG2₁, DG2₂, ..., DG2_n-1, DG2_n aufweist, wobei n eine ganze Zahl ist, - die dritte Linsengruppe (G3) zu der Bildebene (BE3) einen zweiten Abstand aufweist, wobei der zweite Abstand einen Wert aus der Menge der Werte DG3₁, DG3₂, ..., DG3_n-1, DG3_n aufweist, wobei n die ganze Zahl ist, - die Abbildungseinrichtung einen dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) aufweist, wobei der dritte Abbildungsmaßstab (β₂₃) einen Wert aus der Menge der Werte W₁, W₂, ..., W_n-1, W_n aufweist, wobei n die ganze Zahl ist, und dass - bei dem Objektiv (100) für jede ganze Zahl i aus der Menge von 1 bis n sämtliche der folgenden Bedingungen erfüllt sind: $${\text{W}}_{\text{1}}\le {\text{W}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{W}}_{\text{n}-1}\le {\text{W}}_{\text{n}}$$

   

   $${\text{DG2}}_{\text{1}}\ge {\text{DG2}}_{\text{2}}\ge \dots \ge \text{DG}{2}_{\text{n}-1}\ge {\text{DG2}}_{\text{n}}$$

   

   $${\text{DG3}}_{\text{1}}\le {\text{DG3}}_{\text{2}}\le \dots \le {\text{DG3}}_{\text{n}-1}\le {\text{DG3}}_{\text{n}}$$

   

   wobei W_i der i-te Wert des dritten Abbildungsmaßstabs (β₂₃), DG2_i, der i-te Wert des ersten Abstands und DG3_i der i-te Wert des zweiten Abstands sind.
9. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste optische Einheit (G1.1) positive Brechkraft aufweist und/oder dass die zweite optische Einheit (G1.2) negative Brechkraft aufweist.
10. Objektiv (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass - die erste optische Einheit (G1.1) mindestens eine erste Linseneinheit (L1) und mindestens eine zweite Linseneinheit (L2, L3) aufweist, - die erste Linseneinheit (L1) zu der zweiten Linseneinheit (L2, L3) einen Abstand aufweist, und dass - für den Abstand gilt: $$d\ge \mathrm{0,11}\cdot f{\text{'}}_{G1}$$

    

    wobei d der Abstand ist und wobei f'_G1 die erste Brennweite ist.
11. Objektiv (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die erste Linseneinheit (L1) weist positive Brechkraft auf; (ii) die erste Linseneinheit (L1) ist aus einer einzelnen ersten Linse gebildet; (iii) die zweite Linseneinheit (L2, L3) ist als ein erstes Kittglied ausgebildet; (iv) die zweite Linseneinheit (L2, L3) ist als ein erstes Kittglied ausgebildet, wobei das erste Kittglied eine zweite Linse (L2) und eine dritte Linse (L3) aufweist; (v) die zweite Linseneinheit (L2, L3) ist als ein erstes Kittglied ausgebildet, wobei das erste Kittglied eine zweite Linse (L2) mit positiver Brechkraft und eine dritte Linse (L3) mit negativer Brechkraft aufweist.
12. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite optische Einheit (G1.2) als ein zweites Kittglied ausgebildet ist, und dass - das zweite Kittglied eine dritte Linseneinheit (L4) und eine vierte Linseneinheit (L5) aufweist.
13. Objektiv (100) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die dritte Linseneinheit (L4) ist als eine vierte Linse ausgebildet; (ii) die dritte Linseneinheit (L4) ist als eine vierte Linse mit positiver Brechkraft ausgebildet; (iii) die vierte Linseneinheit (L5) ist als eine fünfte Linse ausgebildet; (iv) die vierte Linseneinheit (L5) ist als eine fünfte Linse mit negativer Brechkraft ausgebildet.
14. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linsengruppe (G2) folgende Merkmale aufweist: (i) ein drittes Kittglied (L6, L7), wobei das dritte Kittglied eine sechste Linse (L6) mit negativer Brechkraft und eine siebte Linse (L7) mit positiver Brechkraft aufweist; (ii) eine achte Linse (L8) mit negativer Brechkraft.
15. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Linsengruppe (G3) die folgenden Merkmale aufweist: (i) ein viertes Kittglied (L9, L10), wobei das vierte Kittglied eine neunte Linse (L9) mit positiver Brechkraft und eine zehnte Linse (L10) mit negativer Brechkraft aufweist; (ii) eine elfte Linse (L11) mit positiver Brechkraft; (iii) ein fünftes Kittglied (L12, L13), wobei das fünfte Kittglied eine zwölfte Linse (L12) mit negativer Brechkraft und eine dreizehnte Linse (L13) mit positiver Brechkraft aufweist.
16. Objektiv (100) nach den Ansprüchen 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) die folgenden Merkmale aufweist: Fläche Radien [mm] Abstände [mm] n_e v_e Glas erste Fläche (1) der ersten Linse (L1) 194,181 9,800 1,489147 70,0 S-FSL5 zweite Fläche (2) der ersten Linse (L1) -999,948 50,00 erste Fläche (3) der zweiten Linse (L2) 137,153 13,500 1,498455 81,1 S-FPL51 erste Fläche (4) der dritten Linse (L3) -197,922 4,500 1,599106 39,0 S-TIM8 zweite Fläche (5) der dritten Linse (L3) 259,889 56,484 erste Fläche (6) der vierten Linse (L4) 372,480 6,200 1,723098 29,3 S-TIH1 erste Fläche (7) der fünften Linse (L5) -146,839 3,000 1,677185 37,9 S-NBH52 zweite Fläche (8) der fünften Linse (L5) 124,385 D8 erste Fläche (9) der sechsten Linse (L6) -86,037 2,500 1,790123 44,0 S-LAH51 erste Fläche (10) der siebten Linse (L7) -354,267 5,700 1,855041 23,6 S-TIH53 zweite Fläche (11) der siebten Linse (L7) -49,982 0,200 erste Fläche (12) der achten Linse (L8) -57,014 2,500 1,791961 47,1 S-LAH64 zweite Fläche (13) der achten Linse (L8) 83,717 D13 erste Fläche (14) der neunten Linse (L9) 116,888 6,300 1,498455 81,1 S-FPL51 erste Fläche (15) der zehnten Linse (L10) -78,810 3,000 1,677185 37,9 S-NBH52 zweite Fläche (16) der zehnten Linse (L10) -141,435 0,200 erste Fläche (17) der elften Linse (L11) 94,377 4,700 1,620671 49,5 S-BSM28 zweite Fläche (18) der elften Linse (L11) 752,899 0,200 erste Fläche (19) der zwölften Linse (L12) 59,606 3,000 1,677185 37,9 S-NBH52 erste Fläche (20) der dreizehnten Linse (L13) 31,882 8,500 1,498455 81,1 S-FPL51 zweite Fläche (21) der dreizehnten Linse (L13) 82,423 S21 wobei S21 der Abstand der zweiten Fläche der dreizehnten Linse zur Lage der Bildebene (BE3) der dritten Linsengruppe (G3) ist.
17. Objektiv (100) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) die folgenden Merkmale aufweist: Brennweite des Objektivs [mm] 133,330 245,000 340,000 439,186 520,000 600,000 Abstand D8 [mm] 44,436 76,335 89,770 98,779 104,096 108,247 Abstand D13 [mm] 109,943 63,572 40,433 22,270 11,050 1,102 Abstand S21 [mm] 103,007 117,479 127,182 135,886 142,239 148,038 Durchmesser Eintrittspupille [mm] 45,152 73,455 94,804 95,000 95,000 95,000 Relative Öffnung 1:3,0 1:3,3 1:3,6 1:4,6 1:5,5 1:6,3 2*Sigma 4,23° 2,30° 1,66° 1,28° 1,08° 0,94°
18. Objektiv (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die erste Brennweite (f'_G1) der ersten Linsengruppe (G1) ist 439,186 mm; (ii) die zweite Brennweite (f'_G2) der zweiten Linsengruppe (G2) ist -62,844 mm; (iii) die dritte Brennweite (f'_G3) der dritten Linsengruppe (G3) ist 75,777 mm.
19. Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv (100) mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: (i) die erste optische Einheit (G1.1) weist eine Brennweite von 258,177 mm auf; (ii) die zweite optische Einheit (G1.2) weist eine Brennweite von -319,231 mm auf.
20. Objektiv (100) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass - ausgehend von den im Anspruch 16 genannten Nennwerten die Radien und Abstände innerhalb eines Bereichs von ± 10 % variierbar sind, und dass - ausgehend von den im Anspruch 16 genannten Nennwerten, die Brechzahlen n_e und Abbe-Zahlen v_e innerhalb eines Bereichs von ± 5 % variierbar sind.
21. Fernrohr (1000) mit einem Objektiv (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
22. Fernrohr (1000) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Fernrohr (1000) als Spektiv ausgebildet ist.
23. Fernrohr (1000) nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Prismenumkehrsystem (200) und ein Okular (300) aufweist.
24. Fernglas (500) mit einem Objektiv (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 20.
25. Verfahren zur Steuerung der Bewegung der zweiten Linsengruppe (G2) und der dritten Linsengruppe (G3) des Objektivs (100) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass - bei größer werdendem dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) der Abstand der zweiten Linsengruppe (G2) zur Bildebene (BE3) kontinuierlich verringert wird, und dass - bei größer werdendem dritten Abbildungsmaßstab (β₂₃) der Abstand der dritten Linsengruppe (G3) zur Bildebene (BE3) kontinuierlich vergrößert wird.

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