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Mit Verzerrungsprismenanordnung arbeitendes optisches System Die Erfindung
bezieht sich auf ein mit einer Verzerrungsprismenanordnung arbeitendes optisches
System, bei dem brechende Prismenelemente vorgesehen sind. Bei einem bekannten System
dieser Art sind die brechenden Prismenkomponenten, deren Erzeugenden parallel zueinander
verlaufen, so angeordnet, daß ein einfallender Strahl durch die eine Prismenkomponente
im einen Drehsinn und durch die andere Prismenkomponente im entgegengesetzten Drehsinn
in einer Arbeitsebene abgelenkt wird, die senkrecht zu diesen Erzeugenden steht.
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Die Gesamtablenkung eines in ein derartiges System einfallenden Strahles
hängt von dem mit der ersten Prismenoberfläche gebildeten Einfallswinkel ab; der
Ausdruck »Axialstrahl« bezeichnet nachstehend einen Strahl, der aus dem Prismensystem
in einer Richtung austritt, die praktisch zur ursprünglichen Einfallsrichtung parallel
ist.
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Es ist zu bemerken, daß ein einfallendes, aus Axialstrahlen zusammengesetztes,
parallel gemachtes Strahlenbündel durch die Prismenkomponente, in die es einfällt,
nicht nur abgelenkt wird, sondern außerdem sein Querschnitt verringert (oder vergrößert)
wird; diese Einwirkung wiederholt sich bei der zweiten Prismenkomponente, wobei
die Verringerung (bzw. Vergrößerung) natürlich nur in einer senkrecht zu den Erzeugenden
der Prismen verlaufenden Ebene vor sich geht und die Abmessungen des Strahlenbündels
senkrecht zu dieser Ebene ungeändert bleiben.
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Diese Änderung in der Breite eines axialen, parallel gemachten Strahlenbündels
wird zweckmäßig als »seitliche Pupillenzusammendrückung« (bzw. »seitliche Pupillenvergrößexung«)
bezeichnet.
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Gleichzeitig wird der Winkel zwischen zwei schräg einfallenden Strahlen
bei ihrem Durchgang durch das Prismensystem vermindert (oder vergrößert), und zwar
in der senkrecht zu den Prismenerzeugenden verlaufenden Arbeitsebene, während er
in einer zu dieser Arbeitsebene senkrechten Ebene ungeändert bleibt. Diese Änderung
des Winkels kann als »seitliche Winkelzusammendrückung« (oder »seitliche Winkelvergrößerung«)
bezeichnet werden. Es ist besonders darauf hinzuweisen, daß die seitliche Pupillenzusammendrückung
und die seitliche Winkelzusammendrückung sich in einander entgegengesetzten Richtungen
auswirken, so daß ein in der einen Richtung durch das System hindurchgehendes Strahlenbündel
eine seitliche Pupillenvergrößerung und eine seitliche Winkelzusammendrückung erfährt,
während ein in der entgegengesetzten Richtung durch das System hindurchgehendes
Strahlenbündel eine seitliche Pupillenzusammendrückung und eine seitliche Winkelvergrößerung
erfährt.
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Somit ist ersichtlich, daß das System einen Gesamtvergrößerungsfaktor
in der Arbeitsebene besitzt, der der Verringerung in der Breite der Pupille gleich
ist, daß es aber die Abmessungen und die Richtung eines Strahlenbündels in der zur
Arbeitsebene senkrechten Ebene ungeändert läßt.
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Die Erfindung bezweckt, ein »Verzerrungssystem« zu schaffen, mit dem
die durch die bekannte Doppelprismenanordnung gegebene Verzerrung einer Bilddimension
oder Objektdimension durch eine zweite Doppelprismenanordnung wieder aufgehoben
wird. Es bildet ein Teleskopsystem mit veränderlicher Vergrößerung, das in Verbindung
mit einem Hauptobjektiv verwendbar ist, welches als Umdrehungsflächen ausgebildete
Oberflächen besitzt.
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Das mit einer Verzerrungsprismenanordnung arbeitende optische System
gemäß der Erfindung besitzt zwei Glieder, von denen jedes aus zwei brechenden Prismenkomponenten
besteht, deren Erzeugende einander parallel verlaufen und die so angeordnet sind,
daß ein einfallender Strahl durch die eine Komponente im einen Drehsinn und durch
die andere Komponente im umgekehrten Drehsinn abgelenkt wird, und zwar in einer
zu diesen Erzeugenden senkrechten Arbeitsebene. Dabei verlaufen die Prismenerzeugenden
des einen Gliedes rechtwinklig zu denjenigen des anderen Gliedes, während die zwei
Glieder so angeordnet sind, daß ein am ersten Glied einfallender Axialstrahl, der
aus diesem Glied in einer im wesentlichen zu seiner Einfallsrichtung parallelen
Richtung wieder austritt und dann in das zweite Glied eintritt, auch aus diesem
in einer im wesentlichen zu seiner Einfallsrichtung parallelen Richtung wieder austritt.
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Die Verhältnisse der Winkel zwischen den Prismenoberflächen des einen
Gliedes können in seiner Arbeitsebene die gleichen wie diejenigen des anderen Gliedes
in
seiner Arbeitsebene sein, wobei: die Vergrößerungen in den zwei
Arbeitsebenen einander gleich sind.
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Die Erfindung ist auf eine statische Anordnung anwendbar, die eine
feste Vergrößerung oder feste Vergrößerungen liefert. Statt dessen kann das System
auf über einen weiten Bereich veränderliche Vergrößerungen einstellbar sein. Somit
können die zwei Prismenkomponenten jedes Gliedes im Winkel um Achsen einstellbar
sein, die jeweils parallel zu den Eizeugenden des Gliedes verlaufen, so daß die
Vergrößerung des Gliedes verändert werden kann. Besteht in diesem Falle Gleichheit
der Winkelverhältnisse zwischen' den zwei Gliedern in einer der Einstellagen, so
wird diese Gleichheit vorzugsweise über den ganzen Einstellbereich aufrechterhalten.
Die relativen Winkeleinstellungen der zwei Prismenkomponenten jedes Gliedes werden
vorzugsweise so bewirkt, daß bei einem einfallenden Strahl, der in einer Einstellage
im wesentlichen parallel zu seiner ursprünglichen Richtung austritt, die durch die
zugehörige Drehung verursachten Ablenkungen der zwei Komponenten einander gleich
und entgegengesetzt ' sind, so daß ein derartiger einfallender Strahl in allen Einstellagen
aus dem System im wesentlichen parallel zu seiner ursprünglichen Richtung wieder
austritt.
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Jede der vier Prismenkomponenten kann aus einem Einzelprismenelement
bestehen; gewöhnlich wird es aber vorzuziehen sein, ein Verbundprisma für jede der
Komponenten zu verwenden, um die chromatische Korrektur des Systems zu erleichtern.
Auf diese Weise kann jedes Glied aus zwei miteinander- verkitteten Prismenpaaren
bestehen. Bei jedem dieser Paare zeigen die Spitzen der zwei Prismenelemente in
der Arbeitsebene des Gliedes in einander entgegengesetzte Richtungen und weisen
die Spitzen der zwei inneren Prismenelemente in die gleiche Richtung. In diesem
Falle ist es besonders zweckmäßig, und zwar vor allem bei einer Einrichtung mit
veränderlicher Vergrößerung, die Erfindung anzuwenden, die den Gegenstand der deutschen
Auslegeschrift 1085 348 bildet, denn mit ihm ist ein weiter Einstellbereich
der Vergrößerung ohne große Aberrationsfehler zu erhalten. Gemäß dieser Erfindung
ist ein Teil eines Axialstrahles innerhalb jedes Prismenelementes zur Normalen auf
die verkittete Oberfläche in einem Winkel geneigt, der mindestens 5° größer als
der Winkel zwischen diesem Strahlenteil und der der Luft ausgesetzten Oberfläche
des Prismenelementes ist, wobei die Abbesche V-Zabl des Werkstoffes des hinteren
Prismenelementes jedes Paares mindestens um 10 größer ist als diejenige des zugehörigen
vorderen Prismenelementes. (Es ist zu bemerken, daß die Worderseite« des Prismensystems
das Weitwinkelende ist, so daß ein durch das System von vorn nach hinten hindurchgehender
Strahl eine seitliche Winkelzusammendrückung in jedem Glied erfährt.) Bei dieser
Ausführung ist es gewöhnlich vorzuziehen, jedes Prismenpaar in einer Lage des Einstellbereiches
annähernd achromatisch auszubilden, und zwar gewöhnlich in der Lage, die die stärkste
Vergrößerung liefert.
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Es kann insbesondere für eine statische Einrichtung mit fester Vergrößerung
auch die Erfindung angewendet werden, die den Gegenstand der deutschen Auslegeschrift
1085 348 bildet. Gemäß dieser Auslegeschrift ist jede Verbundprismenkomponente
so ausgebildet, daß sie vom Achromatismus in einem derartigen Ausmaß abweicht, daß
der Unterschied der Ablenkungen eines durch das Verbundprisma hindurchgehenden Axialstrahles
zwischen der C-Linie und der F-Linie des Spektrums 0,01 bis 0,1° beträgt. Dadurch
wird erreicht, daß das Prismensystem auch für schiefe Bündel achromatisch ist.
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Das Verzerrungssystem gemäß der Erfindung ist insbesondere zur Verwendung
in. Verbindung mit parallel gemachtem Licht bestimmt und besitzt dann deshalb gewöhnlich
an seiner Vorderseite ein Kollimatorlinsensystem mit sphärischen Oberflächen. Um
auf unterschiedliche Objektabstände zu akkommodieren, sind die Komponenten des Kollimatorlinsensystems
vorzugsweise relativ zueinander derart einstellbar, daß die äquivalente Brennweite
des Linsensystems verändert wird. Demgemäß kann das Kollimatorlinsensystem zwei
relativ zueinander bewegliche Komponenten aufweisen, von denen die eine konvergent
und die andere divergent ist. Statt dessen kann das Kollimatorlinsensystem zwei
feststehende konvergente Komponenten aufweisen, zwischen denen zwei relativ zueinander
bewegliche divergente Komponenten angeordnet sind. Die zwei Prismenglieder und das
Kollimatorlinsensystem werden für gewöhnlich vor einem Hauptobjektiv angebracht.
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Die Erfindung kann praktisch auf unterschiedliche Art und Weise ausgeführt
werden. Einige besonders zweckmäßige praktische Ausführungsformen von Werzerrungssystemen«
gemäß der Erfindung werden nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnungen beschrieben,
und zwar zeigt Fig. 1 in Draufsicht eine Ausführungsform eines Werzerrungssystems«
mit Einzelprismenkomponenten, die in der Stellung der stärksten Vergrößerung dargestellt
sind, Fig.2 eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1, Fig. 3 und 4 eine
Draufsicht bzw. eine Seitenansicht der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2, jedoch
in der Stellung der geringsten Vergrößerung dargestellt, Fig. 5 bis 8 je eine ähnliche
Ansicht wie nach Fig. 1 bis 4, und zwar einer anderen Ausführungsform, bei der eine
Doppelprismenkomponente verwendet ist, Fig. 9 und 10 eine Seitenansicht bzw. eine
Stirnansicht der Ausführungsform nach den Fig. 5 bis 8 zur Darstellung einer Ausbildung
eines Getriebes, das die Bewegungen der Prismenkomponenten in Beziehung zueinander
setzt, Fig. 11 und 12 den Fig. 9 und 10 ähnliche Ansichten zur Darstellung einer
anderen Ausbildung des Getriebes, Fig. 13 die Verwendung des »Verzerrungssystems«
nach den Fig. 5 bis 8 in Verbindung mit einem Hauptobjektiv und einer Kollimatorlinse,
Fig. 14 bis 17 j e eine von vier anderen Ausführungsformen einer Kollimatorlinse
zur Verwendung bei dem System nach Fig. 13 und Fig. 18 und 19 eine Draufsicht bzw.
eine Seitenansicht einer weiteren abgeänderten Ausführungsform des »Verzerrungssystems«,
die insbesondere als statisches Weitwinkelsystem gedacht ist.
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Bei jeder dieser Ausführungsformen besitzt das »Verzerrungssystem«
ein Vorderglied und ein Hinterglied, und jedes dieser Glieder besteht aus zwei Prismenkomponenten,
wobei die Erzeugende der Prismenoberflächen des einen Gliedes einander parallel
sind und senkrecht zu denjenigen des anderen Gliedes verlaufen. Mit dieser Ausnahme
bildet das vordere Glied, wenn man es um einen rechten Winkel dreht, eine Wiederholung
des hinteren Gliedes in etwas größerem Ausmaß, wobei der Spitzenwinkel jedes der
Prismenelemente des einen Gliedes und deren Winkellage in bezug auf die anderen
Prismenelemente des Gliedes identisch mit dem Spitzenwinkel bzw. der Winkellage
des entsprechenden Prismenelementes des anderen Gliedes ist. Es ist zweckmäßig,
nachstehend diejenige Seite jedes der beiden Glieder, nach der hin die Spitze des
zwischen den zwei Komponenten befindlichen prismatischen Luftraumes in der Stellung
der stärksten Vergrößerung zeigt, als die »geschlossene« Seite des Gliedes zu bezeichnen.
Zahlendaten
für diese Beispiele sind in den nachstehenden Zahlentafeln aufgeführt. In jeder
der Zahlentafeln gibt der erste Teil für jedes der Prismenelemente des einen Gliedes,
von vorn ausgehend gezählt, den Spitzenwinke10 in der Arbeitsebene des Gliedes,
die mittlere Brechungszahl Ni für die d-Linie des Spektrums des Werkstoffes,
aus dem das Element hergestellt ist, und ferner die Abbesche V-Zahl dieses Werkstoffes
an. Der zweite Teil der Zahlentafel bezieht sich auf die Winkeleinstellung der Prismenkomponenten
und gibt für eine Anzahl von Einstellagen den Einfallwinkel i eines Axialstrahles
an, für den der Bequemlichkeit halber angenommen wird, daß er durch das System von
hinten nach vorn durchgeht (wobei der Einfallwinkel der in der Arbeitsebene zwischen
dem einfallenden Strahl und der Normalen auf die hintere Oberfläche des hinteren
Prismenelementes des einen Gliedes gebildete Winkel ist, und ein positives Vorzeichen
besagt, daß der einfallende Strahl sich auf derjenigen Seite dieser Normalen befindet,
die von der geschlossenen Seite des Gliedes abliegt, während ein negatives Vorzeichen
angibt, daß es sich um die der geschlossenen Seite naheliegende Seite der Normalen
handelt) ; ferner ist in diesem Teil der Zahlentafel der Winkel 0 angegeben, der
in der Arbeitsebene zwischen der vorderen Oberfläche der hinteren Prismenkomponente
und der hinteren Oberfläche der vorderen Prismenkomponente gebildet wird, wobei
ein positives Vorzeichen besagt, daß die Spitze des Winkels zur geschlossenen Seite
des Gliedes hin zeigt, und ein negativesVorzeichen besagt, daß die Spitze von der
geschlossenen Seite weg gerichtet ist. Schließlich gibt dieser Teil der Zahlentafel
die Vergrößerung 1l2 des einen Gliedes in der Arbeitsebene an, und es sind in ihr
alle Winkel in Graden bemessen.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel, das in Fig. 1 bis 4 gezeigt ist,
besteht jede der Prismenkomponenten aus einem Einzelprismenelement. Bei jedem der
zwei Glieder zeigt die Spitze des hinteren Prismenelementes A 2 bzw. B2 von der
geschlossenen Seite des Gliedes weg und weist die Spitze des vorderen Prismenelementes
A1
bzw. B1 zur geschlossenen Seite des Gliedes hin.
| Ausführungsbeispiel I |
| O 1 Na V |
| Prisma 1 ...... . 32 1,48503 70,2 |
| Prisma 2 ....... 28 1,48503 70,2 |
| i 1 0 ( n7 |
| 10 +57,35 2,08 |
| -}- 5 +42,00 1,59 |
| 0 +20,00 1,23 |
| -10 + 8,00 1,09 |
| -20 - 2,00 1,01 |
| -30 -11,00 0,94 |
| --10 -20,00 0,86 |
Obgleich diese Daten nur für eines der Glieder angegeben sind, sind sie in gleicher
Weise auch auf das andere Glied anwendbar, wenn man dabei natürlich im Auge behält,
daß die Arbeitsebene, für die die Angaben gelten, bei dem einen Glied senkrecht
zu der des anderen Gliedes steht. Verfolgt man die Strahlenbahn durch das System,
so ist leicht zu zeigen, daß der Axialstrahl bei jeder Einstellage für die gegebenen
Winkel aus der vorderen Oberfläche des hinteren Gliedes B1, B2 in einer Richtung
austritt, die parallel zu seiner ursprünglichen Einfallsrichtung an dessen hinterer
Oberfläche verläuft. Die hintere Oberfläche des vorderen Gliedes A 1, A 2 ist dabei
so angeordnet, daß dieser austretende Strahl in dieses Glied unter dem gleichen
Einfallswinkel eintritt und daher aus der vorderen Oberfläche des vorderen Gliedes
A', A 2 wiederum in einer Richtung austritt, die parallel zu seiner
ursprünglichen Einfallsrichtung am hinteren Glied Bi, B2 verläuft. Die Drehbewegungen
zur Veränderung der einen Einstellage in eine andere stimmen für die entsprechenden
Prismenelemente der beiden Glieder miteinander überein. Ebenso kann durch Aufzeichnung
der Bahn eines solchen Strahles gezeigt werden, daß die Breite eines Bündels parallel
gemachter Axialstrahlen in der Arbeitsebene jedes der Glieder von hinten nach vorn
in einem Verhältnis abnimmt, das der Vergrößerung in jeder der Einstellagen entspricht.
In gleicher Weise nimmt der zwischen zwei Schrägstrahlen gebildete Winkel von hinten
nach vorn zu, und es ist daher zur Abkommodierung an solche Strahlen notwendig,
die Prismenelemente des vorderen Gliedes A 1, A 2 in zweckentsprechender Weise größer
als diejenigen. des hinteren Gliedes B1, B2 zu wählen.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 bis 8 besteht jeder
der Prismenkomponenten aus einem Paar miteinander verkitteter Prismen C1, C2 bzw.
C3, C4 bzw. D1, D2 bzw. D3, D4. Dabei zeigen die Spitzen der zwei Prismenelemente
jedes Paares jeweils in einander entgegengesetzte Richtungen. Die beiden inneren
Prismenelemente C2, C3 bzw. D2, D3 jedes Gliedes weisen mit ihren Spitzen zur geschlossenen
Seite des Gliedes hin.
| Ausführungsbeispiel II |
| N,, V |
| Prisma 1 ....... 12,0 1,61323 36,9 |
| Prisma 2 ....... 36,5 1,50970 64,4 |
| Prisma 3 ....... 10,95 1,61323 36,9 |
| Prisma 4 ....... 31,5 1,50970 64,4 |
| i @ 0 1 167 |
| +23,8 +72,5 1,97 |
| +20,0 +61,1 1,63 |
| 15,0 '-, 45,4 1,36 |
| 0 +14,0 1,08 |
| -25,0 -10,0 0,95 |
| -40,0 -25,0 0,85 |
| -50,0 -56,2 0,65 |
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Prismenelemente j edes Gliedes in Übereinstimmung
mit der Erfindung ausgebildet, die den Gegenstand der deutschen Auslegeschrift
1085 348 bildet. Durch Aufzeichnen der Strahlen kann man leicht zeigen, daß
der in jedem der Prismenelemente verlaufende Teil eines Axialstrahles viel stärker
zur Normalen auf die benachbarte verkittete Oberfläche geneigt ist als zur Normalen
auf die benachbarte, der Luft ausgesetzte Oberfläche, und zwar in allen Einstellagen.
Ferner ist aus der vorstehenden Zahlentafel ersichtlich, daß die Abbesche V-Zahl
des für das hintere Prismenelement
jedes Prismenpaares verwendeten
Glases um 27,5 größer ist als die V-Zahl für das vordere Prismenelement. Ebenso
kann durch Aufzeichnung des Strahlenganges gezeigt werden, daß jedes der Prismenpaare
in der Stellung der stärksten Vergrößerung (wie sie in Fig. 5 und 6 dargestellt
ist) innerhalb des Arbeitsbereiches annähernd achromatisiert ist.
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Bei jeder der vorgenannten Ausführungsformen ist es erwünscht, Getriebe
vorzusehen, die das richtige Verhältnis der Einstellbewegungen der vier Prismenkomponenten
zueinander gewährleisten. Ein solches Getriebe kann in verschiedener Form ausgeführt
werden.
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So ist bei der einen in Fig. 9 und 10 in Anwendung auf ein »Verzerrungssystem«
nach Fig. 5 bis 8 gezeigten Ausführungsform die vordere Prismenkomponente Cl, C2
des vorderen Gliedes auf einer Welle E gelagert, die ein Zahnrad El trägt, das mit
einem auf einer Welle E2 sitzenden Zahnrad E3 kämmt, wobei die hintere Komponente
C3, C4 des vorderen Gliedes auf der Welle E2 angebracht ist. In gleicher Weise sitzt
die vordere Komponente Dl, D2 des hinteren Gliedes auf einer Welle F, die ein Zahnrad
F' trägt, das mit einem Zahnrad F3 kämmt, Dieses sitzt auf einer Welle F2, auf der
die hintere Komponente D3, D4 des hinteren Gliedes angebracht ist. Die Wellen E2
und F2 sind mittels eines Getriebes verbunden, das aus einem Paar miteinander kämmender
Kronräder E4 und F4 besteht (wobei die Welle F2 mit dem Kronrad F4 über Zahnräder
F5 und FG verbunden ist). Die Übersetzungsverhältnisse sind hierbei so gewählt,
daß sie den Anforderungen bei den jeweiligen besonderen Prismenausbildungen angepaßt
sind. In vielen Fällen kann ein Übersetzungsverhältnis von 1 : 1 zwischen den zwei
Gliedern diesen Anforderungen entsprechen.
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Bei einer anderen Ausführungsform, wie sie in Fig. 11 und 12 gezeigt
ist, ist die vordere Komponente Cl, C2 des vorderen Gliedes auf einer Welle G gelagert,
die eine Riemenscheibe G1 trägt, Die hintere Komponente C3, C4 des vorderen Gliedes
ist dabei auf einer Welle G2 gelagert, die eine Riemenscheibe 63 trägt. Die Riemenscheiben
GI und G3 sind mittels eines gekreuzten Stahlbandes G4 miteinander verbunden. In
gleicher Weise ist die vordere Komponente Dl, D2 des hinteren Gliedes auf einer
WelleH gelagert, die eine Riemenscheibe HI trägt. Diese ist mittels eines gekreuzten
Stahlbandes H4 mit einer Riemenscheibe E3 verbunden, welche auf einer Welle H2 sitzt,
auf der die hintere Komponente D3, D4 gelagert ist. Die Welle G2 bzw. H2 trägt ferner
eine Riemenscheibe G5 bzw. He, und diese Scheiben sind mittels eines Stahlbandes
J verbunden, das über lose Scheiben JI, J2, J3 läuft. Die relative Größe
der verschiedenen Scheiben wird je nach Bedarf gewählt.
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Es ist zu bemerken, daß, wenn unterschiedliche Vergrößerungen bei
den zwei Gliedern und veränderliche Gestaltung des Verhältnisses dieser Vergrößerungen
gewünscht sein sollte, diese entweder durch Weglassung des Getriebes oder durch
ein anderes Getriebe E4, F4, F5, FG bzw. G5, H5, J, JI, J2, Js zwischen den
beiden Gliedern und durch Steuerung der Getriebe unabhängig voneinander von Hand
nach Bedarf oder durch Zwischenschaltung eines veränderlichen Getriebes zwischen
die beiden Glieder erreicht werden kann, Das »Verzerrungssystem« gemäß der Erfindung
ist in erster Linie zur Verwendung an der Vorderseite eines Hauptobjektivs K bestimmt
(wie es in Fig. 13 gezeigt ist), und zwar zusammen mit einem Kollimatorlinsensystem
M vor den Prismengliedern, das die durch die Prismen gehenden Strahlen parallel
macht, Dabei befindet sich die kurze konjugierende Ebene K1 der vollständigen Anordnung
nahe hinter dem Hauptobjektiv K in dessen hinterer Brennebene, während die lange
konjugierende Ebene Ml sich in einem Abstand vor der vorderen Knotenpunktsebene
des Kollimatorl.insensystems befindet, der der Brennweite des Kollimatorlinsensystems
gleich ist. Im Falle der Fotografie gehen die Strahlen durch das ganze System von
vorn nach hinten hindurch, während sie im Falle der Projektion von hinten nach vorn
hindurchgehen.
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Das Kollimatorlinsensystem kann in verschiedener Art und Weise ausgebildet
sein; es kann in fester Lage, d. h. stationär, zur Verwendung bei einem System sein,
dessen konjugierende Ebenen festliegen, oder es kann veränderliche Brennweiten haben,
um an unterschiedlich lange konjugierende Abstände anpaßbar zu sein.
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Demgemäß besteht bei einer einfachen, nicht variablen Ausführung das
Kollimatorlinsensystem M aus einer Einzellinsenkomponente, die sowohl z. B. gemäß
Fig. 13 einfach als auch als Verbundkomponente M2 ausgebildet sein kann, wie es
in Fig. 14 gezeigt ist, wobei der lange konjugierende Abstand L der äquivalenten
Brennweite f
der Komponente gleich ist.
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Bei eitler anderen in Fig, 15 gezeigten Ausführungsform besteht das
Kollimatorlinsensystem aus einem Linsenpaar NI, N2, von denen die eine konvergent
und die andere divergent ist und die für gewöhnlich einfache Linsen sind und verhältnismäßig
nahe beieinander liegen, Wenn die Brennweite veränderlich sein soll, sind die beiden
Komponenten relativ zueinander beweglich. In diesem Falle stehen die äquivalente
Brennweite L und die Brennweiten f, bzw. f2 der zwei Komponenten NI bzw. N2 durch
die Gleichunz
miteinander in Beziehung, wobei d der (feste oder gegebenenfalls veränderliche)
axiale Abstand zwischen den benachbarten Knotenpunktsebenen der beiden Komponenten
ist (die Brennweite f2 der divergenten Komponente N2 ist negativ, und die Brennweite
f, der konvergenten Komponente NI ist positiv).
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Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform, wie sie in Fig. 16
dargestellt ist, besteht das Kollimatorlinsensystem aus zwei Komponenten 0I, 02
für gewöhnliche Verbundkomponenten, von denen die eine konvergent und die andere
divergent ist, und deren benachbarte Knotenpunktsebenen in einem Abstand d von voneinander
entfernt sind, der im wesentlichen gleich der Differenz zwischen den positiven Werten
der äquivalenten Brennweiten f, und f2 der beiden Komponenten ist; dieser Abstand
kann aber zum Zwecke der Fokussierung um ein verhältnismäßig kleines Stück veränderlich
eingestellt werden. Die gleiche Gleichung
gilt auch für diese Ausführungsform.
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Bei einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig.17, die eine hohe Bildgüte
bei Weitwinkelgebrauch liefert, besteht das Kollimatorlinsensystem aus vier Komponenten
P1, P2, P3, P4, die für gewöhnlich einfache Linsen sind und von denen die beiden
äußeren, PI und P4, konvergent und die inneren, P2 und P3, divergent sind. In diesem
Falle wird die Veränderlichkeit durch Bewegen der zwei divergenten Komponenten P2
und P3 im Verhältnis zu den konvergenten Komponenten, und zwar von einer Endstellung,
in der sie nahe beieinander liegen, in eine andere Endstellung, in der die eine
bzw. die andere
nahe bei der benachbarten konvergenten Komponenten
liegt, erreicht. Für diesen Fall gilt die Gleichung
ist. Hierbei sind, von vorn ausgehend gezählt, die äquivalenten Brennweiten der
vier Komponenten fi bzw. f2 bzw. f3 bzw. f 4, während dl der Knotenpunktabstand
der beiden vorderen Komponenten P1, P2 und d2 der Knotenpunktsabstand der beiden
hinteren Komponenten P3 und P4 und k der Knotenpunktsabstand zwischen der Kombination
der beiden vorderen Komponenten P1, P2 und der Kombination der beiden hinteren Komponenten
P3, P4 ist. Bei dieser Ausführungsform können die Fehlerkorrekturen über den ganzen
Fokussierungsbereich aufrechterhalten werden.
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Es ist zu bemerken, daß die vorgenannten Ausführungsformen nur als
Beispiele beschrieben sind und in verschiedener Art und Weise im Rahmen des Erfindungsgedankens
abgeändert werden können. Wenn z. B. Verbundprismen verwendet werden, so bezieht
sich die vorstehend beschriebene Erfindung in erster Linie auf die Anwendung für
jedes der Glieder eines Prismensystems der Art, wie es in der deutschen Auslegeschrift
1084 348 beschrieben ist. Dieses System ist besonders geeignet für die Erzielung
einer Veränderung der Vergrößerung in einem weiten Bereich. Selbstverständlich kann
aber jedes der Glieder gewünschtenfalls auch in der Art ausgeführt sein, wie es
in der deutschen Auslegeschrift 1085 348 beschrieben ist. Die letztgenannte
Ausführungsform ist bevorzugt für eine statische Weitwinkelanordnung oder für eine
Weitwinkelanordnung mit einem kleineren Bereich der Veränderlichkeit der Vergrößerung.
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Eine solche Ausführungsform ist beispielsweise wie in den Fig. 18
und 19 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform besteht die vordere Komponente jedes
der Glieder aus einem Prismendoublet Qi, 02 bzw. R1, R2, wobei die Spitze des hinteren
Elementes Q 2 bzw. R 2 zur geschlossenen Seite des Gliedes hinweist und die Spitze
des vorderen Elemtenes Qi bzw. R1 von dieser geschlossenen Seite wegzeigt, während
die hintere Komponente jedes der Glieder aus einem Prismentriplet Q3, Q4 Q' bzw.
R3, R4, R5 besteht, wobei die Spitzen der beiden äußeren Elemente Q3, Q5 bzw. R3,
R5 von der geschlossenen Seite wegzeigen und die Spitze des mittleren Elementes
Q4 bzw. R4 zur geschlossenen Seite hinweist. Die Zahlendaten für jedes der Glieder
dieses Ausführungsbeispieles sind in der nachstehenden Zahlentafel angegeben:
| Ausführungsbeispiel III |
| O 1 N, Y |
| Prisma 1 ....... 13,03 1,62049 36,2 |
| Prisma 2 ....... 35 1,50970 64,4 |
| Prisma 3 ....... 22 1,50970 64,4 |
| Prisma 4 ....... 24,83 1,60483 43,8 |
| Prisma 5 ....... 22 1,50970 64,4 |
| -27,5 I +78,54 I 2,00 |
Obgleich bei dieser Anordnung eine Einstellung durch Drehen über verhältnismäßig
kleine Winkel zur Veränderung der Vergrößerung möglich ist, ist sie in erster Linie
zur Verwendung als eine statische bzw. unveränderliche Weitwinkel-Zusatzeinrichtung
bestimmt. Jedes Verbundprisma ist so ausgebildet, daß der Unterschied zwischen den
Ablenkungen eines durch das Verbundprisma hindurchgehenden Axialstrahles hinsichtlich
der C-Linie des Spektrums einerseits und der F-Linie des Spektrums andererseits
zwischen 0,01 und 0,1° liegt. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bewirkt jedes
der Verbundprismen eine größere Ablenkung für den F-Strahl als für den C-Strahl
(hinsichtlich des Axialstrahles), und zwar um eine 0,016° größere Ablenkung, so
daß der Unterschied zwischen den Ablenkungen dieser Strahlen durch jedes der beiden
vollständigen Glieder sehr klein ist und sich auf nur 0,0003° beläuft, wobei die
Abbesche V-Zahl des Werkstoffes des vorderen Prismenelementes des vorderen Verbundprismas
jedes der Glieder kleiner als 36,2 ist.