DE1203488B - Objektiv mit veraenderlicher Brennweite - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

G02b

Deutsche Kl.: 42 h-6/02

1203 488
T15702IX a/42h
1. Oktober 1958
21. Oktober 1965

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv mit veränderlicher Brennweite, das für sphärische und chromatische Aberrationen, Koma, Astigmatismus, Bildfeldwölbung und Verzeichnung über den ganzen Einstellbereich der Brennweite korrigiert ist und ein axial verschiebbares divergentes Glied aufweist, das vor einem feststehenden konvergenten hinteren Objektivglied und hinter einem axial verschiebbaren konvergenten vorderen Objektivglied angeordnet ist, wobei das Verhältnis der äquivalenten Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Objektivglieder zu der äquivalenten Brennweite des gesamten Objektivs über den ganzen Einstellbereich konstant bleibt und das virtuelle Bild eines entfernten Gegenstands, das durch diese divergente Kombination entworfen wird, eine konstante axiale Lage in bezug auf das feststehende hintere Objektivglied besitzt.

Bei einem solchen Objektiv mit veränderlicher Brennweite führen die Objektivglieder eine Relativbewegung zueinander aus, die sich grundsätzlich von den verschiedenen anderen Arten von Relativbewegungen unterscheidet, die bei anderen bekannten Objektiven, die der gleichen allgemeinen Gruppe angehören, vorgesehen sind, d. h. der Gruppe, bei der eine stetige Veränderung der äquivalenten Brennweite über einen bestimmten Bereich eingestellt werden kann, aber doch über den ganzen Einstellbereich eine gleichbleibende Lage der endgültigen Bildebene aufrechterhalten wird. Die meisten Objektive dieser Gruppe weisen ein feststehendes hinteres Objektivglied auf, jedoch bestehen große Unterschiede in der Anordnung und Ausbildung der vor diesen liegenden, relativ zueinander verschiebbaren Glieder.

Die für ein Objektiv dieser Gruppe erwünschten Eigenschaften, die bei einem bekannten, von der Anmelderin vorgeschlagenen Objektiv der eingangs genannten Art erreicht wurden, das gemäß dei Erfindung verbessert wird, sind: ein großer Einstellbereich der äquivalenten Brennweite, eine gleichbleibende relative Öffnung bei jeder beliebigen Blendeneinstellung, ein kurzer Abstand des vorderen Scheitels des Objektivs von der hinteren Brennebene, einfache Bauweise, die Lichtverlust durch Absorption und Reflexion möglichst gering und das Gewicht niedrig hält, und eine Scharfeinstellung auf nahe Gegenstände, unabhängig von der Veränderung der äquivalenten Brennweite.

Eine Schwierigkeit bei einem Objektiv dieser Gruppe besteht darin, eine genaue Korrektion der Aberrationen über den ganzen Einstellbereich auszuführen, da sich die einzelnen baulichen Eigenschaften des Objektivs unterschiedlich auf die Aber-Objektiv mit veränderlicher Brennweite

Anmelder:

Taylor, Taylor & Hobson Limited,
Leicester (Großbritannien)

Vertreter:

Dr. W. Schalk, Dipl.-Ing. P. Wirth,
Dipl.-Ing. G. E. M. Dannenberg
und Dr. V. Schmied-Kowarzik, Patentanwälte,
Frankfurt/M., Große Eschenheimer Str. 39

Als Erfinder benannt:

Gordon Henry Cook, Leicester (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 2. Oktober 1957 (30 847),

vom 15. Januar 1958(1446) --

rationen bei den verschiedenen Relativstellungen auswirken. Um gleichwohl eine gute Korrektion der Aberrationen zu erzielen, ist es erforderlich, die restlichen Aberrationen der relativ zueinander verschiebbaren Objektivglieder über den ganzen Einstellbereich zu stabilisieren und das feststehende hintere Objektivglied so auszubilden, daß es diese stabilisierten restlichen Aberrationen ausgleicht. Dabei hängt die Auswirkung der einzelnen baulichen Eigenschaften auf die Stabilisierung der Aberrationen von der Art der vorgesehenen Relativbewegung ab und ist bei verschiedenen Bewegungsarten sehr unterschiedlich, so daß eine Konstruktionsregel, die hinsichtlich der Stabilisierung von Aberrationen, die von einem bekannten Objektiv für eine Art der Bewegung hergeleitet ist, für ein Objektiv, bei dem eine andere Art der Bewegung vorgesehen ist, wertlos ist.

Ziel der Erfindung ist, Verbesserungen des obengenannten, vom Erfinder vorgeschlagenen Objektivs insbesondere hinsichtlich seiner optischen Eigenschaften zu schaffen, und zwar sollen bei Beibehaltung der obengenannten erwünschten Eigenschaften vor

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allem eine größere relative Öffnung und ein größerer Objektivs (wobei die wirksame Öffnung der Quotient

Objektfeldwinkel erzielt und gleichzeitig eine scharfe von / und dieser Zahl ist).

Einstellung des Objektivs auf näher bei der Kamera Die äquivalente Brennweite f_t des sammelnden

liegende Gegenstände ermöglicht werden. Diese ver- vorderen Gliedes liegt vorzugsweise zwischen dem

besserten optischen Eigenschaften machen das er- 5 1,0' /₂fachen und dem 1,67 · /₂fachen des Betrages

findungsgemäße Objektiv nicht nur für Außenauf- des Ausdrucks (1 + ]fo), wobei Q der Quotient

nahmen bei verhältnismäßig großer Entfernung der aus dem oberen Grenzwert F_m des Einstellbereiches

Gegenstände, sondern auch für die viel kleineren der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs

Entfernungen der Gegenstände bei Studioaufnahmen, und dessen unterem Grenzwert F₀ ist. In diesem

beispielsweise bei der Kinematographie und beim io Fall liegt der Wert des Quotienten aus der

Fernsehen, besonders geeignet. äquivalenten Brennweite F₀ des. ganzen Objektivs am

Bei dem erfindungsgemäßen Objektiv weist das unteren Ende seines Einstellbereiches und der öffverschiebbare divergente Objektivglied mehrere diver- nungszahl des Objektivs zwischen 0,27/₂ und 0,56/₂. gente Komponenten auf, von denen mindestens eine Die hintere Komponente des divergenten zweiten eine Dublettenkomponente mit einer sammelnden 15 Objektivgliedes besteht vorzugsweise aus einer diverinneren Berührungsfläche ist und von denen ferner gentenDublettenkomponentejdereninnereBerührungsmindestens eine Komponente eine einfache Meniskus- fläche sammelnd und nach vorn konvex ist und einen komponente ist, deren hintere Oberfläche nach vorn Krümmungsradius zwischen 0,66/₂ und l,5/₂ besitzt, konvex ist und einen Krümmungsradius hat, der im während der mittlere Brechungsindex des Materials numerischen Betrag nicht kleiner als 0,33/₂ ist und 20 des hinteren Elementes dieser Dublettenkomponente der höchstens die Größe des axialen Einstellbereichs um einen zwischen 0,15 und 0,3 liegenden Betrag des divergenten zweiten Glieds besitzt (wobei /₂ die größer ist als der des vorderen Elementes dieser äquivalente Brennweite dieses divergenten zweiten Komponente. Vorzugsweise enthält das divergente Glieds ist); dabei weist das verschiebbare konvergente zweite Glied zwei divergente einfache Meniskusvordere Glied mehrere konvergente Komponenten auf, 25 komponenten, die vor einer divergenten Dublettenvon denen mindestens eine eine Dublettenkomponente komponente angeordnet sind, und besitzt eine zwiist, die eine zerstreuende innere Berührungsfläche hat, sehen 0,6/₂ und l,3/₂ betragende axiale Länge,
und von denen mindestens eine eine einfache Korn- Das Verhältnis der äquivalenten Brennweite /₃ des ponente ist. feststehenden hinteren Gliedes zur äquivalenten

Die Ausdrücke »vordere« und »hintere« bezeichnen 30 Brennweite des ganzen Objektivs für das untere Ende

vor- und nachstehend wie üblich diejenige Seite des seines Einstellbereiches liegt vorzugsweise zwischen

Objekts, die näher bzw. weiter weg von der längeren 1,25 und 2,5 fß, und dieses Verhältnis kann zweck-

Konjugierenden liegt. mäßigerweise auch zwischen dem 0,2- und dem

Bei einer Ausführungsform eines solchen Objektivs l,2fachen der Öffnungszahl des Objektivs liegen,
enthält das konvergente vordere Glied eine einfache 35 Die Petzvalsumme für alle Oberflächen des festsammelnde Komponente, die vor einer sammelnden stehenden hinteren Objektivgliedes kann zweckmäßiger-Dublettenkomponente angeordnet ist, deren vordere weise zwischen dem 0,3- und dem 4,0fachen der Oberfläche nach vorn konvex ist und einen Krüm- äquivalenten Brechkraft dieses Objektivgliedes liegen, mungsradius besitzt, der zwischen 0,5/_a und 1,Of₁ Die Blende des Objektivs ist zweckmäßigerweise an beträgt (wobei /_x die äquivalente Brennweite des 40 bzw. in oder nahe bei der vorderen Oberfläche des konvergenten vorderen Gliedes ist), wobei mindestens feststehenden hinteren Gliedes angeordnet, und die eine einfache Meniskuskomponente in dem divergenten Durchmesser der beiden vorderen Glieder sind größer zweiten Glied eine nach vorn konvexe hintere Ober- gewählt, als erforderlich ist, um das ganze axiale fläche mit einem Krümmungsradius von mindestens Strahlenbündel aufzunehmen. Diese Maßnahme ge-0,5/₂ besitzt. 45 währleistet, daß die Blende immer die wirksame

Bei einer anderen Ausführungsform besitzt das Aperturbegrenzung des Systems bildet und daß der

konvergente vordere Objektivglied eine sammelnde Winkel des Strahlenbündels von dem hinteren Glied

Dublettenkomponente, die vor einer einfachen sam- zu einem axialen Bildpunkt über den ganzen Einstell-

melnden Komponente angeordnet ist, deren vordere bereich konstant bleibt und daß so die relative Öff-

Oberfläche nach vorn konvex ist und einen zwischen 50 nung des Objektivs über diesen gesamten Einstell-

0,4/ι und 0,8./i betragenden Krümmungsradius besitzt. bereich bei jeder beliebigen Blendenöffnung konstant

Die innere Berührungsfläche dieser Dublettenkompo- bleibt.

nente ist vorzugsweise nach vorn konvex und besitzt Die scharfe Einstellung auf nahe Objekte wird

einen Krümmungsradius zwischen 0,4/_x und 0,9/i, vorzugsweise durch axiale Verstellung des konver-

während der mittlere Brechungsindex des Materials 55 genten vorderen Gliedes unabhängig von dem zweiten

des vorderen Elementes dieser Dublettenkomponente und dritten Glied bewirkt.

um einen zwischen 0,5 und 1,5 liegenden Betrag Bei dem oben beschriebenen Objektiv sind geeignete

größer ist als der des hinteren Elementes. abgewandelte Ausführungsformen unter gewissen

Bei jeder dieser Ausführungsformen ist der Krüm- Umständen dadurch zu erhalten, daß in zweckmäßiger

mungsradius der hinteren Oberfläche der vorderen 60 Weise das hintere feststehende Objektivglied durch

Komponente des sammelnden vorderen Objektiv- ein anderes ersetzt wird, während die beiden vorderen

gliedes vorzugsweise größer als 1,5/_ΐ5 gleichviel, ob Glieder unverändert bleiben. Zu diesem Zweck kann

diese Oberfläche nach vorn konvex oder konkav ist. die das Objektiv aufnehmende Linsenfassung mit

Das Verhältnis der äquivalenten Brennweite der Mitteln versehen werden, die alternativ ein wahlweises

divergenten Kombination der beiden vorderen Ob- 65 Einsetzen von zwei oder mehr unterschiedlichen

jektivglieder zur äquivalenten Brennweite des ganzen hinteren Objektivgliedern in die Objektivfassung in der

Objektivs liegt vorzugsweise zwischen dem 3- und dem richtigen Lage in bezug auf die vorderen axial ver-

8fachen des reziproken Wertes der Öffnungszahl des schiebbaren Glieder ermöglichen.

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Es ist auch möglich, die Abmessungen eines des ganzen Objektivs, und zwar für das untere Ende

gegebenen Ausführungsbeispiels des oben beschrie- des Einstellbereiches. Zum Ausgleich für die Ver-

benen Objektivs proportional derart zu verändern, zeichnung sollte mindestens eine der vier an Luft

daß es unterschiedlichen Einstellbereichen der äqui- grenzenden Oberflächen dieses hinteren Teiles vorzugs-

valenten Brennweite des ganzen Objektivs entspricht, 5 weise sowohl sammelnd als auch gegen die Blende

wobei der Veränderungsbereich des von dem Ob- hin stark konvex ausgebildet sein. Zur Beseitigung der

jektiv erfaßten Bildfeldes und die Öffnungszahl des Farbquerfehler besitzt dieser hintere Teil vorzugsweise

Objektivs bei diesen in einem bestimmten Ab- mindestens eine innere Berührungsfläche zwischen

messungsverhältnis zueinander stehenden Ausfüh- einem konvergenten und einem divergenten Element,

rungsformen nahezu gleichbleiben. io wobei die Abbesche V-Zahl des Materials dieses

Besitzen z. B. zwei verschieden große Fernseh- konvergenten Elementes um einen Betrag von minkameras unterschiedliche Öffnungsverhältnisse und destens 20 größer ist als die des divergenten Elementes, sind deren Einstellbereiche der äquivalenten Brenn- Es ist zu beachten, daß der Ausdruck »innere Beweite voneinander um einen Faktor von etwa 2,5 rührungsfläche« hier stets sowohl eine innere Kittfläche verschieden, so kann es ausreichen, wenn das Objektiv 15 als auch eine »unterbrochene« Berührungsfläche der größeren Kamera eine um das 2,5fache größere bezeichnen soll, wobei unter der letzteren eine Beöffnungszahl als das der kleineren Kamera aufweist. rührungsfläche zu verstehen ist, die zwischen zwei In diesem Fall ist es möglich, die gleichen vorderen Oberflächen gebildet wird, deren Krümmungen sich Objektivglieder für beide Kameras, jedoch mit unter- um einen so geringen Betrag unterscheiden, daß, für schiedlichen hinteren Objektivgliedern zu verwenden, 20 alle praktischen Fälle ausreichend, der arithmetische deren Einstellbereiche der Brennweite und deren Mittelwert der Krümmungsradien der beiden diese öffnungszahlen sich durch den gleichen Faktor, also Berührungsstelle bildenden Oberflächen als Krümetwa 2,5, voneinander unterscheiden, die jedoch beide mungsradius angesetzt werden kann,
ungefähr das gleiche Bildfeld erfassen. Ein typisches Falls zwei unterschiedliche hintere Objektivglieder Beispiel hierfür geben etwa eine Fernsehkamera, die 25 zur Verwendeung mit dem gleichen Paar von vorderen ein Objektiv //1,8 mit einer äquivalenten Brennweite Objektivgliedern vorgesehen sind, kann das hintere besitzt, die zwischen 2,25 und 8,0 cm einstellbar ist, Glied, das die größere Öffnungszahl und den Bereich und eine zweite Fernsehkamera, die ein Objektiv //4,5 von größeren äquivalenten Brennweiten besitzt, aus mit einem Einstellbereich der äquivalenten Brennweite zwei konvergenten Teilen bestehen, die voneinander zwischen 5,7 und 20,4 cm besitzt. 30 durch einen Luftspalt getrennt sind, dessen axiale

Eine weitere Abänderungsmöglichkeit besteht darin, Länge größer ist als die äquivalente Brennweite jedes

durch Einsetzen eines anderen hinteren Objektiv- diesel beiden Teile. Der vordere Teil kann z. B. aus

gliedes in jeder beliebigen Einstellung der vorderen einer konvergenten Dublettenkomponente bestehen,

Objektivglieder eine^ größere äquivalente Brennweite während der in weiterem Abstand von dieser an-

des Objektivs ohne Änderung der Bildgröße bei somit 35 geordnete hintere Teil aus zwei konvergenten Du-

verkleinertem Gesichtsfeld zu erzielen. blettenkomponenten bestehen kann.

Es können voneinander stark abweichende Typen Vier praktische Ausführungsformen eines Objektivs

von hinteren Objektivgliedern verwendet werden; mit veränderlicher Brennweite sind im folgenden

jedoch ist es im allgemeinen wichtig, daß das hintere an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben,

Objektivglied die richtige, von den beiden vorderen 4° und zwar zeigt

Gliedern abhängige Petzvalsumme besitzt und daß F i g. 1 ein Beispiel eines Objektivs mit veränderlicher

eine genaue Kompensation für die restliche Verzeich- Brennweite, das in der kleineren der beiden oben-

nung und die schiefwinkligen Farbaberrationen der erwähnten Fernsehkameras sowie für andere Zwecke

beiden vorderen Glieder vorgesehen ist. Dieser Aus- verwendet werden kann,

gleich für Verzeichnung und Farbquerfehler kann am 45 F i g. 2 ein Beispiel eines Objektivs mit veränderlicher

wirksamsten durch geeignete Wahl der von der Blende Brennweite, das in der größeren dieser beiden Fernseh-

des Objektivs am weitesten entfernten Teile des kameras undfür andere Zweckeverwendet werdenkann,

hinteren Gliedes erfolgen, die, wie oben erwähnt, F i g. 3 ein weiteres Beispiel eines solchen Objektivs,

vorzugsweise nahe der vorderen Oberfläche dieses das zur Verwendung in der kleineren Fernsehkamera

hinteren Gliedes angeordnet ist. 50 geeignet ist, und

Die Petzvalsumme für alle Oberflächen des hinteren F i g. 4 ein viertes Beispiel eines solchen Objektivs,

Gliedes liegt vorzugsweise zweischen 0,35//₂ und das zur Verwendung in der größeren Fernsehkamera

0,7//2 und kann auch zwischen dem 0,7- und dem geeignet ist.

l,4fachen des positiven Wertes der äquivalenten Zahlenwerte für das Beispiel nach F i g. 1 sind in der Brechkraft der divergenten Kombination der beiden 55 folgenden Tabelle gegeben, und zwar bezeichnen A₁, vorderen Objektivglieder liegen, und zwar für die dem R_z ... die Krümmungsradien der jeweiligen Oberunteren Ende des Einstellbereiches der äquivalenten flächen, von vorn an gezählt, wobei ein Pluszeichen Brennweite entsprechende Einstellung. angibt, daß die Oberfläche nach vorn konvex ist,

Das feststehende hintere Glied besitzt für gewöhnlich und ein Minuszeichen eine nach vorn konkave Fläche

mindestens sechs an Luft grenzende Oberflächen, und 60 bezeichnet; D₁, D₂ ... bezeichnen die axiale Dicke

der hintere Teil dieses Gliedes, der die vier hinteren der einzelnen Elemente, und S₁, S₂ ... sind die axialen

an Luft grenzende Oberflächen aufweist, ist besonders Abstände in den Luftzwischenräumen zwischen den

wichtig im Zusammenhang mit den Restaberrationen Komponenten; die Tabelle enthält außerdem den

der beiden vorderen Objektivglieder. mittleren Brechungsindex tid für die J-Linie und die

Somit ist die Petzvalsumme für alle Oberflächen 65 Abbesche F-Zahl des für jedes Element verwendeten dieses hinteren Teils des hinteren Gliedes vorzugsweise Materials. Die Tabelle enthält ferner die freien Durchpositiv und liegt zwischen dem 0,25-und dem 0,85fachen messer der an Luft grenzenden Oberflächen der des reziproken Wertes der äquivalenten Brennweite Objektivteile.

Beispiel I

Äquivalente Brennweite, veränderbar zwischen F₀ = 1,000 und F_n. = 3,555

Relative Öffnung //1,8

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
Radius	Abstand im Luftzwischenraum	nD	K-Zahl	Durchmesser
R1= + 7,5129
	D1 = 0,1693	1,7618	26,98	3,984
Rz = + 3,2319
	D2 = 0,7902	1,651	58,60
R3 = -20,4139
	S1 =0,0056			3,721
i?4 = + 2,9246				3,248
	D3 = 0,3612	1,651	58,60
R5 = + 4,7196				3,113
	S2 = 0,0564 bis 1,9995
Rs = + 1,7611				1,795
	D4 = 0,1129	1,62344	56,22
A7 = + 1,0395				1,524
	S3 ==0,2484
Äs-+ 2,9246				1,510
	D5 = 0,1129	1,62344	56,22
R9 = + 1,6104				1,377
	S4 =0,5757
R10=- 1,7367				1,156
	D6 = 0,0903	1,51507	56,35
An=+ 1,3767
	D7 = 0,2145	1,7618	26,98
i?12 = + 7,2263				1,072
	S5 = 2,1124 bis 0,1693
R13= + 1,1519				0,986
	D6 = 0,2484	1,717	46,0
A14=- 5,9011				0,960
	Ss =0,2484
2?H = - 1,1519				0,835
	D9 = 0,2484	1,723	37,99
J?16 = _ 0,6037
	D10= 0,1242	1,64793	33,80
i?17= + 1,1519				0,805
	S7 =0,3048
U18= + 5,9011				1,005
	D11 = 0,2484	1,6935	53,39
Ji1,= - 1,5956				1,063
	S8 =0,3951
A20=+ 1,4933				1,209
	D12= 0,5080	1,6968	55,61
R21 = _ 0,9178
	D13 =0,1129	1,70035	30,28
2?* = oo				1,119

In diesem Beispiel ist die äquivalente Brennweite /_x des konvergenten vorderen, vor dem Luftspalt S₂ gelegenen Objektivgliedes 5,3067.F₀. Die äquivalente Brennweite/₂ des divergenten zweiten Gliedes zwischen den Luftspalten S₂ und S₅ beträgt 1,4337F₀, so daß das Verhältnis von F₀ zu der Öffnungszahl des Objektivs gleich 0,39/₂ ist. Die äquivalente Brennweite/3 des konvergenten feststehenden hinteren Gliedes hinter dem Luftspalt S₅ beträgt 1,6917F₀, so daß das Verhältnis /₃/F₀ dem 0,94fachen der Öffnungszahl des Objektivs gleich ist.

Die äquivalente Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder schwankt zwischen 2,8143F₀ und 10,0065 F₀. Das Verhältnis dieser

Brennweite zur äquivalenten Brennweite F des ganzen Objektivs bleibt über den ganzen Einstellbereich konstant und beträgt 2,8143, was dem 5,0657fachen des reziproken Wertes von 1,8, nämlich der Öffnungszahl des Objektivs entspricht.

Das Verhältnis fjf_z ist 3,701, was dem l,283fachen des Ausdrucks (1 + |/~q) entspricht, wobei Q gleich F_mlF₀ und FmIF₀ gleich 3,555 ist. Es läßt sich erkennen, daß das Verhältnis /3/F₀ größer als 1,25 und kleiner als der Wert von 2,5 f~Q ist, der 4,714 beträgt.

Das divergente zweite Objektivglied zwischen den Luftspalten S₈ und S₅ besteht aus zwei einfachen divergenten Meniskuskomponenten, die vor einer divergenten Dublettenkomponente angeordnet sind,

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deren innere Oberfläche mit einem Radius R₁₁ gleich länge des Objektivs über den ganzen Einstellbereich 0,96/s sammelnd wirkt, wobei die Differenz zwischen kurz gehalten.

den mittleren Brechungsindizes der Materialien der Während dieser Bewegungen ändern sich die konju-

beiden Elemente dieser Dublettenkomponente 0,247 gierten Abstände des mittleren Objektivgliedes (d. h. beträgt. Die Krümmungsradien der hinteren Ober- 5 die Abstände des von dem vorderen Objektivglied flächen R₇ und R₉ der beiden einfachen Meniskus- entworfenen Bildes des Objektives und des von dem komponenten betragen 0,725/₂ bzw. l,123/₂. Der mittleren Objektivglied entworfenen virtuellen Bildes Einstell- bzw. Bewegungsbereich dieses divergenten des vorgenannten Bildes von den Knotenpunkten des Gliedes beläuft sich auf 1,9431 F₀. Die gesamte axiale mittleren Gliedes); das Verhältnis dieser konjugierten Länge dieses Gliedes zwischen den Luftspalten S₂ io Abstände zueinander ist dabei die durch das mittlere und S₅ ist 1,3547 -F₀ oder 0,945/₂. Glied bewirkte Vergrößerung. Wenn daher M₀ und

Der vordere konvergente Objektivteil besteht aus M_m die Werte dieser Vergrößerung sind, die der einer konvergenten Dublettenkomponente vor einer kleinsten bzw. der größten Brennweite F₀ bzw. F_7n einfachen konvergenten Komponente, deren vordere entsprechen, dann ist M_m/M₀ — F_m/F₀. Die AnOberfläche Ri nach vorn mit einem Radius von 15 Ordnung ist so getroffen, daß diese Vergrößerung 0,55 If₁ konvex ist. Die innere Berührungsfläche R₂ (M = M₀ · FjF₀ oder M — M_n, · FjF_1n) gleich Eins, dieser Dublettenkomponente wirkt zerstreuend und d. h. M = I wird, wenn F = ]/F₀F_m ist, so daß tatist nach vorn konvex mit einem Krümmungsradius sächlich M₀ = ~]/F₀/F_m und M_m = ^T_nJF₀ ist. von 0,609/j, wobei die Differenz zwischen den mitt- Da das von der Kombination der beiden vorderen

leren Brechungsindizes der Materialien der beiden ao Glieder hervorgerufene virtuelle Bild des Objektes Elemente dieser Komponente 0,11 beträgt. Die hintere bei allen Einstellungen die gleiche Lage in bezug auf Oberfläche R₃ dieser Dublettenkomponente ist nach den hinteren feststehenden Objektivteil einnimmt vorn leicht konkav mit einem Krümmungsradius von (d. h. die algebraische Summe der hinteren Schnitt-3,85/j. weite dieser Kombination und der Abstand zwischen

Der von dem Objektiv erfaßte halbe Bildwinkel 25 dem mittleren Glied und dem hinteren Glied bleibt variiert zwischen etwa 197₂° bei der kleinsten äqui- in allen Stellungen konstant), liegt bei diesem Beispiel valenten Brennweite F₀ und etwa 5V2⁰ bei der größten das Bild 4,8573 F₀ vor der Oberfläche ^₁₃, und die äquivalenten Brennweite F_m. Stellung des hiervon durch das feststehende hintere

Bei der Einstellung, die den niedrigsten Wert F₀ Glied gebildeten Bildes bleibt ebenfalls die gleiche, der äquivalenten Brennweite des Objektivs ergibt, 30 so daß die Bildebene A des ganzen Objektivs während hat der Luftspalt S₂ zwischen den beiden vorderen der ganzen Einstellung nicht verschoben wird, wobei Objektivgliedern seinen niedrigsten Wert mit 0,0564 F₀, die hintere, von dieser hinteren Oberfläche i?₂₀ zu während der Luftspalt S₅ zwischen den beiden hinteren dieser Bildebene^ gehende Schnittweite α 1,1056F₀ Objektivgliedern seinen größten Wert mit 2,1124F₀ beträgt. Die Größe des Bildes nimmt jedoch zu, hat. Wenn das Objektiv auf Vergrößerung seiner 35 wenn die äquivalente Brennweite zunimmt, und das äquivalenten Brennweite eingestellt werden soll, wird Verhältnis der maximalen Bildgröße zur kleinsten das mittlere Glied nach hinten auf das feststehende Bildgröße ist eindeutig gleich FmIF₀. hintere Glied bewegt, bis in der Stellung maximaler In der vorstehenden Beschreibung der Bewegungen

Brennweite F_m der Luftspalt S₅ auf 0,1693 F₀ ver- wurde vorausgesetzt, daß die Lage des Objektes ringert und gleichzeitig der Luftspalt S_z zwischen den 40 unverändert bleibt, z. B. unendlich ist, und es läßt beiden vorderen Objektivgliedern auf seinen maxi- sich erkennen, daß bei einei festen Lage des Objektes malen Wert von 1,9995 F₀ vergrößert ist. Die Be- die erhaltene Bildlage unverändert bleibt, wobei dann wegung des mittleren Objektivgliedes aus seiner die Einstellungen dazu dienen, die Größe des Bildes Ausgangsstellung nach hinten, um hierdurch die zu verändern. Wenn jedoch die Lage des Objektes äquivalente Brennweite F des Objektivs von ihrem 45 geändert wird, ist eine weitei e Einstellung erforderlich, geringsten Wert F₀ ausgehend zu erhöhen, ist durch um für alle Lagen des Objektes die gleiche Stellung den Ausdruck des Bildes beizubehalten. Dies läßt sich in einfacher

f (p _ f) Weise durch eine zusätzliche Bewegung des vorderen

——- —- Objektivgliedes unabhängig von den mittleren und

]/F_mF₀ 50 hinteren Gliedern erreichen. Setzt man die Stellung

(oder vielmehr denjenigen Einstellbereich) des vofderen

gegeben, und die Bewegung des vorderen Objektivteils Gliedes, die einem unendlich entfernten Objekt entaus seiner Ausgangsstellung nach vorn ist durch den spricht, als Standardstellung an, so besteht die Ausdruck erforderliche weitere Verschiebung des vorderen

55 Gliedes zum Scharfeinstellen auf ein näherbei befind-/2 [FjFm + Fq-F)-F₀ F_ro] liches Objekt in einer Vorwärtsbewegung dieses

F \F_m F₀ Gliedes über eine Entfernung, die gleich (-j~f-\ ist,

wobei d der Abstand des Objektes vor dem vorderen

gegeben. Hieraus läßt sich erkennen, daß das voidere 60 Knotenpunkt des vorderen Gliedes in seiner einge-Glied zunächst nach vorn und dann wieder nach stellten Lage ist. Da dieser Ausdruck von der äquihinten bewegt wird und wieder in seine Ausgangs- valenten Brennweite F des ganzen Objektivs unabhänstellung zurückkehrt, wenn F den höchsten Wert F_m gig ist, ist ersichtlich, daß bei jeder Einstellung und erreicht. Das vordere Glied befindet sich am weitesten allen weiteren Einstellungen des vorderen Objektivvorn, wenn F = yF_mF₀ ist, so daß sich zu diesem 65 gliedes zur Anpassung an einen bestimmten Objekt-Zeitpunkt das vordere Glied um etwa 0,59F₀ aus abstand die Hauptbewegungen zur Änderung der Brennseiner Ausgangsstellung nach vorn bewegt hat (wie weite und der Bildgröße dennoch ohne eine Änderung bei c angegeben ist). Auf diese Weise wird die Gesamt- der sich ergebenden Lage des Bildes durchgeführt

werden können. Dies ergibt sich auf Grund der Tatsache, daß in jeder Stellung des mittleren Objektivgliedes die zusätzliche Bewegung des vorderen Gliedes zur Anpassung an die Entfernung des Objektes in einer solchen Weise erfolgt, daß das von dem vorderen Glied entworfene Bild des Objektes stets die gleiche Lage in bezug auf das mittlere Glied einnimmt. Mit anderen Worten: Während des ganzen Bereiches der beiden Einstellungen bleibt die Lage des durch die Kombination der beiden vorderen Glieder hervor- 10 korrigiert. Es ist jedoch zu bemerken, daß die Anzahl, gerufenen virtuellen Bildes des Objektes in bezug auf Anordnung und Ausbildung der Komponenten des den feststehenden hinteren Objektivteil konstant. Die beiden Bewegungen können ohne weiteres durch einen entsprechenden Mechanismus bewirkt werden, der die Bewegung des mittleren Objektivgliedes mit derjenigen 15 eines Schlittens oder Gleitstückes kuppelt, auf dem das vordere Glied einstellbar angebracht ist.

Um über den ganzen Bewegungsbereich eine konstante relative Öffnung aufrechtzuerhalten und ferner eine unerwünschte Vignettierung durch schräge Strahlen 20 Glied +0,371/F₀ und diejenige für das ganze Objektiv zu vermeiden, sind die freien Durchmesser aller +0,040/F₀. Da die äquivalente Brechkraft des hinteren Oberflächen der beiden vorderen Objektivteile größer, als dies erforderlich wäre, um nur das volle axiale Strahlenbündel bei allen Einstellungen der Irisblende

aufzunehmen, die somit allein die relative Öffnung 25 und gleich dem l,04fachen der äquivalenten Brechkraft bei allen Einstellungen bestimmt. Bei diesem Beispiel der divergenten Kombination der beiden vorderen liegt die Irisblende 0,0564 F₀ voi der Oberfläche R₁₃ und besitzt einen maximalen Durchmesser von 0,952 F₀. Die freien Durchmesser der einzelnen Oberflächen im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind in 30 der obigen Tabelle angegeben, wobei diese Werte

Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel besteht das feststehende hintere Objektivglied aus vier Komponenten, von denen die erste eine einfache konvergente Komponente, die zweite eine divergente Dublettenkomponente, die dritte eine einfache konvergente Komponente und die vierte eine konvergente Dublettenkomponente ist. Das Objektiv ist über den ganzen Einstellbereich für die üblichen primären Aberrationen und ebenso auch für die sekundären Aberrationen gut

hinteren Objektivgliedes erheblich angewandelt werden können, und zwar unabhängig von den beiden vorderen Gliedern nach den jeweiligen Gegebenheiten.

In dem obigen Beispiel beträgt die Petzvalsumme für die Oberflächen des beweglichen konvergenten vorderen Objektivgliedes +0,116/F₀, diejenige für das bewegliche divergente zweite Glied -0,447/F₀, diejenige für das feststehende konvergente hintere

Gliedes 0,591/F₀ beträgt, beläuft sich die Petzvalsumme auf das 0,63fache dieses Wertes. Die Petzvalsumme des hinteren Objektivteils ist ferner gleich 0,532//₂

Glieder, wobei am unteren Ende des Bereiches der Brennweitenänderung diese Brechkraft -0,3554/F₀ beträgt.

Die einzelnen Petzval-Krümmungen der Oberflächen des hinteren Teiles des feststehenden hinteren Gliedes (wobei dieser hintere Teil aus einer einfachen konvergenten Komponente und einer anschließenden konvergenten Dublettenkomponente besteht) betragen

während der Einstellung von 35 jeweils bei R₁₈: +0,069/F₀, bei R_1B: +0,257/F₀, bei F_n ändert, so beträgt der freie .R₂₀: +0,275/F₀, bei .R₂₁: -0,001/F₀ und bei .R₂₂: Null,

so daß die Petzvalsumme für diesen hinteren Teil 0,6/F₀ ist. Die Oberfläche .R₂₀ ist sowohl sammelnd als auch nach vorn hin stark konvex und trägt erheb

erheblich größer als der volle Durchmesser des axialen Strahlenbündels sind. Wenn sich beispielsweise der größte Durchmesser des axialen Strahlenbündels an der Oberfläche 1
0,556 F₀ auf 1,976

Durchmesser dieser Oberfläche 3,984 F₀. An der Oberfläche R₅, deren freier Durchmesser 3,113 F₀ ist, ändert sich der Durchmesser des axialen Strahlenbün-

dels von 0,494 F₀ auf 1,752 F₀. An der Oberfläche R_e, 40 lieh zum Ausgleich der restlichen Verzeichnungsfehler

die einen freien Durchmesser von 1,795 F₀ besitzt, ändert sich der Durchmesser des axialen Strahlenbündels von 0,487 F₀ auf 0,997 F₀. Bei der Oberfläche .R₁₂, die einen freien Durchmesser von 1,072 F₀ besitzt, ändert sich der Durchmesser des
bündels von 0,544 F₀ auf 0,930 F₀.

der beiden vorderen Objektivglieder bei. Die Abbesche F-Zahl-Differenz über die verkittete Oberfläche R₂₁ innerhalb der Dublettenkomponente beläuft sich auf 25,33 und trägt somit erheblich zum Ausgleich der

axialen Strahlen- 45 restlichen Farbquerfehler jektivglieder bei.

der beiden vorderen Ob-

Zahlenwerte für eine weitere Ausführungsform des in F i g. 2 gezeigten Objektivs mit veränderlicher Brennweite sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

* B e i s ρ i e 1 II

Äquivalente Brennweite, veränderbar zwischen F₀ = 1,00 und F_7n — 3,555

Relative öffnung//4,5

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
Radius	Abstand im Luftzwischenraum	HD	F-Zahl	Durchmesser
R1 = +2,9578				1,569
	D1 = 0,0667	1,7618	26,98
R2 = +1,2724
	D2 = 0,3111	1,651	58,60
R3 = —8,0370				1,465
	S1 =0,0022
i?4 = +1,1514				1,279
	D3 = 0,1422	1,651	58,60
R6 = +1,8581				1,226
	S2 = 0,0222 bis 0,7872

Beispiel II (Fortsetzung)

	Radius	Abstand	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
	= +0,6933		im Luftzwischenraum	rijD	K-Zahl	Durchmesser
*6		D, =				0,707
	= +0,4093		= 0,0444	1,6234	56,22
R7		S3 =				0,600
	= +1,1514		- 0,0978
Rb		D5 =				0,594
	= +0,6340		-0,0444	1,6234	56,22
R*		S4 =				0,542
	= -0,6837		0,2267
Rio		D6 =				0,455
	= +0,5420		0,0356	1,5151	56,35
Rn		D7 =
	= +2,8450		0,0844	1,7618	26,98
Rl2		Sn =				0,388
	= +1,5650		0,8316 bis 0,0667
RlZ		D8 =				0,388
	= -0,4601		0,1333	1,5151	56,35
Ru		D9 =
	= -0,8424		0,0667	1,7283	28,66
Ru		S6 =				0,405
	= +2,3003		2,1112
RlB		D10 =				0,984
	= -1,0337		0,2222	1,5075	61,16
R17		Dn =
	= -4,3350		0,0667	1,70035	30,28
RlS		S7 =				1,014
	= +0,8386		0
Ria		D1% =				1,041
	= -2,3003		0,2667	1,5097	644,4
Rio		DM =
	= +9,8290		0,0667	1,70035	30,28
-R2I					0,986

In diesem zweiten Beispiel ist die Irisblende B, die einen maximalen Durchmesser von 0,381 F₀ besitzt, 0,0222 F₀ vor der vorderen Oberfläche R_{1 8} des hinteren Objektivgliedes angeordnet, und das von der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder hervorgerufene virtuelle Bild des Objektes liegt 1,8901 F₀ vor der Blende. Die hintere Schnittweite α zwischen der hinteren Oberfläche R₂₁ und der Bildebene A ist 0,596 F₀ und bleibt bei allen Einstellungen konstant. Der erfaßte halbe Bildwinkel ist der gleiche wie im Beispiel I und ändert sich von 1972° bei der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ auf 5V₂ ^c bei der größten äquivalenten Brennweite F_m. Die äquivalente Brennweite /_x des vorderen Objektivgliedes beträgt 2,0892 F₀ und die äquivalente Brennweite /₂ des divergenten zweiten Objektivgliedes 0,5644 F₀, so daß das Verhältnis von F₀ zur Öffnungszahl in diesem Beispiel 0,39/₂ ist. Die äquivalente Brennweite /₃ des feststehenden hinteren Gliedes ist 3,1585 F₀, so daß das Verhältnis /JF₀ gleich dem 0,713fachen der öffnungszahl des Objektivs ist.

Wie im ersten Beispiel beträgt das Verhältnis /i//₂ gleich 3,701 oder 1,283 (1 + fo). Das Verhältnis /₃/F₀ ist wiederum größer als 1,25 und kleiner als 2,5 Vq, wobei Q wiederum 3,555 beträgt.

Das Verhältnis der äquivalenten Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Objektivglieder zu derjenigen des ganzen Objektivs ist wiederum konstant und gleich 1,108, was dem 4,986fachen des reziproken Wertes der Öffnungszahl (4,5) des Objektivs entspricht.

Bei dem Beispiel nach F i g. 2 weist das hintere Objektivglied zwei in großem Abstand voneinander befindliche konvergente Teile auf, wobei der vordere Teil aus einer konvergenten Dublettenkomponente mit einer äquivalenten Brennweite von 1,38 F₀ besteht, während der hintere Teil aus zwei konvergenten Dublettenkomponenten besteht, deren gemeinsame äquivalente Brennweite 1,52 F₀ beträgt. Wie ersichtlich,-ist die äquivalente Brennweite jedes der beiden Teile des hinteren Objektivgliedes kleiner als der axiale Luftabstand zwischen den Teilen.
Die einzelnen Petzval-Krümmungen der Oberflächen des hinteren Teiles des hinteren Gliedes betragen jeweils bei R₁₆: +0,146/F₀, bei i?₁₇: -0,073/F₀, bei R₁₈: +0,095/F₀, bei R₁₉: +0,403/F₀, bei R₂₀: -0,032/F₀ und bei R₂₁: -0,042/F₀, so daß die Petzvalsumme für alle Oberflächen des hinteren Teiles positiv ist und 0,497/F₀ beträgt. Die Petzvalsumme des ganzen hinteren Objektivgliedes ist positiv und gleich 0,958/F₀, was 0,540/₂ oder dem l,07fachen der äquivalenten Brechkraft (0,903/F₀) der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder in der Stellung der kleinsten Brennweite entspricht. Die Oberfläche R₁₉ ist sowohl sammelnd als auch zur Blende des Objektivs hin stärk konvex und trägt somit erheblich zum Ausgleich dei restlichen Verzeichnungsfehler der beiden vorderen Objektivglieder bei. Die Differenz der Abbeschen K-Zahlen beträgt 30,88 über die Kittfläche R₁₇ und 34,16 über die Kittfläche i?₂₀, wobei diese Differenzen, insbesondere die letztgenannte, erheblich zur Korrektion der restlichen Farbquerfehler

i 203 488

der beiden vorderen Glieder beitragen. Die Bewegungen der beiden vorderen Glieder sind die gleichen wie beim ersten Beispiel, jedoch in kleinerem Maßstab, wobei die maximale vordere Einstellung des vorderen Gliedes mit c bezeichnet (und annähernd 0,24 F₀) ist; die vordere und die hintere Oberfläche des divergenten zweiten Gliedes sind in der hintersten Stellung dieses Gliedes gestrichelt eingezeichnet.

Es ist ersichtlich, daß die Komponenten des ersten und des zweiten Objektivgliedes im zweiten Beispiel in der gleichen Weise wie im ersten Beispiel ausgebildet sind und daß außerdem die Krümmungsradien der einzelnen Oberflächen des vorderen Gliedes zu der äquivalenten Brennweite/_x dieses Gliedes bei beiden Beispielen in der gleichen Beziehung stehen, wie sie auch für die Krümmungsradien der Oberflächen des zweiten Gliedes in bezug auf die äquivalente Brennweite/a vorliegt.

Es ist ersichtlich, daß die Objektive in den beiden obigen Beispielen in ihren Abmessungen proportional vergrößert oder verkleinert werden können, um verschiedenen Anforderungen gerecht zu werden. Beispielsweise kann das Objektiv in beiden Beispielen so bemessen werden, daß es eine geringste äquivalente Brennweite F₀ von 1 cm und eine größte äquivalente Brennweite F_7n von 3,555 cm besitzt, oder auch in der Weise, daß F₀ gleich 1 Zoll ist und F_7n gleich 3,555 Zoll ist. Im erstgenannten Fall geben die Zahlen in der Tabelle für dieses Ausführungsbeispiel die Maße in Zentimetern an, während im zweiten Fall diese Zahlen die Maße in Zoll bezeichnen. Der Maßstabumrechnungsfaktor beträgt in diesem Fall 2,54, was dem Verhältnis von 1 Zoll zu 1 cm entspricht. Wenn das ganze Objektiv in dieser Weise vergrößert oder verkleinert bemessen wird, bleibt nicht nur der vom Objektiv erfaßte Bildwinkel unverändert, sondern auch die Öffnungszahl des Objektivs.

Es kann manchmal, z. B. bei zwei verschieden großen Fernsehkameras mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen, der Fall auftreten, daß, außer daß diese Kameras Objektive mit veränderlicher Brennweite benötigen, deren kleinste und größte Brennweiten sich um einen Maßstab- oder Vergrößerungsaktor von z. B. etwa 2,5 voneinander unterscheiden, die größere Kamera nur mit einem Objektiv zu versehen ist, deren Öffnungszahl ungefähr das 2,5fache der Öffnungszahl des für die kleinere Kamera benötigten Objektivs beträgt. Wenn bei dem obenbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die äquivalente Brennweite/₃ des hinteren Gliedes erheblich kleiner ist als die gemeinsame äquivalente Brennweite der beiden vorderen Glieder, das hintere Glied durch ein anderes hinteres Glied ersetzt wird, dessen äquivalente

ίο Brennweite etwa das 2,5fache des in der Tabelle aufgeführten hinteren Gliedes beträgt, ohne daß hierbei die beiden vorderen Glieder verändert werden, so unterscheiden sich die kleinsten und größten äquivalenten Brennweiten der beiden auf diese Weise erhaltenen, voneinander verschiedenen Objektive um einen Faktor von etwa 2,5 voneinander, wobei die von den beiden Objektiven erfaßten Bildwinkel die gleichen sind und die Öffnungszahlen der beiden Objektive sich um einen Faktor von ungefähr 2,5 voneinander unterscheiden. Wenn jetzt die Zahlenwerte in der zweiten Tabelle um einen Faktor von ungefähr 2,5 vergrößert werden, so ergibt sich, daß die für die beiden vorderen Objektivglieder geltenden Zahlenwerte mit den in der Tabelle I für die beiden vorderen Glieder angegebenen Zahlenwerte gleich werden, so daß also die Beispiele der F i g. 1 und 2 zwei austauschbar verwendbaie, »alternative« Objektive der oben beschriebenen Art bilden, und zwar ist dann das hintere Glied des zweiten Beispiels ein alternativ, d. h. im Austausch, zusammen mit den gleichen beiden vorderen Gliedern verwendbares hinteres Glied. Die beiden mit Austauschmöglichkeit verwendbaren vollständigen Objektive sind zur wahlweisen Verwendung in der einen bzw. der anderen der obenerwähnten Fernsehkameras geeignet, wobei das Objektiv des ersten Beispiels für die kleinere Kamera und das Objektiv des zweiten Beispiels für die größere Kamera geeignet ist.

Die nachstehende Tabelle gibt die umgerechneten Zahlenwerte für das hintere Objektivglied des Beispiels II an für den Fall, daß dieses als hinteres Objektivglied im Beispiel I verwendet werden soll. Den Zahlenwerten liegt die als geringste äquivalente Brennweite F₀ des Beispiels I zugrunde.

	Radius	Abstand	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
		S5 =	im Luftzwischenraum		F-ZaM	Durchmesser
	= +3,9752		2,1124 bis 0,1693
^13		D8 =				0,985
	= -1,1687		0,3387	1,51507	56,35
RXi		A,=
	= -2,1397		0,1693	1,72830	28,66
		S6 =				1,028
	= +5,8428		5,3625
		Ao =				2,500
	= -2,6255		0,5645	1,50749	61,16
R11		D11 =
	= -11,0109		0,1693	1,70035	30,28
^18		S7 =				2,576
	= +2,1301		0
^10		Diz =				2,645
	= -5,8428		0,6774	1,50970	64,44
^20		D13 =
	= +24,9657		0,1693	1,70035	30,28
i?21					2,504

Die Zahlenwerte in dieser Tabelle geben eine vollständige Beschreibung des im Austausch verwendbaren hinteren Objektivgliedes für das Objektiv des Beispiels I, das zur Verwendung in der kleineren Fernsehkamera geeignet ist, um ein anderes Objektiv zu schaffen, das für die größere Fernsehkamera geeignet ist. Es ist ersichtlich, daß bei diesen mit Austauschmöglichkeit verwendbaren Objektiven die hinteren Glieder sich nicht nur einfach um den Umrechnungsbzw. Vergrößerungsfaktor unterscheiden, denn wenn das eine der hinteren Glieder in den Abmessungen verändert wird, wird auch das Ausmaß der Korrektion der Aberrationen ähnlich oder in gleicher Weise verändert. Es ist aber erforderlich, daß die durch jedes der hinteren Objektivglieder erzielte Korrektion der Aberrationen die gleiche ist, da ja bei den alternativ zu verwendenden Objektiven die gleichen beweglichen Glieder benutzt werden und die Korrektionen der Aberration durch das hintere Glied die Restaberrationen des vorderen Gliedes ausgleichen müssen. Der eine der Vorteile der durch die Abwandlung lediglich des hinteren Gliedes des Objektivs der kleineren Kamera zur Anpassung dieses Objektivs an die größere Kamera erreicht wird, besteht darin, daß sich die größere Kamera genauso scharf auf Objekte, die sich nahe bei der Kamera befinden, einstellen läßt wie die kleinere Kamera, während die Vergrößerung des ganzen Objektivs zu einer entsprechenden Vergrößerung dieser kleinsten Scharfeinstellungsentfernung führt. Aus den obigen Ausführungen läßt sich erkennen, daß es, statt zwei vollständige Objektive eines für je eine Kamera zu verwenden, zweckmäßig ist, austauschbare hintere Objektivglieder in der Fassung der beweglichen Glieder anzubringen, wobei eine solche vollständige Fassung in jeder der beiden Kameras verwendbar ist. Der Einfachheit halber wurden die F i g. 1 und 2 in einem solchen Maßstab gezeichnet, daß die Größe der beiden vorderen Objektivglieder in beiden Figuren die gleiche ist, um hierdurch die Austauschbarkeit der hinteren Objektivteile zu veranschaulichen. Dies bedeutet, daß, ausgedrückt in der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ der Beispiele I und II, der Maßstab der F i g. 2 ungefähr das 2,5fache des Maßstabes der F i g. 1 beträgt, da sich die kleinsten äquivalenten Brennweiten F₀ dieser Beispiele um diesen Faktor voneinander unterscheiden.

Es ist jedoch zu bemerken, daß, wenn das hintere Objektivglied eines Objektivs durch einen anderen hinteren Objektivteil ersetzt wird, um hierdurch ein anderes Objektiv mit einer größeren äquivalenten Brennweite (bei jeder beliebigen Einstellung der vorderen Objektivglieder) und ungefähr dem gleichen Bildwinkel zu erhalten, die Petzvalsumme des hinteren Gliedes nicht vermindert werden sollte und daher das Verhältnis dieser Summe zur äquivalenten Brechkraft des hinteren Gliedes in ungefähr dem gleichen Verhältnis wie die äquivalente Brennweite zunimmt. Umgekehrt würde durch Verwendung eines hinteren Gliedes größerer Brechkraft, um ein Objektiv mit kleinerer äquivalenter Brennweite zu schaffen, dieses Verhältnis verringert werden.

Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der oben beschriebenen vollständigen Objektive kann die äquivalente Brennweite des ganzen Objektivs für jede Einstellung dadurch vergrößert werden, daß das hintere Glied entsprechend geändert wird, ohne daß die Bildgröße verändert wird. Hieraus ergibt sich ein kleinerer Bildwinkel, und unter diesen Umständen ist es zulässig, die Petzvalsumme des ganzen Objektivs zu vermindern oder diese Summe negativ werden zu lassen. Kleinere Änderungen dieser Art lassen sich dadurch erreichen, daß lediglich das hintere Glied vergrößert wird und verhältnismäßig geringfügige Größenänderungen vorgenommen werden, um die Aberrationen wieder auszugleichen.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Objektivs mit veränderlicher Brennweite ist in F i g. 3 gezeigt, und die Zahlenwerte für dieses Beispiel sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Beispiel III

Äquivalente Brennweite, veränderbar zwischen F₀ = 1,000 und F_m = 3,555 F₀ = 1,000 und F_m = 3,555

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
Radius	Abstand im Luftzwischenraum	nD	K-ZaM	Durchmesser
R1 = +6,2363				4,144
	D1 = 0,3584	1,6510	58,60
R2 = +22,0600				4,095
	S1 =0,0036
tf3 = +3,7771				3,794
	D8 = 0,1433	1,7484	27,85
Rt = +2,1724
	D3 = 0,7885	1,6510	58,60
Rs = +12,1838				3,319
	S2 = 0,0358 bis 1,9790
Re = +1,7767				1,816
	D4 = 0,1076	1,7200	50,31
R7 = +1,1802				1,588
	S3 =0,2151
rs = +1,9188				1,515
	D5 = 0,1076	1,7200	50,31
Ra = +1,1716				1,349
	S4 =0,5018
R10 = -1,5832				1,224
	D6 = 0,0860	1,5076	61,16
				509 718/215

Beispiel III (Fortsetzung)

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
Radius	Abstand im Luftzwischenraum		K-ZaM	Durchmesser
R11 =+1,3227
	D7 = 0,2151	1,7484	27,85
R12 = +8,8900				1,146
	55 = 1,9796 bis 0,0364
R13 = +0,9260				0,858
	Z)8 = 0,2171	1,7170	47,90
i?14 = -27,9977				0,823
	S6 =0,2267
A15 = -1,0929				0,722
	D9 = 0,1693	1,7230	37,99
Λ1β = -0,5385
	D10 =0,0948	1,6535	33,48
R„= +0,9452				0,696
	S7 =0,1937
-Ri8= +8,4198				0,844
	D11 = 0,0903	1,7003	30,28
i?19= +0,9935
	D12 =0,3386
i?20 = -1,4814		1,6910	54,80	1,019
	S8 =0,0034
R21= +1,2972				1,109
	D13= 0,1919
i?22 = -46,1968		1,6910	54,80	1,099

In diesem Beispiel beträgt die Schnittweite α von der Oberfläche R₂₂ bis zur hinteren Brennebene A des Objektivs 1,3577.F₀. Die Irisblende ist so nahe bei der vorderen Oberfläche R₁₃ des hinteren Objektivgliedes angeordnet, wie dies möglich ist.

Die äquivalente Brennweite f_x des konvergenten vorderen Gliedes vor dem Luftspalt S₂ beträgt 5,5227 F₀. Die äquivalente Brennweite /₂ des divergenten Glieds zwischen den Luftspalten S₂ und S₅ ist 1,4338 F₀, so daß das Verhältnis von F₀ zur Öffnungszahl (1,9) des Objektivs 0,365/₂ beträgt. Die äquivalente Brennweite /₃ des konvergenten feststehenden hinteren Gliedes hinter dem Luftspalt S₄ ist 1,4649 F₀, so daß das Verhältnis /₃/F₀ dem 0,771fachen der Öffnungszahl des Objektivs entspricht.

Die äquivalente Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Objektivglieder variiert zwischen 2,9291 F₀ und 10,4146F₀. Das Verhältnis dieser Brennweite zur äquivalenten Brennweite F des ganzen Objektivs bleibt über den ganzen Änderungsbereich konstant und ist gleich 2,9291, was das 5,565fache des reziproken Wertes der Öffnungszahl (1,9) des Objektivs ist. Das Verhältnis J₁If₂. ist 3,851, was das l,335fache des Ausdrucks (1 + ]/ρ) ist, wobei Q gleich FmIF₀ ist, das gleich 3,555 ist. Es läßt sich erkennen, daß /₃/F₀ größer als 1,25 und kleiner als 2,5 ]Tß ist, d. h. 4,714 ist.

Das divergente Glied zwischen den Luftspalten S₂ und S₅ besteht aus zwei einfachen divergenten Meniskuskomponenten, die vor einer divergenten Dublettkomponente angeordnet sind, deren innere Berührungsfläche R₁₁ sammelnd ist, wobei die Krümmungsradien der hinteren Oberflächen R₇ und R₉ dieser einfachen Komponenten 0,823/₂ bzw. 0,818/₂ betragen. Der Bewegungsbereich dieses divergenten Gliedes ist 1,943 F"„. Das konvergente vordere Glied besteht aus einer einfachen konvergenten Komponente vor einer konvergenten Dublettkomponente, deren innere Berührungsfläche i?₄ zerstreuend ist. Die vordere Oberfläche R₃ der Dublettkomponente des vorderen Gliedes besitzt einen Krümmungsradius von 0,684Z₁.

Der vom Objektiv des Beispiels nach F i g. 3 erfaßte

halbe Bildwinkel variiert zwischen etwa 19V₂° bei der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ und etwa 5V₂° bei der größten äquivalenten Brennweite F_m.

Die Bewegungen der beiden vorderen Objektivglieder folgen den gleichen allgemeinen Gesetzen wie im ersten Beispiel, so daß sich während der Änderung der äquivalenten Brennweite des Objektivs von seinem kleinsten Wert F₀ auf seinen größten WertF"_m das divergente zweite Glied nach hinten zu dem feststehenden hinteren Glied hinbewegt, während das konvergente vordere Glied sich zunächst nach vorn und dann wieder in seine Ausgangsstellung zurückbewegt. Die größte Vorwärtsbewegung des vorderen Gliedes ist mit c bezeichnet und beträgt etwa 0,59 F₀. Während dieser Bewegung nimmt der Luftspalt S₂ von seinem kleinsten auf seinen größten Wert zu, und der Luftspalt S₅ nimmt von seinem größten auf seinen kleinsten Wert ab. Das von den beiden vorderen Gliedern gebildete virtuelle Bild des Objektes nimmt die gleiche Lage in bezug auf das feste hintere Glied ein, d. h., es liegt bei allen Einstellungen 4,655 F₀ vor der Oberfläche i?₁₃, so daß die Bildebene A des ganzen Objektivs sich während der Einstellung nicht verschiebt.

Eine scharfe Einstellung auf nahe Objekte erfolgt wieder durch eine zusätzliche Bewegung des konvergenten vorderen Gliedes allein, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß die Bildebene für alle Entfernungen des Objektes die gleiche Lage beibehält.

Wie bereits im Zusammenhang mit dem ersten Beispiel erwähnt, sind zur Aufrechterhaltung einer konstanten relativen Öffnung über den ganzen Bewegungsbereich und ferner zur Vermeidung uner-

wünschter Vignettierung durch schräge Strahlen die freien Durchmesser aller Oberflächen der beiden vorderen Objektivglieder größer, als es erforderlich wäre, um das volle axiale Strahlenbündel bei allen Einstellungen der Blende aufzunehmen, die somit allein die wirksame Apertur bei allen Einstellungen bestimmt. Somit ändeit sich bei dem Beispiel nach F i g. 3 der größte Durchmesser des vollen axialen Strahlenbündels an der vorderen Oberfläche R₁ bzw. an der hinteren Oberfläche R₅ des vorderen Gliedes während der Bewegungen, und zwar von 0,526 F₀ bis 1,871 F₀ bzw. von 0,446.F₀ bis 1,594F₀. Der größte Durchmesser des axialen Strahlenbündels an der vorderen Oberfläche i?₆ bzw. an der hinteren Oberfläche R₁₂ des mittleren Gliedes ändert sich von 0,441 F₀ bis 0,903 F₀ bzw. von 0,482 F₀ bis 0,831 F₀, wobei der wirkliche freie Durchmesser dieser Oberfläche R_e bzw. R_n 1,816 F₀ bzw. 1,146 F₀ beträgt.

Wie in F i g. 3 gezeigt, besteht das feststehende hintere Objektivglied aus vier Komponenten, von denen die erste eine einfache und konvergente Komponente, die zweite eine divergente Dublettkomponente, die dritte eine konvergente Dublettkomponente und die vierte eine einfache und konvergente Komponente ist. Das Objektiv dieses Beispiels ist über den ganzen Einstellbereich für die üblichen primären Aberrationen und ebenso auch für sekundäre Aberrationen korrigiert.

Bei diesem dritten Beispiel beträgt die Petzvalsumme für die Oberflächen des beweglichen vorderen konvergenten Gliedes 0,111/F₀, für das bewegliche divergente zweite Glied -0,450/F₀, für das feststehende konvergente hintere Glied 0,354/F₀ und für das ganze Objektiv 0,015/F₀. Die Petzvalsumme des hinteren Gliedes

ίο beträgt somit das 0,52fache seiner äquivalenten Brechkraft oder das — l,04fache der äquivalenten Brechkraft der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder am unteren Ende des Bereiches der Brennweitenänderung. Diese Petzvalsumme ist ferner

x₅ gleich 0,507/f₂.

Die einzelnen Petzval-Krümmungen des hinteren Teiles des hinteren Gliedes betragen für R₁₈: 0,049/F₀, für R₁,: -0,003/F₀, für R₂₀: 0,276/F₀, für R₂₁: 0,315/F₀ und für R₂₂: 0,009/F₀, so daß die Petzvalsumme für

so alle Oberflächen dieses hinteren Teiles 0,646/F₀ beträgt.

Ein viertes Beispiel eines Objektivs mit veränderlicher Brennweite ist in F i g. 4 gezeigt, und die Zahlenwerte für dieses Beispiel sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.

Beispiel IV

Äquivalente Brennweite, veränderbar zwischen F₀ = 1,000 und F_n = 3,557

Relative öffnung//4,8

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
K.aaius	Abstand im Luftzwischenraum		K-ZaM	Durchmesser
R1 = +2,4552				1,631
	D1 = 0,1411	1,6510	58,60
R2 = +8,6850				1,612
	S1 =0,0014
R3 = +1,4870				1,499
	D2 = 0,0564	1,7484	27,85
i?4 = +0,8553
	D3 = 0,3104	1,6510	58,60
Rs = +4,7968				1,307
	S2 = 0,0141 bis 0,7791
R6 = +0,6995				0,715
	D4, = 0,0423	1,7200	50,31
R1 = +0,4646				0,625
	S3 =0,0847
R8 = +0,7554				• 0,596
	D5 = 0,0423	1,7200	50,31
Ra = +0,4613				0,531
	S4 =0,1976
R10 = -0,6233				0,482
	D6 = 0,0339	1,5075	61,16
R11 = +0,5207
	D1 = 0,0847	1,7484	27,85
i?ia = +3,5000				0,451
	S5 = 0,8238 bis 0,0588
R13= +1,2695				0,331
	D8 = 0,1111	1,5190	60,42
Ru = -0,4443
	D9 = 0,0444	1,7000	41,18
R15 = -0,9453				0,342
	S6 =0,7109
Rie = -10,3331				0,547
	D10 = 0,0667	1,6258	35,74
R11= +0,6348
	D11 =0,1555	1,5097	64,44

Beispiel IV (Fortsetzung)

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
ixäuius	Abstand im Luftzwischenraum	no	K-ZaM	Durchmesser
^18= -1,2820				0,596
	S7 =0,7109
R19-= +1,1967				0,815
	.D1S=O5IlIl	1,5151	56,35
Ro0= oo				0,812

Die Irisblende B ist in diesem Beispiel 0,044 ,F₀ vor der vorderen Oberfläche R₁₃ des hinteren Objektivgliedes angeordnet, so daß ihre Lage in bezug auf die vorderen Glieder bei jeder beliebigen Einstellung unverändert bleibt. Das von der Kombination der beiden vorderen Glieder hervorgerufene virtuelle Bild befindet sich 1,833 F₀ vor der Blende. Die hintere, von der Fläche R₂₀ zur hinteren Brennebene A gehende Schnittweite α des Objektivs beträgt 0,9118 F₀. ao

Der vom Objektiv erfaßte halbe Bildwinkel ist der gleiche wie im Beispiel III und ändert sich von etwa 19^x/2° bei der kleinsten äquivalenten Brennweite .F₀ bis 5Va° bei der größten äquivalenten Brennweite F_m.

Die äquivalente Brennweite Z₁ des konvergenten vorderen Gliedes beträgt 2,1743 F₀ und die des divergenten zweiten Gliedes 0,5645 F₀, so daß das Verhältnis von F₀ zur Öffnungszahl (4,8) 0,369/₂ ist. Die äquivalente Brennweite f₃ des feststehenden hinteren Gliedes ist 1,4555 F₀, so daß f₃/F₀ gleich dem 0,303fachen der Öffnungszahl des Objektivs ist.

Das Verhältnis /Jf₂ ist 0,385, also das gleiche wie im Beispiel der Fig. 3, während das Verhältnis f₃/F₀ wieder größer als 1,25 und kleiner als 2,5 fQ ist, wobei Q gleich F_m/F₀, nämlich 3,557 ist.

Die Petzvalsumme des hinteren Gliedes ist positiv und gleich 0,9827/F₀ oder 0,555//₂, während die einzelnen Petzval-Krümmungen der Oberflächen des hinteren Teiles des hinteren Gliedes für R₁₆ : -0,037/F₀, für R₁₇ : -0,0745/F₀, für R₁₈ : +0,263/F₀, für R₁₉ : +0,284/F₀ und für R₂₀ : Null betragen, so daß die Petzval-Summe für diesen hinteren Teil 0,436/F₀ ist.

Die Bewegungen der beiden vorderen Glieder bei dem Beispiel IV sind die gleichen wie bei dem Beispiel II, wobei die größte Vorwärtsbewegung des vorderen Gliedes mit c bezeichnet ist und ungefähr 0,24F₀ beträgt; die vorderen und hinteren Oberflächen des divergenten zweiten Gliedes sind in ihrer hintersten Stellung gestrichelt angegeben.

Wie bei den Beispielen I und II läßt sich erkennen, daß, wenn die Zahlenwerte des vierten Beispiels um einen Faktor von ungefähr 2,5 vergrößert werden, die Zahlenwerte für die beiden vorderen Objektivglieder bei den Beispielen III und IV einander gleich sind, so daß das hintere Glied der F i g. 4 ein auswechselbar zu verwendendes hinteres Glied für die beiden einander gleichen vorderen Objektivglieder bildet, wobei sich die Maßstäbe der F i g. 3 und 4, ausgedrückt jeweils in der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ der Beispiele III bzw. IV, als Einheit sich in gleicher Weise wie die Maßstäbe bei den F i g. 1 und 2 unterscheiden. Das ganze Objektiv der F i g. 3 eignet sich somit zur Verwendung in der kleineren der obenerwähnten Fernsehkameras, während das Objektiv der F i g. 4 sich für die größere Kamera eignet.

Die nachstehende Tabelle gibt die Zahlenwerte für das hintere Objektivglied des Beispiels IV, ausgedrückt in der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ des Beispiels III, als Einheit.

	Dicke bzw.	Brechzahl	Abbesche	Freier
Radius	Abstand im Luftzwischenraum	11D	F-Zahl	Durchmesser
	S6 = 2,0925 bis 0,1493
R13 = +3,2245				0,840
*	D8 = 0,2821	1,5190	60,42
i?14 = -1,1286
	D9 = 0,1129	1,7000	41,18
R15 = -2,4012				0,869
	S6 =1,8057
i?16 = -26,2462				1,390
	D10 =0,1693	1,6258	35,74
R17= +1,6123
	D11 =0,3950	• 1,5097	64,44
i?18= -3,2562				1,515
	S7 =1,8057
^19= +3,03956				2,070
	D12 =0,2821	1,5151	56,35
i?20= °°				2,063

Es ist jedoch ferner zu erwähnen, daß — im Gegen- genten Komponente. Hieraus läßt sich erkennen,

satz zu dem hinteren Objektivglied des Beispiels III — 65 daß die Anzahl und Ausbildung der Komponenten

das hintere Glied des Beispiels IV nur aus drei Korn- des hinteren Objektivteils erheblich abgewandelt

ponenten besteht, und zwar zwei konvergenten werden können, und zwar unabhängig von den

Dublettkomponenten vor einer einfachen konver- beiden axial bewegbaren Objektivgliedern den jewei-

Claims (21)

ligen Umständen entsprechend. Wenn auf eine Korrektion einiger oder aller sekundärer Aberrationen verzichtet werden kann, kann das hintere Glied vereinfacht werden. In diesem Zusammenhang läßt sich bei einem Vergleich der wahlweise austauschbar zu verwendenden hinteren Glieder der F i g. 1, 2, und 4 erkennen, daß, wenn ein hoher Korrektionsgrad verlangt wird, die etwas einfachere Ausführungsform der Fig. 4 weniger zufriedenstellend ist als die anderen Ausführungsformen, und zwar erstens, weil das hintere Glied der Fig. 4 eine geringere sammelnde Brechkraft an der von der Blende abgelegenen Seite besitzt, so daß der von den vorderen Gliedern hervorgerufenen Verzeichnung nicht so gut entgegengewirkt werden kann wie bei den anderen hinteren Gliedern, und zweitens, weil die geringere Anzahl der von der Blende abgelegenen Oberflächen bei dem hinteren Glied der F i g. 4 eine so gute Korrektion der von den vorderen Gliedern hervorgerufenen seitlichen (sagittalen) chromatischen Aberration wie bei den anderen hinteren Gliedern nicht zuläßt. Es läßt sich jedoch erkennen, daß, — bei jeder beliebigen Ausbildung des hinteren Gliedes —, dieses Glied in jedem Fall eine Korrektion der Aberrationen herbeiführen soll, die im allgemeinen gleich und entgegengesetzt zu den Aberrationen der axial beweglichen Glieder ist, so daß das ganze Objektiv in bezug auf die Blende korrigiert ist. Patentansprüche: „0

1. Objektiv mit veränderlicher Brennweite, das für sphärische und chromatische Aberrationen, Koma, Astigmatismus, Bildfeldwölbung und Verzeichnung über den ganzen Einstellbereich der Brennweite korrigiert ist und ein axial verschiebbares divergentes Glied besitzt, das vor einem feststehenden konvergenten hinteren Objektivglied und hinter einem axial verschiebbaren konvergenten vorderen Objektivglied angeordnet ist, wobei über den Einstellbereich das Verhältnis der äquivalenten Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Objektivglieder zu der äquivalenten Brennweite des gesamten Objektivs konstant bleibt und das virtuelle Bild eines entfernten Objektes, das durch diese divergente Kombination entworfen wird, eine konstante axiale Lage in bezug auf das feststehende hintere Objektivglied hat, dadurch gekennzeichnet, daß das divergente zweite Objektivglied mehrere divergente Komponenten aufweist, von denen mindestens eine eine Dublettkomponente mit einer sammelnden inneren Berührungsfläche und ferner mindestens eine Komponente eine einfache Meniskuskomponente ist, deren hintere Oberfläche nach vorn konvex ist und einen Krümmungsradius im numerischen Betrag von mindestens 0,33 /₂ und von höchstens der Größe des axialen Einstellungsbereiches des zweiten Gliedes besitzt (wobei /₂ die äquivalente Brennweite dieses zweiten Gliedes ist), während das konvergente vordere Objektivglied mehrere konvergente Komponenten aufweist, von denen mindestens eine eine Dublettkomponente ist und eine zerstreuende innere Berührungsfläche besitzt und von denen mindestens eine Komponente eine einfache Komponente ist.

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das konvergente vordere Glied eine einfache konvergente Komponente enthält, die vor einer konvergenten Dublettkomponente angeordnet ist, deren vordere Oberfläche nach vorn konvex ist und einen Krümmungsradius besitzt, der zwischen dem 0,5- und dem l,0fachen der äquivalenten Brennweite des konvergenten vorderen Objektivgliedes mißt, wobei mindestens eine einfache Meniskuskomponente in dem divergenten zweiten Glied eine nach vorn konvexe hintere Oberfläche mit einem Krümmungsradius von mindestens 0,5 /₂ besitzt.

3. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das konvergente vordere Glied eine konvergente Dublettkomponente besitzt, die vor einer einfachen konvergenten Komponente angeordnet ist, deren vordere Oberfläche nach vorn konvex ist und einen zwischen 0,4Z₁ und 0,8 Z₁ betragenden Krümmungsradius besitzt, wobei /_x die äquivalente Brennweite des konvergenten vorderen Gliedes ist.

4. Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Berührungsfläche der Dublettkomponente des konvergenten vorderen Gliedes nach vorn konvex ist und einen Krümmungsradius zwischen 0,4 Zi und 0,9 Z₁ besitzt, wobei der Brechungsindex des Materials des vorderen Elementes dieser Dublettkomponente um einen zwischen 0,5 und 1,5 liegenden Betrag größer ist als der des hinteren Elementes.

5. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der hinteren Oberfläche der vorderen Komponente des sammelnden vorderen Gliedes größer als das l,5fache der äquivalenten Brennweite Zi dieses vorderen Gliedes ist.

6. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der äquivalenten Brennweite der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder zur äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs zwischen dem 3- und dem 8fachen des reziproken Wertes der Öffnungszahl des Objektivs liegt.

7. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die äquivalente Brennweite Zi des konvergenten vorderen Gliedes zwischen dem 1,0 f₂- und dem 1,67 Zsfachen des Betrages des Ausdrucks (1 + ψο) liegt, wobei Q das Verhältnis des oberen Grenzwertes des Einstellbereiches der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs zu dem unteren Grenzwert diese Bereiches ist.

8. Objektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs am unteren Ende seines Einstellbereiches zur Öffnungszahl des Objektivs zwischen 0,27 f₂ und 0,56 f_z beträgt.

9. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Komponente des divergenten zweiten Gliedes aus einer divergenten Dublettkomponente besteht, deren innere Berührungsfläche sammelnd und nach vorn konvex ist und einen Krümmungsradius zwischen 0,66 f_& und 1,5 f₂ besitzt, wobei der mittlere Brechungsindex des Materials des hinteren Elementes dieser Dublettkomponente um einen zwischen 0,15 und 0,3 liegenden Betrag größer ist als der des vorderen Elementes dieser Komponente.

509 718/215

10. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das divergente Glied zwei divergente einfache Meniskuskomponenten enthält, die vor einer divergenten Dublettkomponente angeordnet sind, und eine zwischen 0,6 /₂ und 1,3 /₂ liegende axiale Gesamtlänge besitzt.

11. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Petzvalsumme für alle Oberflächen des feststehenden hinteren Gliedes zwischen dem 0,7- und dem l,4fachen des positiven Wertes der äquivalenten Brechkraft der divergenten Kombination der beiden vorderen Glieder liegt, und zwar für die dem unteren Ende des Einstellbereiches der äquivalenten Brennweite des Objektivs entsprechende Einstellung.

12. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende hintere Glied mindestens sechs an Luft grenzende Oberflächen aufweist. ao

13. Objektiv nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Petzvalsumme für alle Oberflächen des hinteren Teils des feststehenden hinteren Gliedes (d. h. des Teils, der die vier hinteren an Luft grenzenden Oberflächen dieses Gliedes besitzt) positiv ist und zwischen dem 0,25- und 0,85fachen des reziproken Wertes der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs für das untere Ende des Einstellbereiches liegt.

14. Objektiv nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der hinteren vier an Luft grenzenden Oberflächen des feststehenden hinteren Gliedes sowohl sammelnd als auch gegen die Blende des Objektivs hin stark konvex ausgebildet ist.

15. Objektiv nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil des feststehenden hinteren Gliedes (d. h. der Teil, der die vier hinteren an Luft grenzenden Oberflächen dieses Gliedes besitzt) mindestens eine innere Berührungsfläche zwischen einem konvergenten und einem divergenten Element aufweist, wobei die Abbesche F-Zahl des Materials dieses konvergenten Elementes um einen Betrag von mindestens 20 größer ist als die des divergenten Elementes.

16. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der äquivalenten Brennweite /₃ des feststehenden hinteren Gliedes zur äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs für das untere Ende seines Einstellbereiches zwischen dem 0,2- und dem l,2fachen der Öffnungszahl des Objektivs liegt.

17. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der äquivalenten Brennweite /₃ des feststehenden hinteren Gliedes zur äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs für das untere Ende seines Einstellbereiches zwischen 1,25 und 2,5]/~Q liegt, wobei Q das Verhältnis des oberen Grenzwertes des Einstellbereiches der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs zum unteren Grenzwert dieses Bereiches ist.

18. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende hintere Glied aus zwei konvergenten Teilen besteht, die voneinander durch einen Luftraum getrennt sind, dessen axiale Länge größer ist als die äquivalente Brennweite jedes dieser beiden Teile.

19. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende des Objektivs an bzw. in oder nahe bei der vorderen Oberfläche des feststehenden hinteren Gliedes angeordnet ist und die Durchmesser der beiden vorderen Glieder größer sind, als erforderlich wäre, um das ganze axiale Strahlenbündel aufzunehmen, derart, daß die relative Öffnung des Objektivs allein von der Blende bestimmt wird und daher über den ganzen Einstellbereich konstant bleibt.

20. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die scharfe Einstellung auf nahe Objekte unabhängig von dem zweiten und dritten Glied in an sich bekannter Weise durch axiales Einstellen des konvergenten vorderen Gliedes herstellbar ist.

21. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die das Objektiv aufnehmende Linsenfassung mit Mitteln versehen ist, die alternativ ein wahlweises Einsetzen von zwei oder mehr unterschiedlichen hinteren Objektivgliedern in die Objektivfassung in der richtigen Lage in bezug auf die vorderen axial verschiebbaren Objektivglieder ermöglichen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 715 052;
britische Patentschriften Nr. 689206, 785 573.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 718/215 10.65 © Bundesdruckerei Berlin