DE1278132B - Objektiv mit stetig veraenderbarer Brennweite - Google Patents

Description

• Objektiv mit stetig veränderbarer Brennweite Die Erfindung betrifft ein lichtstarkes Objektiv mit stetig veränderbarer Brennweite, vorzugsweise für Aufnahmezwecke im Super-8-mm-Schmalfilmformat, mit im gesamten Änderungsbereich konstanter Bildlage und konstantem Uffnungsverhältnis, bestehend aus vier Wirkungsgruppen mit insgesamt zehn Linsen, von denen eine Wirkungsgruppe aus einem der Filmebene zugewandten vierlinsig-viergliedrigen Grundsystem besteht, dem .ein aus drei Wirkungsgruppen gebildeter Varioteil vorgeordnet ist, bestehend aus einer der längeren Schnittweite des Gesamtobjektivs zugewandten Wirkungsgruppe positiver Brechkraft, einer in Richtung des Lichtweges darauffolgenden Wirkungsgruppe negativer Brechkraft und einer weiteren dem Grundsystem zugekehrten Wirkungsgruppe positiver Brechkraft. Die Änderung der Brennweite des Gesamtsystems wird im wesentlichen bewirkt durch eine Verschiebung der an zweiter Stelle stehenden negativen Wirkungsgruppe längs der optischen Achse. Die Konstanz des Bildortes wird im wesentlichen bewirkt durch eine nichtlineare Bewegung der ersten positiven Wirkungsgruppe.
• Objektive variabler Brennweite mit diesem Grundaufbau sind bekannt. Sollte bei kleinster Blende und Einstellung auf nahe Objektive das Format voll ausgeleuchtet werden, so führte dies zu großen fJberhöhungen und damit zu großen Frontlinsendurchmessern.
• Durch Verkleinerung der äußeren Objektivabmessungen können einerseits die Herstellungskosten verringert werden, andererseits bedeutet die praktische Anwendung eines solchen Systems einen wesentlichen Fortschritt im Hinblick auf geringere Kameragehäuseabmessungen.
• Dem erfindungsgemäßen Objektiv liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtstarkes optisches System mit stetig veränderbarer Brennweite, konstanter Bildlage, konstantem Öffnungsverhältnis größer als 1:2, einem Quotienten aus größter Brennweite zu kleinster Brennweite von etwa 2,5, einem maximalen Bildwinkel von mindestens ±20- mit möglichst geringen mechanischen Abmessungen zu konstruieren, das bei hohem Kontrast und Auflösungsvermögen im gesamten Brennweitenbereich einen nur geringen Abfall der Randhelligkeit aufweist und dessen Frontlinsendurchmesser höchstens das Dreifache und dessen Gesamtscheitelhöhe höchstens das Siebenfache des ausnutzbaren Bildkreisdurchmessers betragen. Im Luftraum vor dem Grundobjektiv soll Platz vorhanden sein für Ausspiegelungselemente des Reflexsuchers. die Objektivblende und für ein einschwenkbares Filter. Es hat sich gezeigt, daß ein durch die anspruchgemäße Datentabelle definiertes Objektiv diesen Forderungen gerecht wird. Bei der ausgeglichenen Korrektion dieses Objektivs für alle Bildfehler im gesamten Änderungsbereich versteht es sich von selbst, daB auch Objektive, deren Fertigungsdaten nicht genau mit den angegebenen Daten übereinstimmen, sondern nur in der Nähe dieser Daten liegen, einen guten Korrektionszustand aufweisen können.
• In der Zeichnung ist das Objektiv nach der Erfindung in der Stellung mittlerer Brennweite dargestellt. In der Tabelle sind die Ausführungsdaten in beliebigen Maßeinheiten für die Brennweite fM = 1,0 angegeben, wobei f M das geometrische Mittel aus kleinster und größter Brennweite des Gesamtobjektivs ist. Es bedeutet r die Radien, d die Scheitelabstände, nd die Brechzahlen der Gläser für die d-Linie des Spektrums, v. die dazugehörigen Abbe-Zahlen und die Flächenbrechkräfte des Objektivs.

  fM = fmin ' .fmeX = 1,0; Öffnungsverhältnis 1:1,9.

  r d itd vd D = ri - n

  r

  r, = + 1,6604 =

  Ll dl = 0,100 1,78470 26,08 Dl +0,47260

  I r2 = +1,0347

  d2 = 0,009 D2 = -0,75838

  L2 r3 = +1,0682 D

  3 = +0,66748

  r4 = -55, 1 95 d3 = 0364 I,7I300 53,83

  (0,035) D4 = +0,01292

  ' d4 = 0,501

  r5 = +12,936 (0800)

  d 5 = 0,070 1,58144 40,85 D 5 = +0,04495

  r6 = +0,6295

  II d, _ -l,1272 = 0155 D6 = -092365

  L4 r# d 7 = 0,061 1,51821 65,05 = -0,45973

  r8 = +0,8742

  Ls d8 = 0,130 1,78470 26,08 D8 = +0,30484

  r9 = +6,0136 (0,816) D9 = -0,13049

  d9 = 0,516

  (0,049j

  III L6 r" = +2,9979

  Dlo = +0,20686

  r11 = -2,9979 dlo = 0,08l 1,62014 63,52

  d11 = 0,505 Dil = +0,20686

  L7 r12._ +0,5052 d12 ° 0,177 1D12 = -1-1,41132

  r13 = -5,8668 ,7I300 53,83

  d13 = 0,102 D13 = +0,12153

  L8 n4 = -0,9660

  d14 = 0,186 1,78470 26,08 D14 = -0,81232

  ns = +0,4479

  IV dls = 0,193 Dls = -1,75l95

  r16 = -2,7248

  L9 d16 = 0,102 1,71300 53,83 D16 = -0,26167

  r17 _ -0,7910

  d17 = 0,006 D17 = +0,90139

  n8 = +0,6437

  Llo d18 = 0,162 1,71300 53,83 D18 = +1,10766

  r19 = -l3,897

  . (0,641) D19 = +0,05131

  f = 1,000

  (1,560)

  s' = 0,520

  Von diesen Ausführungsdaten sind Abweichungen zulässig, für deren Bewertung der normierte Abstand gewählt ist, der zwei Größenkollektive {X,}, {Xo i} zu vergleichen gestattet.
• Größenkollektive sind die Flächenbrechkräfte Do des Objektivs nach der Erfindung und die Flächenbrechkräfte D eines Objektivs, das innerhalb des Schutzumfanges liegt. Der zulässige normierte Abstand dieser Größenkollektive ist

Claims (1)

1. Patentanspruch: Lichtstarkes Objektiv mit stetig veränderbarer Brennweite, bestehend aus vier Wirkungsgruppen, von denen die erste positive, die zweite negative, die dritte positive und die vierte positive Brechkraft besitzen, wobei die Änderung der Brennweite dadurch bewirkt wird, daß die negative Wirkungsgruppe längs der optischen Achse verschoben wird, während die erste positive Wirkungsgruppe gleichzeitig so bewegt wird, daß der Ort des Bildes konstant bleibt, gekennzeichnet durch die in der nachfolgenden Tabelle auf das geometrische Mittel aus kleinster und größter Brennweite des Gesamtsystems als Einheit bezogenen Fertigungsdaten, von denen solche Abweichungen zulässig sind, daß zwischen den Flächenbrechkräften Do des erfindungsgemäßen Objektivs und den Flächenbrechkräften D eines damit zu vergleichenden Objektivs der normierte Abstand der zwei Größenkollektive {Di} und IDO i} beträgt: fhl - fmin ' fmaX = 1,0; Offnungsverhältnis 1:1,9. r d nd va D = n - n r r1 = +1,6604 Dl = +0,47260 L1 dl = 0,100 1,78470 26,08 r2 = +1,0347 DZ = -0,75838 I d2 = 0,009 r3 = +1,0682 D3 = +0,66748 L2 d3 = 0,364 1,71300 53,83 r4 = -55,195 D4 = +0,01292 (0,035) d4 = 0,501 (0,800) r5 = + 12,936 D 5 = +0,04495 L3 d5 = 0,070 1,58144 40,85 r6 = +0,6295 D6 = -0,92365 d6 = 0,155 11 r, = -1,1272 D7 = -0,45973 L4 r8 = d, = 0,061 1,51821 65,05 +0,8742 D8 = +0,30484 L5 d8 = 0,130 1,78470 26,08 r9 = +6,0136 D9 = -0,13049 (0,816) d9 = 0,516 (0,049) III rlo = +2,9979 Dl() = -f-0,20686 L6 d1 0 = 0,081 1,62014 63,52 r11 = -2,9979 Dl, = +0,20686 dl, = 0,505 r12 = +0,5052 D12 = +1,41132 L, d12 = 0,177 1,71300 53,83 r13 = -5,8668 D13 = +0,12153 d13 = 0,102 .r14 = -0,9660 D14 = -0,81232 L8 d14 = 0,186 1,78470 26,08 r15 = +0,4479 D15 = -1,75195 ' IV d15 = 0,193 r16 = -2,7248 D16 = -0,26167 L9 d16 = 0,102 1,71300 53,83 r17 _ -0,7910 D 17 = +0,90139 dl, = 0,006 r18 = +0,6437 D18 = +1,10766 Llo d18 = 0,162 1,71300 53,83 r19 = -13,897 D19 = +0,05131 (0,641) f = 1,000 (1,560) s' = 0,520