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Reproduktionsobjektiv mit veränderbarer Brennweite Objektive mit veränderbarer
Brennweite, die innerhalb eines Verhältnisbereichs von 1: 3 bis 1:12 verändert werden
kann, sind für die Film- und Fernsehaufnahme sowie in verringertem Ausmaß der Brennweitenvariation
für das Kleinbild bekannt. Dabei ist das Volumen dieser Variosysteme verglichen
mit dem eines Objektivs fester Brennweite, die im Bereich des Varioobjektivs enthalten
ist, um so größer, je besser die Korrektion des Varioobjektivs ist.
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Diese Verhältniszahl führt bei Objektiven für größere Formate, insbesondere
bei sehr hohen Ansprüchen an die Güte der Wiedergabe, zu einem Umfang und einer
Größe, die, wirtschaftlich nach dem heutigen Stand der Technik beurteilt, nicht
tragbar ist. Dies gilt für Objektive zu Reproduktionszwecken in noch höherem Ausmaß,
da an sie besonders hohe Güteforderungen gestellt werden.
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Trotzdem besteht ein Bedürfnis danach, mindestens zwei benachbarte
der üblichen Brennweiten von insbesondere apochromatischen Reproduktionsobjektiven
in einem einzigen System veränderbarer Brennweite zu vereinigen, etwa um die Einstellung
verlangter Bildgrößen oder Abbildungsmaßstäbe zu erleichtern. Bei der Benutzung
von Objektiven fester Brennweite sind dazu umfangreiche Verstellungen der meist
schweren und umfangreichen Reproduktionskameras erforderlich.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und schlägt ein Reproduktionsobjektiv
veränderbarer Brennweite vor, bei dem nicht Linsen oder Linsensätze der optischen
Achse verschoben werden, sondern Objektive mit feststehenden Linsen, die ein Brewstersches
Fernrohr einschließen. Ein solches Fernrohr besteht bekanntlich aus zwei Prismensätzen;
jeder Satz enthält zwei Prismen mit zueinander parallelen Prismenkanten, aber entgegengesetzt
wirksamer Ablenkung, so daß die Prismen eines Satzes, eng zusammengelegt, eine Planplatte
bilden. Beide Sätze sind so im Strahlengang aufgestellt, daß ihre Kantenpaare senkrecht
zueinander stehen. Werden die Prismen jedes Satzes im Gegensinne so um ihre Kante
als Achse verdreht, daß ein hindurchtretender Strahl zumindest im wesentlichen seine
Richtung beibehält, dann wird die Dicke eines zylindrisch gedachten hindurchtretenden
Lichtbündels verringert oder vergrößert. Dies entspricht aber der Vergrößerung oder
Verkleinerung eines Gegenstandes, der längs dieses Bündels in der durch den Hauptschnitt
der Prismen gegebenen Ebene abgebildet oder betrachtet wird.
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Es ist bereits bekannt, derartige Prismen zu einseitiger Drehung oder
Schrumpfung von Darstellungen mit einem fotografischen oder einem Projektionsobjektiv
zu kombinieren.Da sich hier die Prismen im konvergenten Strahlengang befinden, tritt
je nach dem Grade der Verzerrung mehr oder minder Astigmatismus auf, auch andere
Abbildungsfehler sind nicht ausgeschlossen. Jedenfalls würde eine solche Aufstellung
die hohe Qualität stark beeinträchtigen, die von einer Abbildung durch Reproduktionsobjektive
verlangt wird. Es ist auch bekannt, zur Vermeidung dieser Abbildungsfehler mindestens
einen Prismensatz vor ein auf Unendlich eingestelltes normales Objektiv zu bringen
und ein zweites, der Scharfstellung auf einen entfernten Bildschirm dienendes optisches
System vorzusehen. Diese Anordnung kann nur einwandfrei oder wenigstens befriedigend
bei Maßstäben arbeiten, die sehr weit vom Wert 1 entfernt sind, etwa bei der Kinoprojektion.
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Die Erfindung schlägt dagegen vor, ein Brewstersches Fernrohr, dessen
Einzelprismen achromatisiert, gegebenenfalls apochromatisch sein können, im Blendenraum
eines Reproduktionsobjektivs unterzubringen. Die Prismen sind gemeinsam so beweglich
angeordnet, daß in bekannter Weise der Abbildungsmaßstab des aus ihnen bestehenden
Fernrohres variiert werden kann. Dabei wird die im wesentlichen gleich große, aber
gegensinnige Drehung der Prismen jeden Paares so abgestimmt, daß das Bündel seine
Richtung beibehält.
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Die auftretende seitliche Versetzung wird erfindungsgemäß durch den
weiteren Schritt behoben, daß jeder Prismensatz in deren zwei mit etwa halben Prismenwinkeln
oder auch mit kleineren Drehwinkeln aufgespalten wird, die spiegelbildlich im Strahlengang
so stehen, daß die seitlichen Versetzungen nach entgegengesetzten Richtungen verlaufen,
also aufgehoben werden; die Maßstabsfaktoren sind aber mindestens nahezu gleich
und ändern sich auch im gleichen Sinne. Dabei zeigt sich, daß die beiden
Spaltsätze
eines Prismenpaares zwei gleiche und gleichgerichtete Einzelprismen einander zukehren,
die zu einem einzigen Prisma vereinigt werden können.
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Vor allem aber soll für die Erfindung ein Objektiv benutzt werden,
bei dem hinreichend dicke Glaswege beiderseits der Blende in die geometrische Korrektion
einbezogen sind, so daß durch die Prismen und dem erheblichen Abstand der Linsen
von der Blende kein Astigmatismus und keine Wölbung eintritt. Dies wird weiter dadurch
verhindert, daß für die Prismen und damit für den Blendenraum teleskopischer Strahlengang
gesichert wird. Dies ist bei einem symmetrisch aufgebauten Objektiv für die Abbildung
in wahrer Größe ohne weiteres der Fall; weicht der Abbildungsmaßstab vom Wert 1
ab, dann gehört es zur Erfindung, zusätzlich in an sich bekannter Weise die Linsenabstände
in einer oder in beiden Hälften des Objektivs so zu ändern, daß der telezentrische
Zustand der Bündel im Blendenraum auch bei jedem Abbildungsmaßstab gewahrt bleibt.
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In den Figuren sind Beispiele gemäß der Erfindung dargestellt worden.
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Zunächst zeigt F i g. 1 ein Prismenpaar eines Brewsterschen Fernrohres,
dessen Einzelprismen der Einfachheit halber nicht achromatisch oder apochromatisch,
sondern nur einfach gezeichnet wurden. Die beiden Prismen 1 und 2 wirken in der
ausgezogen gezeichneten Stellung als Planplatte und ändern nicht den Bündeldurchmesser
und damit die Vergrößerung, sondern versetzen nur die optische Achse von der Lage
3 nach 4. Werden sie im Gegensinne gedreht, etwa in die gestrichelt gezeichnete
Lage, dann ändert sich die Vergrößerung deutlich.
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In F i g. 2 sind jedes der Prismen 1 und 2 in je zwei Prismen 11,
12, 21, 22 aufgespalten, so daß die optische Achse 3 bei 31 unversetzt austritt.
Dabei stellen die Spaltprismen 22, 12 eine spiegelbildliche Wiederholung der Spaltprismen
11, 21 dar, gespiegelt an einer senkrecht auf der Zeichnungsebene und senkrecht
zur optischen Achse zu denkenden Ebene.
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Zur Variation der Vergrößerung werden alle vier Spaltprismen in den
Pfeilrichtungen oder im jeweiligen Gegensinne gedreht.
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In F i g. 3 sind die gleichgerichteten und stets gleichsinnig gedrehten
Prismen 21, 22 zu einem einzigen Prisma 23 vereinigt.
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Bestehen alle Prismen beispielsweise aus einem Glas der Brechzahl
1,7 und betragen die Prismenwinkel 15, 29 und 15°, dann variiert die Maßstabszahl
bei einer Drehung im Sinne bzw. Gegensinne der Pfeile um -I-17,5° zwischen etwa
1,36 und 0,745, also um den Faktor 1,85.
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F i g. 4 zeigt ein vollständiges Reproduktionsobjektiv gemäß der Erfindung,
dessen Blende 41 von zwei Prismenanordnungen gemäß F i g. 3 eingeschlossen ist,
die in der einen Fernrohrhälfte mit 11, 23, 12 bezeichnet sind, in
der anderen um 90° um die optische Achse gedreht, mit 12', 23', 11'. Diese Prismensätze
werden von den Linsensätzen 42, 43 des Objektivs eingeschlossen, in denen einzelne
Komponenten - hier beispielsweise negative Linsen - in Pfeilrichtung oder in Gegenrichtung
so verschoben werden können, daß bei einem von 1 abweichenden Abbildungsmaßstab
des gesamten Linsensystems an sich im -Raum der Blende 41 teleskopischer Strahlengang-
herrscht, d. h. das Objekt oder sein Bild im Unendlichen -liegt. - .