DE1301152B - Pankratisches Foto-Objektiv - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein pankratisches bar ist, in denen es die gleichen Konjugierten besitzt

Foto-Objektiv. Es liegt ihr die Aufgabe zugrunde, und zwei Einstellbereiche des vorderen Variosystems

besonders weite Grenzen für den Änderungsbereich mit je einer unterschiedlichen Vergrößerung des

der äquivalenten Brennweite eines solchen Objektivs Bildes in der feststehenden Bildebene liefert, wobei

zu schaffen. 5 das von dem vorderen Variosystem entworfene vir-

Der Grundgedanke, der pankratischen Objektiven, tuelle . Bild in allen Einstellungen dieselbe relative

auch Vario-Objektive genannt, zugrunde liegt, ist Lage gegenüber dem hinteren Variosystem einnimmt,

seit langem bekannt. Derartige Objektive weisen Die Erfindung ermöglicht es insgesamt, mit einem

relativ zueinander verschiebbare Glieder auf, wobei einzigen" pankratischen Objektiv zwei unterschieddie Anordnung so getroffen ist, daß beim Verschieben io liehe Bereiche der äquivalenten Brennweite zu er-

dieser Glieder in einer feststehenden Bildebene ein halten, die sich unmittelbar aneinander anschließen

reelles Bild veränderbarer Größe entworfen wird. können.

Es wird hierbei die äquivalente Brennweite des Die Verschmelzung zweier Variosysteme zu einer

Objektivs verändert. , Einheit ermöglicht nun auch, die Korrektion des Eine Sonderkonstruktion derartiger pankratischer 15 gesamten Objektivs als Einheit vorzunehmen. Auch

Objektive liefert keine kontinuierliche Änderung der wenn für die Korrektion eines erfindungsgemäßen

äquivalenten Brennweite, sondern je nach Einstellung Objektivs neue Wege beschritten werden müssen,

eine von zwei definierten äquivalenten Brennweiten. so ist doch der Aufwand erspart, der sich aus der An-

Ein solches Objektiv ist z. B. in der deutschen Patent- passung zweier selbständiger oder gar austauschschrift 101 010 beschrieben, und zwar in Anwendung 20 barer Systeme ergibt.

auf ein Fernrohr. Hierbei umfaßt das Objektiv ein Da nicht wie in einem Fernrohr hinter dem vorderen

feststehendes vorderes Zerstreuungsglied und hinter System erst ein reelles Bild entworfen wird, sondern

diesem ein in zwei Endstellungen einstellbares Sammel- erfindungsgemäß nur ein virtuelles Bild, kann die

glied. In einem Abstand hinter diesem Objektiv ist Baulänge in angemessenen Grenzen gehalten werden, ein Okular angeordnet, das das von dem Objektiv 25 Soll das erfindungsgemäße Objektiv gegen ein anderes

entworfene reelle Bild umkehrt. Die genannten End- ausgetauscht werden, so kann dies einfach und in

Stellungen des einstellbaren Sammelgliedes sind er- herkömmlicher Weise geschehen,

rechenbar, und nur in diesen wird ein reelles Bild in Ein weiterer Vorteil beruht darin, daß das verstell-

der gleichen Bildebene entworfen. bare Glied des hinteren Varioteils erfindungsgemäß Je nach Wahl der Okulare kann auch mit dieser 30 als zerstreuendes Glied ausgebildet ist. Es wird damit

Anordnung für ein Fernrohr eine Anzahl unterschied- möglich, die Linsendurchmesser klein zu halten und

licher Vergrößerungen erzielt werden. zugleich auch die Baulänge des gesamten Objektivs

Um auch bei Fotoobjektiven den Bereich der in günstigen Grenzen zu halten. · äquivalenten Brennweiten über den Wert hinaus zu Es sei noch erwähnt, daß die erfindungsgemäße vergrößern, der mit pankratischen Objektiven erzielt 35 Vereinigung der beiden Variosysteme so eng sein werden kann, benutzte eine andere bekannte Kon- kann, daß nicht einfach eines dieser Systeme gegen struktion (nach der deutschen Auslegeschrift 1009 820) ein anderes ausgetauscht werden kann, ein afokales pankratisches Variosystem, dem unter- Die Entfernungseinstellung eines erfind ungsgemäschiedliche Grundobjektive nachgeschaltet werden ßen Objektivs kann in an sich bekannter Weise durch konnten. Da jedes der austauschbaren Grundobjek- 40 Verstellen des Frontgliedes erfolgen, tive eine andere äquivalente Brennweite aufweisen Für gewöhnlich besitzt das hintere Variosystem konnte, war so ein größerer Brennweitenbereich zusätzlich zu den feststehenden, sammelnden Gliedern erzielbar. und dem davor angeordneten, verstellbaren diver-Diese Anordnung hat aber schwerwiegende Nach- genten Glied ein vorderes, feststehendes Glied, dessen teile ähnlich'der obenerwähnten für Fernrohre be- 45 äquivalente Brechkraft zwischen ²^₃ und ³ , des Bekannten Anordnung. Zum Auswechseln ist es erfor- träges des Ausdrucks derlich, erst das Variosystem von einer Kamera
od. dgl. abzunehmen, dann das Grundobjekiiv ab- r- j 1 ■ Ί

zunehmen; danach ist das neue Grundobjektiv auf- — — —; ψ^ι\

zusetzen und auf dieses dann das Variosystem auf- 50 "- " Jm^ ^: ^¹ ' zusetzen. Bei Objektiven großer Abmessungen ist

das Auswechseln besonders schwierig. Dabei sind liegt, wobei /„, die äquivalenz Brennweite des ver-

gegebenenfalls aber auch weitere Justierungen des stellbaren divergenten Giiedi■-.. d der Abstand des

neu eingesetzten Grundobjektivs erforderlich. Auch von dem vorderen Variosystem entworfenen Bildes

die Korrektion der Abbildungsfehler wird bei derartig 55 von dem Scheitel des vorderen sammelnden Gliedes

zusammengesetzten Systemen besonders schwierig. ist und dieser Abstand positiv gerechnet wird, wenn

Die Erfindung will diese Schwierigkeiten vermeiden das Bild in Lichtrichtung vor diesem Scheitel liegt,

und ein einheitliches Objektiv schaffen, das auch und negativ gerechnet wird, wenn das Bild hinler

ohne den Austausch von Objektivteilen einen größeren diesem Scheitel liegt, während die äquivalente Brenn-

Änderungsbereich der äquivalenten Brennweite zu 60 weite bei Konvergenz positives und bei Divergenz

erzielen gestattet. negatives Vorzeichen erhält.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung Wenn das von dem vorderen Variosystem erzeugte einen völlig neuen Weg und sieht ein pankratisches Bild vor der vorderen Oberfläche des hinteren Varioobjektiv vor, das gekennzeichnet ist durch die Korn- systems liegt, ist das vordere Glied des hinteren bination eines vorderen Variosystems zu einer opti- 65 Variosystems zweckmäßig sammelnd und als Verschen Einheit mit einem hinteren Variosystem, das bundglied mit zerstreuender innerer Berührungsvor feststehenden sammelnden Gliedern ein diver- fläche ausgebildet, so daß es zum Ausgleich sphärigentes Glied aufweist, das in zwei Stellungen einstell- scher Aberrationen dient.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, daß der Ausdruck »innere Berührungsfläche« sowohl eine verkittete Berührungsfläche als auch eine »unterbrochene« Berührung umfassen soll, d. h. eine Berührung zwischen zwei dicht nebeneinanderliegenden Flächen, deren Krümmungen einen geringen Unterschied aufweisen, so daß für die Berührungsflächen mit einem effektiven Radius gerechnet werden kann, der das harmonische Mittel aus den Krümmungsradien der beiden Flächen ist, die diese »unterbrochene« Berührung bilden.

Die äquivalente Brennweite des einstellbaren divergenten Glieds des hinteren Variosystems sollte zweckmäßig verhältnismäßig kurz sein, damit seine Verschiebung klein gehalten und auf diese Weise eine unerwünschte Zunahme der Länge des ganzen Objektivs vermieden werden kann; doch ist es zur Vermeidung übermäßig starker Aberration außerdem vorteilhaft, seine relative Öffnung in einer angemessenen Größe zu halten. Zu diesem Zweck liegt das Produkt aus der äquivalenten Brennweite f_m dieses divergenten Glieds mit der Öffnungszahl des ganzen Objektivs zweckmäßig innerhalb bestimmter Grenzen, wobei vorzugsweise dieses Produkt zwischen d/R und 4d/R liegt, wenn (wiederum unter Verwendung der oben angegebenen Definition der Vorzeichen für d) R das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des vorderen Variosystems zur äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs ist und die Öffnungszahl die des ganzen Objektivs ist.

Es ist jedoch ersichtlich, daß sich diese Ungleichungen der Grenzen für das vorgenannte Produkt / ■ Öffnungszahl nur dann anwenden lassen, wenn die äquivalente Brennweife des vorderen Variosystems eine endliche Größe besitzt; denn wenn das vordere Variosystem afokal ist, sind sowohl d als auch R unendlich, und das Verhältnis d/R wird unbestimmt. In einem solchen Fall kann es oftmals zweckmäßig sein, die Grenzen für das vorgenannte Produkt in Abhängigkeit von der äquivalenten Brennweite F_H des hinteren Variosystems anzugeben, wobei das Produkt dann vorzugsweise zwischen —F_R und —4F_R liegt (wiederum unter Verwendung der oben angegebenen Vorzeichendefinition) und das vordere Variosystem mindestens annähernd afokal ist. In einigen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, noch eine andere Definition der Grenzen zu verwenden, wobei das genannte Produkt zwischen dem Ein- und dem Vierfachen des negativen Wertes der Quadratwurzel aus dem Produkt des größten und des kleinsten Wertes des Änderungsbereiches der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs liegt.

Das einstellbare divergente Glied des hinteren Variosystems ist vorzugsweise ein Verbundglied und im wesentlichen achromatisch, und es besteht aus mindestens einer zerstreuenden und einer sammelnden Linse, wobei die Abbesche v-Zahl des Glases der oder jeder zerstreuenden Linse um mindestens 15 größer ist als die Abbesche »-Zahl des Glases der bzw. jeder sammelnden Linse und die vordere Oberfläche dieses Verbundgliedes nach vorn konkav ist, während seine hintere Oberfläche nach vorn konvex ist, wobei die innere Berührungsfläche dieses Verbundgliedes sammelnd ist, um sphärische Aberration, Koma, Astigmatismus und Verzeichnung zu korrigieren. Zweckmäßig besitzt diese sammelnde innere Berührungsfläche einen Krümmungsradius, der zwischen V₃ bis ³/₄ des Betrages der äquivalenten Brennweite /„, dieses Verbundgliedes beträgt, wobei die Differenz der mittleren Brechungsindizes der Gläser der Linse vor und hinter dieser inneren Berührungsfläche zwischen 0,2 und 0,05 liegt.

Die sammelnde hintere Linsengruppe des hinteren Variosystems ist vorzugsweise im wesentlichen achromatisch und weist mindestens eine sammelnde Linse und mindestens eine zerstreuende Linse auf, wobei die Abbesche e-Zahl des Glases der oder jeder sammelnden Linse um mindestens 20 größer ist als die Abbesche v-Zahl des Glases der oder jeder zerstreuenden Linse. Zur Korrektur sphärischer Aberration und Verzeichnung weist die sammelnde hintere Linsengruppe zweckmäßig ein Glied mit nach vorn konvexer, zerstreuender innerer Berührungsfläche auf, die einen Krümmungsradius zwischen V3 und ³/₄ der äquivalenten Brennweite dieser sammelnden Linsengruppe besitzt, wobei die Differenz der mittleren Brechungsindizes der Gläser der dieser Berührungsfläche benachbarten Linsen zwischen 0,25 und 0,05 liegt. Für gewöhnlich ist es erforderlich, daß diese sammelnde Linsengruppe eine verhältnismäßig hohe Brechkraft besitzt. Aus diesem Grunde kann sie zweckmäßig aus einem Verbundglied und einer hinter diesem angeordneten einfachen Linse bestehen.

In den F i g. 1, 2 und 3 sind drei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Objektivs mit veränderlicher Brennweite dargestellt.

In den nachstehenden Tabellen für die drei Ausführungsbeispiele werden Zahlenwerte erfindungsgemäßer Objektive angegeben, wobei R₁, R₂,... die Krümmungsradien der einzelnen Oberflächen des Objektivs bezeichnen, und die Pluszeichen angeben, daß die betreffende Oberfläche nach vorn konvex ist, und die Minuszeichen angeben, daß die Oberfläche nach vorn konkav ist. D₁, D₂,... bezeichnen die axiale Dicke der einzelnen Linsen des Objektivs und S₁, S₂,... die axialen Luftabstände zwischen den einzelnen Objektivgliedern bzw. -linsen. In den Tabellen sind ferner die mittleren Brechungsindizes n_D für die D-Linie des Spektrums und die Abbeschen j-Zahlen der für die einzelnen Linsen des Objektivs verwendeten Gläser sowie die lichten Durchmesser der an Luft grenzenden Oberflächen innerhalb des Objektivs enthalten.

Beispiel I

Radius	Dicke bzw. Luftabstand	Brechungs index no	Abbesche »-Zahl	Lichter Durchmesser
R1 + 3,6928 R2 - 1,834.	D1 0,25 D2 0,075	1,6176 1.7.??	52,70 28,90	1,375

Fortsetzune

	Radius	Si	Dicke bzw.	Brechungs	Abbcschc	Lichter
	- 5,6398		Luftabstand	index nD	r-Zahl	Durchmesser
R3		D3
	- 1,2475		veränderlich
R*		D*				0,575
	- 0,5046		0,10	1,7618	26,98
R5		S2
	+ 1,6569		0,05	1,65301	46,16
R*		D5				0,536
	+ 1,2136		veränderlich
Ri		Db				0,551
	- 0,6991		0,125	1,50759	61,16
Rb		S3
	- 1,4255		0,05	1,70035	30,28
R9		D1
	- 1,1767		0,05 oder 0,757
Rio		De				0,541
	+ 0,4902		0,04	1,65695	50,81
Rn		S4
	+ 1,1905		0,08	1,7618	26,98
Ri2		D9				0,549
	+ 2,2482		0,757 oder 0,05
Ru		D10				0,793
	+ 0,8803		0,0625	1,7618	26,98
Rn		S5
	- 1,7943		0,1875	1,60557	60,02
RlS		D11				0,801
	+ 12,7551		0
R«.					0,798
	- 2,8927	0,075	1,5097	64,44
R17

Die Größen der veränderlichen Luftabstände des vorderen Objektivgliedes sind:

F = F_n

F = \F₀F_m F = F_m

0,0750
1,6200
2,3111

2,3486
1,6576
0,1125

40

so

In dieser Tabelle sind die linearen Abmessungen mit F₀ als Grundeinheit angegeben, also dem kleinsten Wert der äquivalenten Brennweite F des Objektivs im unteren Änderungsbereich der Brennweite, wobei der größte Wert F_m in diesem unteren Bereich 5 F₀ beträgt. In dem oberen Änderungsbereich der Brennweite betragen die kleinsten und größten Werte F₀ und F^ jeweils 2F₀ bzw. 10F₀, so daß das Verhältnis M zwischen den äquivalenten Brennweiten des Objektivs in den beiden Bereichen gleich 2 ist.

Das öfTnungsverhältnis beträgt im ersten Bereich //4,0 und im zweiten Bereich //8,0.

Die hintere Schnittweite beträgt 3,106 F„.

Die Irisblende Hegt in einem Abstand von 0,038 F„ vor der Fläche R₇, und ihr größter Durchmesser beträgt 0,5425 F₀.

Die Größe des erfaßten Halbwinkelfeldes schwankt zwischen etwa 11,5° bei der kleinsten äquivalenten Brennweite F₀ und etwa 2.5 bei der größten äquivalenten Brennweite F_m im unteren Bereich und zwischen etwa 5.75 bei der kleinsten äquivalenten ^6s Brennweite F₀ und etwa 1,25 bei der größten äquivalenten Brennweite F₁^ im oberen Bereich der Brennweitenänderung.

60 Bei diesem Beispiel weist das vordere Variosystem A ein vorderes Glied 11 in Form eines sammelnden Verbundgliedes mit einer äquivalenten Brennweite Z₁ = 4,278 F₀ und ein hinteres Glied 12 in Form eines zerstreuenden Verbundgliedes mit einer äquivalenten Brennweite von f₂ = -1,25OF₀ auf, wobei beide Teile in der nachstehend beschriebenen Weise verschoben oder bewegt werden können.

Die Verschiebungen sind für beide Änderungsbereiche der Brennweite gleich groß. In der Ausgangsstellung mit dem niedrigsten Wert F₀ oder F₀ der äquivalenten Brennweite des Objektivs ist der Lt. .abstand Si zwischen den beiden Gliedern 11 und 12 mit 0.075 F₀ am kleinsten, während der Luftabstand S₂ zwischen dem hinteren Glied 12 und dem hinteren Variosystem ß mit 2,3486 F₀ seinen größten Wert erreicht. In der Endstellung am anderen Ende des Änderungsbereiches mit dem höchsten Wert F_M oder F^, der äquivalenten Brennweite des Objektivs erreicht der Luftabstand S₁ mit 2,3111 F₀ seinen größten und der Luftabstand S₂ mit 0,1125 F₀ seinen kleinsten Wert. Die Verschiebung des hinteren Gliedes 12 aus seiner Anfangsstellung nach hinten in seine Endsteilung im unteren Änderungsbereich zur Änderung der äquivalenten Brennweite F des Objektivs vom Anfangswert F₀ auf den Endwert F_n, ist durch den Ausdruck

gegeben. Der entsprechende Ausdruck für den oberen Bereich ist:

wobei die beiden Ausdrücke einander gleich sind.

da F₀ = 2F₀ und F₁J₁ = 2F₁₁₁, während der Wert von entfernung des Gegenstandes keine Änderung der F in jeder beliebigen Stellung des oberen Bereiches Lage des von dem vorderen Glied 11 erzeugten doppelt so groß ist, wie in der entsprechenden Stellung Bildes gegenüber dem hinteren Glied 12 hervorruft, im unteren Bereich. Während dieser Verschiebung so daß das von dem vorderen Variosystem A erzeugte des hinteren Gliedes 12 nach hinten bewegt sich das 5 virtuelle Bild stets die gleiche Lage in bezug auf das

vordere Glied 11 zunächst nach vorn und dann nach hintere Variosystem B einnimmt, und zwar nicht nur

hinten in seine Ausgangsstellung zurück, wobei der bei einer Verschiebung zur Änderung der äquivalen-

Abstand von der Ausgangslage nach vorn durch ten Brennweite, sondern auch bei der zusätzlichen

f (F F wf ffVFi/ Verschiebung des vorderen Gliedes 11 zur Anpas-

h W - ¹O) W_n - ^t>i * iVi. _{I0 sung an} di_e Aufnahmeentfernung des Gegenstandes.

oder durch den gleichwertigen Ausdruck Die beiden Verschiebungen lassen sich leicht mit

/" (F F¹WF¹ FWFi Hilfe einer geeigneten Einstellvorrichtung durch-

J₂ [t —1₀) (/·„, - tyt J t_ot_n, führen, die die Verschiebung des hinteren Gliedes 12

gegeben ist. Die vorderste Stellung ist erreicht, wenn des vorderen Variosystems A mit derjenigen eines

F gleich I¹F₀F_n im unteren Änderungsbereich oder 15 das vordere Glied 11 tragenden Schlittens koppelt,

YF₀F]U im oberen Änderungsbereich ist, wobei der wobei dieses vordere Glied 11 zur Anpassung an die

tatsächliche Abstand zwischen der Anfangs- bzw. Aufnahmeentfernung des Gegenstandes auf dem Schlit-

der Endstellung im vorliegenden Beispiel 0,854 F₀ ten einstellbar ist.

beträgt. Es ist ersichtlich, daß bei diesen Verschie- Um bei den Verschiebungen in jedem der beiden

bungen die Gesamtlänge des. Objektivs über die 20 Bereiche ein konstantes Öffnungsverhältnis aufrecht-

Änderungsbereiche gering bleibt. zuerhalten und um ferner unerwünschtes Vignettieren

Die äquivalente Brennweite des zerstreuenden vor- schiefwinklig auftreffender Strahlen zu vermeiden,

deren Variosystems A ändert sich während der Ver- sind die lichten Durchmesser aller Oberflächen des

Schiebung zwischen —1,913 F₀ und -9,566 F₀, wobei vorderen Variosystems A größer, als zur Aufnahme

ihr Verhältnis zur äquivalenten Brennweite des ganzen 25 des ganzen Axialstrahlenbündels bei allen Einstellun-

Objektivs in jedem Änderungsbereich konstant bleibt. gen der Irisblende erforderlich wäre, die somit allein

Das von dem vorderen Variosystem A erzeugte die Größe des öffnungsyerhältnisses bei allen Einvirtuelle Bild des Gegenstandes nimmt in allen Arbeits- Stellungen der Teile zueinander bestimmt. Stellungen die gleiche Lage gegenüber dem hinteren Das hintere Variosystem B weist ein fest angeord-Variosystem B ein, wobei der Abstand d der Lage 30 netes vorderes Glied 15, ein einstellbares mittleres dieses Bildes von der vorderen Oberfläche R₁ des Glied C bzw. C" und ein fest angeordnetes hinteres hinteren Variosystems B nach vorn 4,216F₀ beträgt. Glied 16, 17 auf. Das vordere Glied 15 besteht aus Hieraus ergibt sich, daß die Lage der Bildebene des einem sammelnden Verbundglied mit einer äquiganzen Objektivs bei allen Verschiebungen bzw. valenten Brennweite f_f = +1,602F₀. Das mittlere Einstellungen des vorderen Variosystems A konstant 35 Glied C (bzw. C) besteht aus einem zerstreuenden bleibt, daß sich aber die Größe des Bildes fortlaufend Verbundglied mit einer äquivalenten Brennweite allmählich ändert, wie sich auch die äquivalente /_m = -F₀. Das hintere Glied 16, 17 besteht aus Brennweite des Objektivs ändert. einem sammelnden Verbundglied 16 und einer sich

Bei der vorstehenden Beschreibung der Verschie- an dieses anschließenden einfachen Linse 17 und bungen wurde angenommen, daß die Lage des Auf- 40 besitzt eine äquivalente Brennweite/,. = +1,438F₀. nahmegegenstandes unverändert unendlich fern blieb, Das mittlere Glied C bzw. C" kann zwischen zwei so daß eine weitere Verschiebung erforderlich ist, vorbestimmten Stellungen eingestellt werden, von um eine Änderung der Lage des Aufnahmegegen- denen die eine bei C (in der Zeichnung gestrichelt Standes auszugleichen und das Objektiv an diese angegeben) nahe dem hinteren Glied 16, 17 liegt, Lage anzupassen. Dies kann dadurch erreicht werden, 45 während die andere bei C (voll ausgezogen dargestellt) daß der beschriebenen Verschiebung eine weitere nahe dem vorderen Glied 15 liegt. In diesen beiden Verschiebung des vorderen Gliedes 11 des vorderen Stellungen betragen die Vergrößerungen durch das Variosystems A unabhängig von dem hinteren Glied mittlere Glied C bzw. C]M bzw. l/J'M, und da 12 dieses Variosystems überlagert wird. Diese zusatz- im vorliegenden Beispiel M = 2 ist, betragen diese liehe Verschiebung besteht aus einer Vorwärtsver- 50 Vergrößerungen 1,414 bzw. 0,707. Das mittlere Glied C , Schiebung des vorderen Gliedes 11 um eine Strecke, bzw. C besitzt in beiden Stellungen die gleichen die = /i/Wo—/1) ist, wobei A₀ der Abstand des Konjugierten, wobei der Abstand der vorderen Kon-Gegenstandes von der vorderen Knotenebene des jugierten in der einen Stellung gleich dem Abstand vorderen Gliedes 11 in seiner Einstellage ist. Da dieser der hinteren Konjugierten in der anderen Stellung Ausdruck unabhängig von der äquivalenten Brenn- 55 ist. Demgemäß betragen die beiden Abstände der weite F des ganzen Objektivs ist, so ist ersichtlich, Konjugierten daß die hauptsächlichen Verschiebungen der Glieder , . 11 und 12 des vorderen Variosystems A zur Änderung , Jm \ + der äquivalenten Brennweite bei jeder beliebigen ^u f π 4- l/Ä/i Entfernungseinstellung des vorderen Gliedes 11 zur 60 Jm\ + V Anpassung an die Aufnahmeentfernung des Gegen- das ist im vorliegenden Fall 2,414F₀ und 1,707F₀; Standes vorgenommen werden können, ohne daß der Abstand zwischen den beiden Stellungen ist gleich dabei die vorbestimmte Lage des Bildes bzw. der der Differenz zwischen den beiden Abständen der Bildebene beeinflußt wird. Konjugierten, d. h. 0,707 F₀. Wie bereits zuvor er-

Dies ergibt sich aus der Tatsache, daß bei jeder 65 wähnt, ist es auf diese Weise möglich, zwei Änderungsbeliebigen Lage des hinteren Gliedes 12 des vorderen bereiche für die äquivalente Brennweite des Objektivs Variosystems A die zusätzliche Verschiebung des bei gleicher Bildebene und ohne Verschiebung der vorderen Gliedes 11 zur Anpassung an die Aufnahme- vorderen und hinteren Glieder 15 bzw. 16, 17 des

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hinteren Variosystems B zu erhalten. Der übergang von dem einen Bereich auf den anderen läßt sich leicht und schnell bewerkstelligen, da hierzu nur erforderlich ist, das verhältnismäßig leichte mittlere Glied C bzw. C um ein ziemlich kleines Stück aus der einen Stellung in die andere zu verschieben.

Die äquivalente Brennweite des verstellbaren mittleren Gliedes C bzw. C wird zweckmäßigerweise ziemlich klein gehalten, damit auch die Verschiebebewegung klein ist; gleichzeitig muß jedoch sein Öffnungsverhältnis ziemlich groß sein, damit übermäßige Aberration vermieden wird. Die für die äquivalente Brennweite und den Durchmesser dieses mittleren Gliedes C bzw. C im vorliegenden Beispiel gewählten Werte stellen einen annehmbaren Kompromiß zwischen diesen beiden Erfordernissen in bezug auf die Art der im vorderen Variosystem A angewandten Verschiebung und die anderen Merkmale des vorderen Variosystems A dar. Wenn die Irisblende dicht an der vorderen Oberfläche des hinteren Variosystems B liegt, hängt der erforderliche Durchmesser für das vordere Glied dieses Variosystems von dem Abstand d des von dem vorderen Variosystem A erzeugten virtuellen Bildes von der liegt. Im vorliegenden Beispiel hat dieser Ausdruck den Wert 0,651/F₀, während l//_r den Wert 0,624/F₀ besitzt.

Die äquivalente Brennweite f_r des hinteren Gliedes 16, 17 des hinteren Variosystems B ist so gewählt, daß sie die hintere Konjugierte des mittleren Gliedes C bzw. C" an einer geeigneten Stelle für die endgültige Bildebene fokussiert, und kann, bei entsprechender Anordnung dieser Bildebene, so gewählt werden,

ίο daß jeder gewünschte Bereich der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs erzielt wird, vorausgesetzt, daß die Beziehung zwischen der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs und der resultierenden Bildgröße nicht einem Bildwinkel entsprechen muß, an den das vordere Variosystem A nicht angepaßt werden kann. Im beschriebenen Beispiel beträgt ./; = 1,438 F₀.

Es ist zu erwähnen, daß sich die äquivalente Brennweite des hinteren Variosystems B nicht wesentlich ändert, wenn das mittlere Glied C bzw. C aus seiner einen Stellung in die andere verschoben wird. Die beiden Werte betragen im vorliegenden Fall 1,900 F₀ im unteren Bereich und 2,173F₀ im oberen Bereich. Im beschriebenen Beispiel besteht das zerstreuende

vorderen Oberfläche des hinteren Variosystems B 25 mittlere Glied C bzw. C" des hinteren Variosystems B ab, ferner von dem Verhältnis R zwischen den äqui- aus einem achromatischen Verbundglied mit einer

valenten Brennweiten des vorderen Variosystems A und des ganzen Objektivs und schließlich von der Blenden- bzw. Öffnungszahl des Objektivs. Der für das einstellbare mittlere Glied C bzw. C des hinteren Variosystems B erforderliche Durchmesser ist in der vorderen Stellung dieses Gliedes am größten, wenn er ungefähr dem für das vordere Glied 15 des hinteren Variosystems B erforderlichen Durchmesser gleich ist, so daß es notwendig wird (wenn ein vorderes Variosystem A der oben beschriebenen Art verwendet wird), Grenzen für das Produkt aus der äquivalenten Brennweite f_m dieses mittleren Gliedes C bzw. C und der Blenden- bzw. Öffnungszahl des ganzen Objektivs in Abhängigkeit von der Größe d/R festzusetzen, wobei geeignete Werte für diese Grenzen zwischen d/R und 4d/R liegen. Der tatsächliche Wert dieses Produktes im vorliegenden Beispiel beträgt -4F₀ für den unteren Änderungsbereich und -8F₀ für den oberen Bereich, während d/R im unteren Bereich -2,2F₀ und im oberen Bereich -4,4F₀ ist. Bei anderen Ausführungsformen des vorderen Variosystems A ist es nicht immer zweckmäßig, dieses Produkt in Abhängigkeit von d/R zu definieren. So kann es beispielsweise vorteilhafter sein, das Produkt durch das geometrische Mittel zwischen dem oberen und dem unteren Ende des Brennweitenbereiches, d. h. J/ F₀F_n für den unteren Bereich oder YFoF_n für den oberen Bereich, zu definieren oder in manchen Fällen auch durch die äquivalente Brennweite des hinteren Variosystems B.

Die äquivalente Brennweite f_f des vorderen Gliedes 15 des hinteren Variosystems B muß so gewählt werden, daß, wenn seine vordere Konjugierte die Lage des von dem vorderen Variosystem A erzeugten Bildes einnimmt, seine hintere Konjugierte eine geeignete Lage für die vordere Konjugierte des einstellbaren mittleren Gliedes C bzw. C einnimmt. Dies läßt sich ermöglichen, wenn \/f_f zwischen und ³I₂ des Betrages des Ausdrucks

zerstreuenden Linse vor einer sammelnden Linse, wobei die Abbesche »'-Zahl des Glases der zerstreuenden Linse diejenige des Glases der sammelnden Linse um 24 übersteigt. Die innere Berührungsfläche dieses Verbundgliedes wirkt sammelnd und ist nach vorn konvex, wobei die Differenz zwischen den mittleren Brechungsindizes der Gläser der beiden Linsen 0,105 beträgt.

Das hintere Glied 16,17 des hinteren Variosystems ß des beschriebenen Objektivs ist achromatisch und besteht aus einem sammelnden Verbundglied, an das sich eine einfache sammelnde Linse anschließt, wobei das Verbundglied eine zerstreuende Linse vor einer sammelnden Linse aus einem Glas aufweist, dessen Abbesche »-Zahl um 33 größer ist, als die des Glases der zerstreuenden Linse. Die innere Berührungsfläche in dem Verbundglied ist zerstreuend und nach vorn konvex mit einem Radius von 0,8803 F₀, was dem 0,612fachen der äquivalenten Brennweite des hinteren Gliedes 16, 17 entspricht. Die Differenz zwischen den mittleren Brechungsindizes der Gläser der beiden Linsen des Verbundgliedes beträgt 0,156.

Das vordere Glied 15 des hinteren Variosystems B hat im vorliegenden Beispiel die Form eines sammelnden Verbundgliedes mit einer zerstreuenden inneren Berührungsfläche, wobei die vordere Linse sammelnd ist und aus einem Glas besteht, dessen Abbesche v-Zahl größer und dessen mittlerer Brechungsindex kleiner ist als die entsprechenden Werte der zerstreuenden hinteren Linse.

Das zweite und dritte Ausfuhrungsbeispiel nach Fig. 2 bzw. 3 und Beispiel II bzw. III unterscheiden sich von dem ersten hauptsächlich dadurch, daß das vordere Variosystem A auf andere Weise ausgebildet ist.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 weist das Objektiv mit veränderlicher Brennweite ein normalerweise feststehendes hintores Variosystem B und ein vorderes Variosystem A mit Gliedern auf, die unter der Steuerung eines Steuerungselementes für die Änderung der äquivalenten Brennweite des Objektivs relativ zueinander verschoben werden können, wäh-

rend die Lage der endgültigen Bildebene des ganzen Objektivs über den ganzen Bereich der Relativbewegung konstant gehalten wird, wobei das vordere Variosystem A über den ganzen Verschiebungsbereich stark afokal ist und-drei Glieder 21, 22 mit 23, 24 aufweist, von denen das vordere und das hintere Glied sammelnd und (in nicht gezeichneter Weise) mechanisch so miteinander verbunden sind, daß sie gleiche und entgegengesetzte Axialverschiebungen unter der Steuerung durch einen Nocken ausführen, der von der Steuerung für die Änderung der Brennweite betätigt wird, während das mittlere Glied 22 mit 23 zerstreuend ist und eine axiale Verschiebung erfährt, die in einem nahezu linearen Verhältnis zur Bewegung der Steuerung für die Änderung der Brennweite verläuft, wobei die Verschiebung des mittleren Gliedes und die Verschiebung des vorderen und hinteren Gliedes in einer solchen Beziehung zueinander stehen, daß sie die äquivalente Brennweite des Objektivs entsprechend einem annähernd logarithmischen Gesetz in bezug auf die Bewegung des Steuerungselementes für die Änderung der Brennweite ändern.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 3 weist das Objektiv mit veränderlicher Brennweite Glieder 31, 32 mit 33, 34, C bzw. C" auf, die (in nicht gezeichneter Weise) unter der Steuerung durch ein Steuerungselement für dieÄnderung der Brennweite des Objektivs relativ zueinander verschiebbar sind, während die Lage der endgültigen Bildebene des Objektivs über den ganzen Bereich der Relativbewegung konstant gehalten wird, wobei diese relativ zueinander verschiebbaren Glieder ein verschiebbares zerstreuendes Glied 32 mit 33 aufweisen, das vor der Blende des Objektivs und hinter mindestens einem anderen Glied 31 liegt und von dem vor ihm liegenden Glied 31 ein sammelndes Strahlenbündel auffängt, und wobei die axiale Verschiebung dieses zerstreuendes Gliedes 32 mit 33 im gesamten Änderungsbereich für die äquivalente Brennweite des Objektivs größer ist als die äquivalente Brennweite f₂ des zerstreuenden Gliedes 32 mit 33, das seinerseits aus einem zerstreuenden Verbundglied 32 vor einer einfachen Linse 33 besteht, wobei die innere Berührungsfläche dieses Verbundgliedes 32 nach vorn stark konvex ist mit einem Krümmungsradius, der zwischen 0,3 J₂ und 0,6 J₂ beträgt, während die Differenz zwischen den mittleren Brechungsindizes der Gläser der beiden Linsen des Verbundgliedes kleiner als 0,04 ist.

Beispiel II

	RfiHiiis	D1	Dicke bzw.	Brechungs	Abbesche	Lichter
		D2	Luftabstand	index H11	■-Zahl	Durchmesser
	+ 2,3020	Si	0,2125	1,65695	50,81	1,274
R2	- 2,3020	D3	0,06875	1,7618	26,98
R3	-25,4945	D4	veränderlich			1,221
K4	+ 3,0841	S2	0,04125	1,691	54,80	0,603
R5	+ 0,3886	D5	0,103	1,674	32,00
R6	+ 0,9988	S3	0,103			0,534
R1	- 1,9290	D6	0,04125	1,691	54,80	0,516
R8	+ 6,2500	D1	veränderlich			0,511
R9	+ 1,2025	S4	0,0375	1,7618	26,98	0,524
Rio	+ 0,7318	£»8	0,075	1,5097	64,44
Rn	OO	S5	veränderlich			0,518
Ru	asphärisch	D9	0,0625	1,48503	70,29	0,518
Ri3	- 3,8225	D10	0,05 oder 0,765			0,514
Ru	- 1,2174	S6	0,0375	1,65695	50,81	0,508
RlS	+ 0,4909	Dn	0,075	1,7618	26,98
Ri6	+ 1,1742	D12	0,765 oder 0,05			0,513
R11	+ 2,0886	S1	0,05	1,7618	26,98	0,742
R18	+ 0,8273	D13	0,175	1,61334	57,59
R19	- 2,0464		0,0025			0,748
R20	+ 10,8029	0,075	1,5097	64,44	0,745
R21	- 2,5096				0,743

Die asphärische Oberfläche besitzt an ihrem Scheitel einen Krümmungsradius von +1,8262 F₀ und ist durch folgende Gleichung bestimmt:

χ = (1,8262 - |/3,3348 - /) - 0,004135/ + 0,2330/ - 0,2541/ + 8,9889/°. Die Größen der veränderlichen Luftabstände des vorderen Objektivgliedes sind:

0,0375

1,31225

1,88225

1,88225
1,31225 0,0375

0,42738

0,075

0,42738

	13	Radius	D1	1 301	152	Abbeseho	14
		+ 1,9964	D2			i-Zah!
		+ 1,0849	S1	Be i s ρ i	ϊΐ III	26,98	I Lichter
	-19,1161		Dicke bzw.	Brechungs	49,78
	+ 5,9363	04	Luftabstand	index Jl,,
Ri	+ 0,4401	S2	0,0625	1,7618	54,80
R2	+ 1,0484	D5	0,2125	1,6177	29,51
R3	- 1,6614	S3	veränderlich
«4	+ 10,1010	*>*	0,0375	!,691	54,80
Rs	+ 1,1659	D1	0,075	1,7174
R«	+ 0,71014	S4	0,075		26,98
R7	X	Ds	0,0375	1,691	64.44
K8	asphärisch	S,	veränderlich
R9	- 3,8536	D9	0,0375	1,7618	70,29
R10	- 1,2288	Dw	0,075	1,5097
Rn	+ 0,4955	S,	veränderlich		50,81
Rn	+ 1,1848	Du	0,0625	1,48503	26.98
A13	+ 2,1073	D12	0,05 oder 0,7716
R14	+ 0,8350	S-	0,0375	1,65695	26,98
R1S	- 2,0653	D1,	0,075	3,7618	57,59
Ru.	+ 10,9880		0,7716 oder 0,05
Rn	- 2,5082	0,0425	1,7618	64,44
RlH		0,15	1,61334
RlQ		0.0025
		0,0625	1,5097
Rn				Durchmesser
			1,25
	1,205
0,578
0,522
0,514
0,518
0,528
0,522
0,522
0,518
0,512
0,517
0,748
0,751
0,749
0,747

Die asphärische Oberfläche R₁₂ besitzt an ihrem Scheitel einen Krümmungsradius von +1.8431 F₀ und ist durch folgende Gleichung bestimmt:

χ = (1,8431 - /3,3970 - v¹) - 0,01782 y⁴ + 0.2107 y" + 0.8772 .v⁸'- 1.8819 y"¹.

Die Größen der veränderlichen Luftabsiände des vorderen Objektivgliedes sind:

F ^ F₀ F= IF F = F_m

0.0375
1,2736
1.8264

1,8264
1,2736
0,0375

0.4! 675

0.075 Γ
0.41675

In diesen beiden Beispielen II und III sind die linearen Abmessungen wiederum in der Einheit F_n angegeben, die dem kleinsten Wert der äquivalenten Brennweile F des Objektivs im unteren Änderungsbereich entspricht. Der größte Wert F_1n in diesem unteren Bereich ist 5F₁₁. und die kleinsten und größten Werte F,¹, und F₁), im oberen Bereich betragen 2 F₁₁ bzw. 10 F₀.

Das öffnungsverhältnis des Objektivs beträgt / 4.0 im unteren und / 8,0 im oberen Bereich.

Beide Beispiele II und III umfassen ein Halbwinkelfeld in der Größe zwischen 11,5 bei kleinster Brennweite F₀ und 2.5 bei größter Brennweite F₁₁₁ im unteren Bereich und zwischen 5,75 bei kleinster Brennweite F,¹, und 1.5 bei größter Brennweite F₁J. im oberen Bereich.

Die Irisblende liegt bei beiden Beispielen II und f>5 III in einem Abstand von 0.025 F₀ vor der Oberfläche R₁, und hai im Beispiel II einen Durchmesser von 0.518 F₁₁ und im Beispiel III vor 0.522 F_n.

Die hintere Schnitt weite betraut im Beispiel II 2.908 F₁₁ und im Beispiel III 2,929 F₀.

In diesen beiden Beispielen II und III ist das vordere Variosystem A über den ganzen Bewegungsbereich stark afokal und weist drei Glieder 21, 22 mit 23, 24 bzw. 31, 32 mit 33. 34 auf, von denen das vordere 21 bzw. 31 und hintere 24 bzw. 34 jeweils aus einem sammelnden Verbundgiied besteht, während das mittiere Glied 22 mit 23 bzw. 32 mit 33 seinerseits aus einem zerstreuenden Verbundglied 22 bzw. 32 besteht, an das sich eine einfache Linse 23 bzw. 33 anschließt.

Die Verschiebungen dieser Glieder 21 bis 24 bzw. 31 bis 34 werden für die Veränderung der Brennweite mittels eines (nicht gezeichneten) Steuerelements in der Weise gesteuert, daß das zerstreuende mittlere Glied 22 mit 23 bzw. 32 mit 33 während der Änderung von der kleinsten zur größten äquivalenten Brennweite in einem Maße nach hinten verschoben wird, das in einem in linearem Verhältnis zur Bewegung dieses Steuerelements steht: gleichzeitig werden das vordere Glied 21 bzw. 31 und hintere Glied 24 bzw. 34 durch dieses Steuerelement über eine einzige (nicht gezeichnete) Steuerkurve derart verschoben, daß sie sich zunächst voneinander weg und dann wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegen. Die Verschiebungen dieser Glieder 21 bis 24 bzw. 31 bis 34 erfolgen in solcher Weise, daß sie eine Änderung der äquivalenten Brennweite 'des ganzen Objektivs bewirken, die annähernd einem logarithmischen Gesetz folgt, so daß sich die Größe des dabei entworfenen Bildes in einem verhältnismäßig gleichmäßigen bzw. stetigen Ausmaß entsprechend der Bewegung des (nicht gezeichneten) Steuerelements für die Änderung der Brennweite ändert.

Bei dieser Beschreibung wurde angenommen, daß

die Lage des Aufnahmegegenstandes unverändert bleibt, ζ. B. unendlich ist. Eine Fokussierung bei geringeren Entfernungen des Gegenstandes kann durch eine zusätzliche Vorwärtsverschiebung des vorderen Gliedes 21 bzw. 31 des vorderen Variosystems A unter Steuerung durch ein Entfernungs-Einstellelement unabhängig von der Bewegung durch das obenerwähnte Steuerelement erreicht werden, z. B. indem das vordere Glied 21 bzw. 31 verstellbar in seiner Fassung angebracht wird. Wenn d₀ der Abstand des Aufnahmegegenstandes von der vorderen Knotenebene des vorderen Glieds 21 bzw. 31 ist, besteht die erforderliche weitere Einstellung des vorderen Glieds zum Fokussieren aus einer Vorwärtsverschiebung dieses Glieds, deren Größe /i²/(^o ~fi) '^st> wobei f_x die äquivalente Brennweite des vorderen Glieds 21 bzw. 31 ist.

In den Beispielen betragen die äquivalenten Brennweiten Z₁, f₂ und f₃ des vorderen bzw. mittleren bzw. hinteren Glieds des vorderen Variosystems A + 3,704F₀ bzw. -1,031 F₀ bzw. +3,405 F₀ bei Beispiel II und +3,553 F₀ bzw. -1,000 F₀ und + 3,289 F₀ bei Beispiel III.

Bei beiden Beispielen II und III besteht das hintere Variosystem B aus einem feststehenden vorderen Glied 25 bzw. 35, einem einstellbaren mittleren Glied C bzw. C" und einem feststehenden hinteren Glied 26 mit 27 bzw. 36 mit 37. Das vordere Glied besteht aus einer sammelnden einfachen Linse 25 bzw. 35 mit einer asphärischen vorderen Oberfläche und hat eine äquivalente Brennweite f_f von +2,557 F₀ bei Beispiel II bzw. von +2,580 F₀ beim Beispiel III. Das verstellbare mittlere Glied C bzw. C besteht aus einem zerstreuenden Verbundglied C bzw. C mit einer äquivalenten Brennweite f_m von -1,011 F₀ bei Beispiel II bzw. -1,020 bei Beispiel III. Das feststehende hintere Glied 26 mit 27 bzw. 36 mit 37 besteht aus einem sammelnden Verbundglied 26 bzw. 36, an das sich eine einfache sammelnde Linse 27 bzw. 37 anschließt, und hat eine äquivalente Brennweite f_r von +1,399 F₀ bei Beispiel II bzw. von +1,403 bei Beispiel III.

Das zerstreuende mittlere Glied C bzw. C ist zwischen zwei vorgegebenen Stellungen einstellbar, von denen die eine dicht beim hinteren Glied 26 mit 27 bzw. 36 mit 37 und die andere dicht beim vorderen Glied 25 bzw. 35 liegt. In diesen beiden Stellungen betragen die durch das mittlere Glied bei C bzw. C" hervorgerufenen Vergrößerungen |/M bzw. 1/ ^M, wobei M das Verhältnis zwischen den äquivalenten Brennweiten des Objektivs in den beiden Verstell- bzw. Änderungsbereichen ist. Da in den beiden Beispielen II und III M = 2 ist, betragen diese Vergrößerungen 1,414 bzw. 0,707. Das mittlere Glied besitzt in beiden Stellungen die gleichen Konjugierten, wobei der Abstand der vorderen Konjugierten in der einen Stellung gleich dem Abstand der hinteren Konjugierten in der anderen Stellung ist. Demgemäß betragen_die beiden Abstände der Konjugierten f_m (1 + KM) bzw. f_m (1 + ]/M')/ ]/M, d. h. bei den Beispielen II bzw. III 2,414 f_m bzw. 1,707 f_m, was den Werten 2,441 F₀ bzw. 1,726 F₀ bei Beispiel II und 2,462F₀ bzw. 1,741 F₀ bei Beispiel III entspricht. Der Abstand zwischen diesen beiden Stellungen ist gleich der Differenz zwischen den Abständen der Konjugierten voneinander, d. h. 0,715 F₀ bei Beispiel II bzw. 0,721 F₀ bei Beispiel III. Wie bereits erwähnt, ist es auf diese Weise möglich, zwei Änderungsbereiche für die äquivalente Brennweite des Objektivs mit der gleichen Bildebene zu erzielen, ohne daß das vordere Glied 25 bzw. 35 und hintere Glied 26 mit 27 bzw. 36 mit 37 des hinteren Variosystems B verschoben zu werden braucht.

Die äquivalente Brennweite F_R des ganzen hin-. teren Variosystems B beträgt +2,055 F₀ im unteren Änderungsbereich bzw. +4,110F₀ im oberen Änderungsbereich bei Beispiel II und +2,074 F₀ im

ίο unteren Änderungsbereich bzw. +4,148 F₀ im oberen Änderungsbereich bei Beispiel III.

Da die Blenden- bzw. Öffnungszahl des Objektivs bei beiden Beispielen II und III im unteren Änderungsbereich 4,0 und im oberen Änderungsbereich 8,0 beträgt, ist das Produkt aus f_m und der Öffnungszahl bei Beispiel II im unteren Bereich —4,044 F₀ und im oberen Bereich —8,088 F₀ und bei Beispiel III -4,080 F₀ und 8,160 F₀ in den beiden Bereichen, d.h. —1,97 F_R in beiden Beispielen für beide Bereiche. Da ]/F₀F_m in beiden Beispielen II und III = 2,236 F₀ ist, beträgt das genannte Produkt -1,81 ]/F₀F„ für Beispiel II und -1,82 ]/F₀F_m für Beispiel III in beiden Bereichen.

Der Ausdruck hat bei beiden Beispielen II und III den Wert -0,41/F₀, und die äquivalente Brechkraft l/f_f des vorderen Gliedes des hinteren Variosystems B beträgt in beiden Fällen 0,39/F₀.

Das zerstreuende mittlere Glied C bzw. C des hinteren Variosystems B ist im wesentlichen achromatisch und besitzt eine sammelnde innere Berührungsfläche, wobei die Differenz der Abbeschen j-Zahlen der diese Berührungsfläche begrenzenden Gläser in beiden Fällen ungefähr 24 beträgt, während die Differenz der mittleren Brechungsindizes 0,105 ist.

Das sammelnde hintere Glied 26 mit 27 bzw. 36 mit 37 des hinteren Variosystems B ist im wesentliehen achromatisch, und die innere Berührungsfläche des Verbundgliedes 26 bzw. 36 dieses zusammengesetzten Gliedes 26 mit 27 bzw. 36 mit 37 ist zerstreuend mit einem Krümmungsradius von 0,59 f_r bei beiden Beispielen II und III. Die Brechungsindizes der Gläser der beiden Glieder 26 und 27 bzw. 36 und 37 dieses zusammengesetzten Gliedes unterscheiden sich um 0,15 und die Abbesche v-Zahlen um 30,6 bei beiden Beispielen II und III.
Bei beiden Beispielen II und IH wird eine gute Korrektion der primären Aberrationen über den ganzen Verschiebungsbereich in den beiden Bereichen der Brennweitenänderung erzielt, wobei das Beispiel III bei geringeren Gegenstandsweiten gegenüber dem Beispiel II zu bevorzugen ist.

Die erfindungsgemäße Verwendung eines einstellbaren Gliedes wie C bzw. C" im hinteren Variosystem B, durch die der übergang von einem Änderungsbereich der Brennweite auf den anderen bewirkt wird, bringt zusätzlich zu den bereits erwähnten Vorteilen bezüglich der Änderungsbereiche einen weiteren Vorteil mit sich, der darin besteht, daß die hintere Schnittweite erheblich größer ist als im Falle des bei bekannten pankratischen Objektiven vorliegenden relativ kleineren Änderungsbereichs. Unter gewissen Bedingungen wird hierdurch das Einsetzen eines Reflektors in den Strahlengang zwischen der hinteren Oberfläche des Objektivs und der Bildebene ermöglicht. Dies ermöglich», die Bildebene in einer

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günstigeren Lage anzuordnen, um z. B. die Gesamtgröße einer Kamera zu vermindern. So kann beispielsweise die Bildebene auf der einen Seite eines Hauptobjektivs angeordnet werden, und bei Fernsehkameras läßt sich auf diese Weise eine erhebliche Einsparung in der Gesamtgröße bzw. Baulänge erzielen, wenn die Aufnahme-Kathodenstrahlenröhre, die für gewöhnlich selbst eine beträchtliche Länge hat, längs des Objektivs, d. h. Seite an Seite mit diesem, angeordnet wird.

Es ist ersichtlich, daß die vorstehenden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung nur Beispiele eines erfindungsgemäßen Objektivs sind und auf verschiedene Weise im Rahmen . der Patentansprüche abgeändert werden können. So kann beispielsweise das vordere Variosystem auch auf andere Weise ausgebildet werden, als bei den Beispielen beschrieben ist, in der Weise, daß seine Glieder andere Relativbewegungen als die beschriebenen ausführen, um eine Änderung der äquivalenten Brennweite in jedem der Änderungsbereiche zu bewirken. Auch könnte das vordere Variosystem A als Ganzes auch sammelnd statt zerstreuend ausgebildet sein und das virtuelle Bild auch in einer konstanten Lage hinter der vorderen Oberfläche des hinteren Variosystems B entwerfen. In diesem Fall kann das vordere Glied des hinteren Variosystems geringere Brechkraft als angegeben aufweisen und z. B. nur aus einer einzigen Linse bestehen oder sogar ganz in Fortfall kommen.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Pankratisches Foto-Objektiv, gekennzeichnet durch die Kombination eines vorderen Variosystems (A) zu einer optischen Einheit mit einem hinteren Variosystem (B), das vor feststehenden sammelnden Gliedern ein divergentes Glied (C) aufweist, das in zwei Stellungen (C, C) einstellbar ist, in denen es die gleichen Konjugierten besitzt und zwei Einstellbereiche des vorderen Variosystems (A) m\t je einer unterschiedlichen Vergrößerung (]/M bzw. 1/ ][M) des Bildes in der feststehenden Bildebene liefert und zwischen denen das von dem vorderen Variosystem entworfene virtuelle Bild in allen Ein-Stellungen ein- und dieselbe relative Lage gegenüber dem hinteren Variosystem einnimmt (wobei mit M das Verhältnis der äquivalenten Brennweiten des Objektivs in den beiden Einstellbereichen bezeichnet ist).

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Frontglied (11, 21, 31) des vorderen Variosystems (A) zur Entfernungseinstellung verstellbar ist.

3. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Variosystem (B) außer den hinteren, feststehenden sammelnden Gliedern (16, 17 bzw. 26, 27 bzw. 36, 37) und dem davor angeordneten verstellbaren divergenten Glied (C) ein vorderes, feststehendes sammelndes Glied (15 bzw. 25 bzw. 35) besitzt, dessen äquivalente Brechkraft zwischen ²/₃ bis ³/₂ des Betrages des Ausdrucks

65 liegt (wobei /_m die äquivalente Brennweite des verstellbaren divergenten Gliedes (C), d der Abstand des von dem vorderen Variosystem (A) entworfenen Bildes von dem vorderen Scheitel des vorderen sammelnden Gliedes (15 bzw. 25 bzw. 35) ist, und dieser Abstand (d) positiv gerechnet wird, wenn das Bild in Lichtrichtung vor diesem Scheitel liegt, und negativ gerechnet wird, wenn das Bild hinter diesem Scheitel liegt, während die äquivalente Brennweite bei Konvergenz positives und bei Divergenz negatives Vorzeichen erhält).

4. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Variosystem (A) ein Bild vor dem hinteren Variosystem (B) entwirft und daß das vordere Glied (15 bzw. 25 bzw. 35) des hinteren Variosystems sammelnd und als Verbundglied mit zerstreuender innerer Berührungsfläche (R₈) ausgebildet ist.

5. Objektiv nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Variosystem (A) eine endliche äquivalente Brennweite besitzt und daß

d/R < f_m ■ Öffnungszahl < 4 djR,

wobei R das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des vorderen Variosystems (A) zur äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs ist und die Öffnungszahl die des ganzen Objektivs ist.

6. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Variosystem (A) mindestens annähernd afokal ist und daß

-pR<fm· Öffnungszahl < -4 F_x,

wobei F_R die äquivalente Brennweite des hinteren Variosystems (B) ist.

7. Objektiv nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Ausdrucks f_m · Öffnungszahl zwischen dem Ein- und dem Vierfachen des negativen Wertes der Quadratwurzel aus dem Produkt des größten und des kleinsten Wertes des Änderungsbereiches der äquivalenten Brennweite des ganzen Objektivs liegt.

8. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das einstellbare divergente Glied (C) des hinteren Varioteiles (B) ein Verbundglied und im wesentlichen achromatisch ist und aus mindestens einer zerstreuenden und einer sammelnden Linse besteht, wobei die Abbesche v-Zahl des Glases der oder jeder zerstreuenden Linse um mindestens 15 größer ist als diejenige der oder jeder sammelnden Linse, daß die vordere Oberfläche (R₁₀ bzw. R₁₄) dieses Verbundgliedes (C) nach vorn konkav ist, während die hintere Oberfläche (R₁₂ bzw. R₁₆) nach vorn konvex ist, und daß die innere Berührungsfläche (A₁₁ bzw. R₁₅) dieses Verbundgliedes (C) sammelnd ist.

9. Objektiv nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Berührungsfläche (JR₁₁ bzw. A₁₅) des einstellbaren zerstreuenden Verbundgliedes (C) einen Krümmungsradius aufweist, der zwischen V₃ f_m und ³/₄ f_m beträgt, und daß die Differenz der mittleren Brechungsindizes der Gläser der Linse vor und hinter dieser inneren Berührungsfläche zwischen 0,2 und 0,05 liegt.

10. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere sam-

melnde Linsengruppe (16, 17 bzw. 26, 27 bzw. 36, 37) des hinteren Varioteiles (B) im wesentlichen achromatisch ist und mindestens eine sammelnde Linse und mindestens eine zerstreuende Linse aufweist, wobei die Abbesche v-2sAA des Glases der oder jeder sammelnden Linse um mindestens 20 größer ist als diejenige des Glases der oder jeder zerstreuenden Linse.

11. Objektiv nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die sammelnde hintere Linsengruppe (16, 17 bzw. 26, 27 bzw. 36, 37) ein Glied (16 bzw. 26 bzw. 36) mit nach vorn konvexer, zerstreuender innerer Berührungsfläche aufweist,

daß der Krümmungsradius dieser Berührungsfläche (Ii₁₄ bzw. R₁₈) zwischen V3 und ³/₄ der äquivalenten Brennweite dieser sammelnden hinteren Linsengruppe liegt und daß die Differenz der mittleren Brechungsindizes der Gläser der dieser Berührungsfläche benachbarten Linsen zwischen 0,25 und 0,05 liegt.

12. Objektiv nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die sammelnde hintere Linsengruppe (16,17 bzw. 26, 27 bzw. 36, 37) aus einem Verbundglied (16 bzw. 26 bzw. 36) und einer hinter diesem angeordneten einfachen Linse (17 bzw. 27 bzw. 37) besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen