DE1447259C - Objektiv mit veränderbarer Brennweite - Google Patents

Description

Gemäß der Erfindung ist das Objektiv dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste vordere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe annähernd afokal ist, d.h. eine Brennweite aufweist, die größer als 4 f_A ist, wobei f_A die Brennweite der vorderen Wirkungsgruppe bezeichnet, und aus einem zweilinsigen Kittglied besteht, dessen Gläser sich in den Abbe-Zahlen um mehr als 25 und in den Brechzahlen um 0,18 bis 0,24 unterscheiden und dessen axiale Dicke kleiner ist als 0,25 f_A, und daß ferner die axial bewegbare hintere Komponente eine Brennweite zwischen 0,75 und 1,125 f_A aufweist und aus Einzellinsen, vorzugsweise aus zwei einfachen Sammellinsen besteht, deren axiale Gesamtdicke größer als 0,075 f_A und kleiner als 0,25^ ist, und f_A vorzugsweise zwischen dem 1,2- und 2,4fachen Maximalwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des Gesamtobjektivs zur Öffnungszahl des Objektivs liegt.

Das Objektiv gemäß der Erfindung hat im wesentlichen folgende Vorteile:

a) eine möglichst kleine Bewegung der hinteren Komponente der vorderen Wirkungsgruppe für einen gegebenen Verstellbereich,

b) eine minimale Gesamtlänge und Größe der vorderen Wirkungsgruppe,

c) die Möglichkeit der Anwendung einer sehr einfachen Verstellvorrichtung,

d) gute Stabilität der Aberration (im Gegensatz zu einer Korrektion), und zwar insbesondere der chromatischen Aberration.

Die Beziehungen zwischen den Brennweiten der beiden Komponenten der vorderen Wirkungsgruppe sind in erster Linie für die Erreichung des an erster Stelle genannten Vorteils verantwortlich. Die im Kennzeichen angegebenen Werte tragen dazu bei, den rückwärtigen Brennpunkt der vorderen Wirkungsgruppe nach hinten zu verschieben und auf diese Weise die Baulänge und Größe des vorderen Teils des Objektivs zu verkleinern.

Der dritte Vorteil wird dadurch erreicht, daß die Stabilität der Aberration, insbesondere die Stabilität der chromatischen Aberration, welche die Verwendung einer Doppelkomponente bedingt, in dem ortsfesten Teil (dem afokalen Teil) der vorderen Wirkungsgruppe bewirkt wird, so daß sich für den bewegbaren Teil ein möglichst einfacher und leichter Aufbau ergibt. Der vierte Vorteil wird durch geeignete Wahl bestimmter Parameter der stationären afokalen Komponente der vorderen Wirkungsgruppe im Zusammenhang mit den angegebenen Werten erreicht.

Die Bezeichnungen »vorn« und »hinten« beziehen sich auf die Seite des Objektivs, die näher an der längeren Konjugierten bzw. weiter von dieser weg liegt. Die Bezeichnung »innere Kontaktfläche« in Verbindung mit einer zusammengesetzten Komponente bezieht sich nicht nur auf eine Kittfläche, sondern auch auf ein Nachbarflächenpaar, bei dem zwei sich berührende Flächen etwas unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen; der effektive Krümmungsradius eines solchen Nachbarflächenpaares ist dabei das arithmetische Mittel aus den Krümmungsradien der einzelnen sich berührenden Flächen, während die Brechkraft dieses Flächenpaares der harmonische Mittelwert aus den Brechkräften der einzelnen, sich berührenden Flächen ist.

Die äquivalente Brennweite f_A der vorderen Wirkungsgruppe liegt vorzugsweise zwischen dem 1,2- und 2,4fachen Maximalwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des gesamten Objektivs zur Öffnungszahl des Objektivs. Hierdurch werden die Gesamtabmessungen des Objektivs und die relative öffnung des Vordergliedes so klein wie möglich gehalten.

Die ortsfeste vordere Komponente der vorderen Wirkungsgruppen, die aus dem zweilinigen Kittglied besteht, ist vorzugsweise eine divergente Meniskusdoppellinse, deren Vorder- und Rückfläche konkav nach vorn gekrümmt ist. Die Vorderfläche weist eine disperse Brechkraft zwischen. 0,4X, und \ f_A auf.

Hierdurch kann der hintere Knotenpunkt des gesamten Vordergliedes gut nach hinten und manchmal über die Rückfläche der vorderen Wirkungsgruppe hinaus verlegt werden, wodurch nicht nur die gewünschten Bewegungen der Glieder hinter dieser Wirküngsgruppe beim Einstellen der Brennweite und der BiId-. größe angepaßt werden können, sondern auch eine gute Zwischenlösung für die Durchmesser und die relativenöffnungendereinzelnen Glieder gefundenwird.

Um die Stabilität der sphärischen Aberration und '· des Astigmatismus im gesamten Bereich der Fokussierbewegungen leichter beibehalten zu können, liegt der Petzvalbeitrag der Vorderfläche des Meniskusgliedes der vorderen Wirkungsgruppe vorzugsweise zwischen dem 0,85- und l,15fachen Beitrag der Rückfläche dieses Gliedes, wobei die innere Berührungsfläche des Meniskusgliedes mit einem Krümmungsradius zwischen 1,5 f_A und 3f_A konvex nach vorn gekrümmt ist. Außerdem soll die letzte Fläche der vorderen Wirkungsgruppe vorzugsweise einen Krümmungsradius zwischen 1,5 Z₁ und 5f_A haben, der konvex nach vorn gekrümmt ist.

Die Vorderflächen der beiden Einzellinsen der hinteren Komponente sind vorzugsweise konvex nach vorn gekrümmt; der Krümmungsradius der Vorderfläche der vorderen Linie ist kleiner als 4f_A und größer ■ als der doppelte Krümmungsradius der Vorderfläche der anderen Linse, der seinerseits größer als 0,75 f_A ist. Diese Merkmale wirken mit denen der vorderen Komponente der vorderen Wirkungsgruppe zusammen und tragen zur Stabilisierung der sphärischen *, Aberration und des Astigmatismus bei allen Fokussierbewegungen bei.

Ein Objektiv mit der Fokussieranordnung gemäß der Erfindung ergibt einen sehr weiten Änderungsbereich der äquivalenten Brennweite. Ein Vorteil, die vordere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe afokal herzustellen, besteht darin, daß unter dieser Bedingung die Bewegung der hinteren Komponente zur Fokussierung ein Kleinstmaß einnimmt.

Obgleich man von diesem Gesichtspunkt aus die vordere Komponente afokal machen müßte, bringt eine beträchtliche Abweichung von der strengen Afokalität nur eine geringe Differenz für die Bewegung der hinteren Komponente mit sich und kann daher geduldet werden. Insbesondere wenn das Objektiv mit einem weiten Änderungsbereich der Brennweite Anwendung findet, soll von der strengen Afokalität abgewichen werden, um die vorderen Komponente etwas divergent zu machen.

Bei einer Gruppe von Objektiven ist das ortsfeste Hinterglied konvergent, und die Anordnung mit den für die Einstellung der Brennweite und Bildgröße bewegbaren Gliedern enthält zwei bewegbare diver-

gente Glieder, die das zweite und dritte Glied des Objektivs bilden.

Bei einer anderen Gruppe von Objektiven enthält die Anordnung mit den zur Einstellung der Brennweite und Bildgröße bewegbaren Gliedern ein bewegbares divergentes Glied, das das zweite Glied des Objektivs bildet, dem ein bewegbares konvergentes Glied folgt, das das dritte Glied des Objektivs bildet.

In diesem Fall führt die Anordnung mit den zur Einstellung der Brennweite und der Bildgröße bewegbaren Gliedern vorzugsweise als Ganzes eine Axialbewegung in nicht linearer Beziehung zur Bewegung des Steuerelementes aus, während gleichzeitig innerhalb dieser Anordnung das zweite und dritte Glied eine Axialbewegung in entgegengesetzter Richtung in linearer Beziehung zur Bewegung des Steuerelementes ausführen; während einer Änderung von kleineren und größeren Werten der äquivalenten Brennweite des Objektivs bewegen sich die beiden Glieder aufeinander zu.

Je nach Wunsch kann eine achromatische Doppelkomponente vorgesehen sein, die hinter das ortsfeste Hinterglied des Objektivs gestellt werden kann, um die äquivalente Brennweite um ein gewähltes Verhältnis im gesamten Änderungsbereich zu vergrößern.

Einige Objektive mit der Fokussieranordnung gemäß der Erfindung seien in Verbindung mit den Figuren näher erläutert: Die Fig. 1 bis 4 zeigen vier Objektive, in denen das bewegbare zweite und dritte Glied divergent sind;

F i g. 5 zeigt ein Objektiv, bei dem das bewegbare zweite Glied divergent und das bewegbare dritte Glied konvergent ist; die F i g. 6 und 7 zeigen das Objektiv der Fig. 1 zusätzlich mit einem achromatischen Glied, das abnehmbar hinter dem ortsfesten Hinterglied des Objektivs angeordnet ist.

Die numerischen Werte für diese sieben Objektive sind in den folgenden Tabellen aufgenommen, in denen R₁, R₂ ... der Krümmungsradius der von vorn gezählten einzelnen Flächen des Objektivs bedeutet, das positive Vorzeichen eine konvex nach vorn gekrümmte Fläche und das negative Vorzeichen eine konkav nach vorn gekrümmte Fläche angibt. D₁, D₂ ■ ■. die axiale Dicke der einzelnen Linsen des Objektivs darstellt und S₁, S₂ ... den axialen Luftabstand zwischen den Gliedern des Objektivs wiedergibt. In den Tabellen sind die mittleren Brechungsindizes n_d für die d-Linie des Spektrums, die Abbeschen Zahlen für die Materialien, aus denen die verschiedenen Linsen

ίο hergestellt sind, und zusätzlich der freie Durchmesser der verschiedenen Flächen des Objektivs angegeben. Im zweiten Abschnitt der ersten fünf Objektiv-Tabellen sind die Werte für die drei variablen Luftabstände, die sich beim Einstellen der Brennweite und Bildgröße zwischen den vier Gliedern des Objektivs ändern, in mehreren Lagen innerhalb des Einstellbereiches angegeben, für den die entsprechenden Werte der äquivalenten Brennweite F des gesamten Objektivs zwischen ihrem Kleinstwert F₀ und dem Maximalwert F_m gemeinsam mit dem entsprechenden Wert log F angegeben sind.

Im dritten Abschnitt der ersten fünf Objektiv-Tabellen sind für einige Werte des Objektivabstandes d vor der Fläche R₁ die Änderungen JS₁ und JS₃ aus den Werten S₁ und S₃ des ersten und zweiten Abschnitts der Tabelle errechnet, die auf die Fokussierbewegung der hinteren Komponente der vorderen Wirkungsgruppe zurückzuführen sind, wenn dieses an die Objektabstände angepaßt wird.

Einigen Objektiv-Tabellen ist ein vierter Abschnitt zugeordnet, in dem eine Gleichung für einen axialen Schnitt durch eine asphärische Fläche am ortsfesten Hinterglied des Objektivs angegeben ist; der im ersten Abschnitt der Objektiv-Tabelle für diese Fläche angegebene Krümmungsradius ist der Scheitelradius der Fläche.

Die Abmessungen in den Tabellen sind bezogen auf die minimale Brennweite F₀ des Objektivs, wobei das Objektiv auf ein Objekt im Unendlichen fokussiert ist.

Objektiv I

	Radius	Dicke oder	Luftabstand	Brechungs index nd	Abbesche Zahl	26,10	Freier	Durchmesser
Ri	= -5,5349				-		Ri	= 3,487
		D1 =	0,1357	1,7847	52,02
R2	= +7,9114					R2	= 3,529
		D2 =	0,6312	1,57427
R3	= -4,5290					R3	= 3,529
		S1 =	0,5131		49,48
A4	= +10,1825					R4	= 3,399
		D3 =	0,2562	1,6888
R5	= -21,1649						= 3,385
		S2 =	0,0031		49,48
R6	= +3,7789						= 3,120
		D* =	0,2969	1,6888
Ri	= +13,9198					R7	= 3,085
		S3 =	variabel		56,19
Rh	= +2,7753					Rs	= 1,7000
		D5 =	0,0563	1,69734
Rr,	= +1,2154					R9	= 1,4812
		S+ =	0,3625		56,19
«...	= -2,7397					Rio	= 1,4712
		0«, =	0.0500	1,69734	26,10
	= +-3,1121				Rn	= 1,4092
		D- =	0.2125	1,7847

209 682/; 0;

Fortsetzung

10

	Radius	Dicke oder Luftabstand	Brechungs index nä	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
R12	= ' -3,1121				Ri2	= 1,3947
		D8 = 0,0500	1,69734	56,19
Rl3	= +5,7801				Ri3	= 1,3412
		S5 = variabel
Ru	= -1,3021				Rl4	= 0,7807
		D9 = 0,0375	1,69734	56,19
R15	= +1,3021				RlS	= 0,8205
		D10 = 0,1063	1,7847	26,10
R16	= +9,8892				Ri6	= 0,8300
		S6 = variabel
Rn	= +13,8889				Rn	= 0,8865
		D11 = 0,1250	1,524	58,87
Rl8	= -1,8116				Rl8	= 0,9017
		S7 = 0,0031
R19	= +1,8116				R19	= 0,9157
		D12 = 0,1250	1,524	58,87
Rio	= -8,3333				R2o	= 0,9102
		S8 = 0,0031
R21	= +1,0417				R2i	= 0,8858
		D13 = 0,1250	1,524	58,87
R22	= +3,1250				' R22	= 0,8602
		S9 = 0,2373
R23	= -4,0770	(asphärisch)			R23	= 0,7560
		D14 = 0,2133	1,7283	28,66
R24.	= +1,0626				R2*	= 0,6907
		S10 = 0,3175
R2S	= +5,1589				R25	= 0,7197
		O15 = 0,0625	1,7283	28,66
. Ri6	= +1,5001				R26	= 0,7200
		D16 = 0,1563	1,61452	56,22
Rn	= -1,5001				R2i	= 0,7225

	2,54423	■ . S6	" 1 F	' ~i log F	d	—-————. AS1	ZlS3
0,03128	1,40738	0,68858	1,00000	. 0,00	OO	0	0
1,11514	0,60353	0,74157	1,77827	0,25	357	-0,0575	+0,0575
1,93535	0,16104	0,72521	3,16227	0,50	179	-0,1162	+0,1162
2,55181	0,16657	0,55123	5,62339	0,75	135 .	-0,1556	+0,1556
2,96338		0,13414	10,00000	1,00	90	-0,2381	+0,2381
					67	-0,3256	+0,3256
				45	-0,5069	+0,5069

Gleichung für asphärische Fläche A₂₃
χ = -4,077 + 16,62193 - f - 0,02459203/ + 0,08899172/ - 0,02440590/ - 0,07442450 />

Objektiv II

	Radius	Dicke oder Luftabstand	= 0,1438	Brechungs index nä	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
Ri	= -5,6638					Ri	= 3,497
		Di	= 0,6406	1,7618	26,78 ■
R2	= +7,8125					R2	= 3,530
		D2	= 0,5131	1,54065	59,54
R3	= -4,4547					R3	= 3,540
		S1	= 0,2562
R+	= +10,0725				R4	= 3,399
		D3	1,6888	49,48

Fortsetzung

Radius	Dicke oder Luftabstand	Brechungs index nd	Abbesche Zahl	Freier Durchmesser
R5 = -21,5072				H5 = 3,385
	S2 = 0,003
R6 = +3,7338				K6 = 3,120
	D4 = 0,2969	1,6888	49,48
R1 = +13,2696				H7 = 3,085
	S3 = variabel
Rs = +2,7753				H8 = 1,7000
	D5 = 0,0563	1,69734	56,19
A9 = +1,2154				H9 = 1,4812
	S4 = 0,3625
A10 = -2,7397				K10 = 1,4712
	D6 = 0,0500	1,69734	56,19
K11 = +3,1121				H11 = 1,4092
	D1 = 0,2125	1,7847	26,10
R12 = -3,1121				H12 = 1,3947
	D8 = 0,0500	1,69734	56,19
A13 = +5,7801				K13 = 1,3412
	S5 = variabel
R14. = -1,3021				K14 = 0,7807
	D9 = 0,0375	1,69734	56,19
R15 = +1,3021				H15 = 0,8205
	D10 = 0,1063	1,7847	26,10
K16 = +9,8892				H16 = 0,8300
	S6 = variabel
H17 = +13,8889				H17 = 0,8865
	D11 = 0,1250	1,524	58,87
K18 = -1,8116				K18 = 0,9017
	S7 = 0,0031
H19 = +1,8116				H19 = 0,9157
	D12 = 0,1250	1,524	58,87
K20 = -8,3333				H20 = 0,9102
	S8 = 0,0031
H21 = +1,0417				K21 = 0,8858
	D13 = 0,1250	1,524	58,87
H22 = +3,1250				H22 = 0,8602
	S9 = 0,2373
H23 = -4,0770	(asphärisch)			K23 = 0,7560
	D14 = 0,2133 '	1,7283	28,66
. H24= +1,0626				H24 = 0,6907
	S10 = 0,3175
K25 = +5,1589				H25 = 0,7197
	. D15 = 0,0625	1,7283	28,66
K26= +1,5001				K26 = 0,7200
	D16 = 0,1563	1,61452	56,22
H27= -1,5001				H27 = 0,7225

S3	2,54423	- S6	F	log F	d	JS1	0
0,03128	1,40738 '	0,68858	1,00000	0,00	co	0	+0,0575
1,11514	0,60353	0,74157	1,77827	0,25	360	-0,0575	+0,1162
1,93535	0,16104	0,72521	3,16227	0,50-	180	-0,1162	+0,1556
2,55181	0,16657	0,55123	5,62339	0,75	135	-0,1556	+0,2381
2,96338		0,13414	10,00000	1,00	90	-0,2381	+0,3256
					67	-0,3256	+0,5069
				45	-0,5069

Gleichung für asphärische Fläche K₂₃
x = -4,077 + 16,62193 - / - 0,02459203 / + 0,08899172 / - 0,02440590 / - 0,07442450 /°

Objektiv III

	Radius	Dicke oder Luftabstand	Brechungs index nd	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
Ri	= -7,9069				Ri	= 4,9814
		D1 = 0,1939	1,7847	26,10
R2	= +11,3019				R2	= 5,0414
		D2 = 0,9018	1,57427	52,02
Ri	= -6,4699				R3	= 5,0557
		S1 = 0,7330
R4	= +14,5462				R4	= 4,8557
		D3 = 0,3661	1,6888	49,48
-R5	= -30,2353				R5	= 4,8357
		S2 '= 0,0045
	= +5,3984				Re	= 4,4571
		D4 = 0,4241	1,6888	49,48
Ri	= +19,8853				Ri	= 4,4071
		S3 = variabel
Ra	= . +3,9647				Rs	= 2,4286
		D5 = 0,0804	1,69734	56,19
R9	= +1,7362				R9	= 2,1161
		S4 = 0,5178
Rio	= -3,9138				Rio	= 2,1018
		D6 = 0,0714	1,69734	56,19
Ru	= +4,4458				Ru	= 2,0132
		D7 = 0,3036	1,7847	26,10
R12	= -4,4458				Ru	= 1,9925
		D8 = 0,0714	1,69734	56,19
Ra	= +8,2572				Ri3	= 1,9161
		S5 = variabel
R14	= -1,8601				R14.	= 1,1153
		D9 = 0,0536	1,69734	56,19
RlS	= +1,8601				RlS	= 1,1721
		D10 = 0,1518	1,7847	26,10
Rl6	= +14,1274				Rl6	= 1,1857
		S6 == variabel
Ru	= QO				R11	= 1,2830
		D11 = 0,1911	1,524	58,87
Ria	= -2,3322				Rl8	= 1,3098
		S7 = 0,0045
R19	= +10,6292				R19	= 1,3238
		D12 = 0,1910	1,524	58,87
Rio	= -10,6292				R20	= 1,3288
		S8 = 0,0045
Rn	= +2,7812				R21	= 1,3273
		D13 = 0,2678	1,61342	59,27
Rn	= -2,7812				Rn	= 1,3060
		S9 = 0,0100
R23	= -2,5142.				Ri3	= 1,3049
		D14 = 0,0893	1,72830	28,66
R24.	= oo				Ri4.	= 1,2833
		S10 = 1,8928
■ R25	= oo				RlS	= 0,9600
		D15 = 0,0893	1,72830	28,66
Rie	= +1,4266				R26	= 0,9600
		S11 = 0,0298
R21	= +1,6477				R21	= 0,9600
		D16 = 0,2929	1,69734	56,19
RlS	= -2,7352				RlS	= 0,9600

H1	3,53462 . 2,01054 0.86219	S„	F j log F	d	IS1	IS3
0,04468 1.59306 2.76479	1.0319 1.1076 1,08422	1.00000 I 0.0 1.77827 ! 0.25 3.16227 ί 0,50	CG 511 256	0 -0,0822 -0,1660	0 + 0,0822 + 0,1660

	S5	S6	Fortsetzung	F	log F	d	ZlS1	ZlS3
S3	0,23005 0,23796	0,83569 0,23984	5,62339 10,00000	0,75 1,00	193 128 96 64	-0,2223 -0,3401 -0,4651 -0,7241	+0,2223 +0,3401 +0,4551 +0,7241
3,64545 4,23340

Objektiv IV

Radius	Dicke oder Luftabstand	Brechungs index ηά	Abbesche Zahl	Freier Durchmesser
R1 = -13,8303				K1 = 8,7220
	D1 = 0,3439	1,78467	26,10
R2 ■= +19,8994				R2 = 8,8289
	D2 = 1,5787	1,57369	52,11
R3 = -11,3540				R3 = 8,8550
	S1 = 1,2833
R4. = +26,0995				R4. = 8,5095
	D3 = 0,6409	1,68958	49,47
R5 = -50,9153				R5 = 8,4750
	S2 = 0,0078
R6 = +9,4373				R6 = 7,8077
	D4. = 0,7425	1,68962	49,51
R7 = +34,9140				R7 = 7,7243
	S3 = variabel
R8 = +6,9388				R8 = 4,2516
	D5 = 0,1407	1,69681	56,33
R9 = +3,0368				R9 = 3,7045
	S4 = 0,9066
A10 = -6,8699				R10 = 3,6795
	D6 = 0,1250	1,69681	56,33
A11 == +7,8124				A11 = 3,5240
	D7 = 0,5314	1,78503	26,09
R12 = -7,8124				R12 = 3,4870
	D8 = 0,1250	1,69681	56,33
R13 = +14,3312				A13 = 3,3528
	S5 = variabel
R14. = -3,2586				R14 = 1,9539
	D9 = 0,0938	1,69681	56,33
Ri5 = +3,2586				R15 = 2,0536
	D10 = 0,2657	1,78503	26,09
R16 = +24,3322				R16 = 2,0774
	S6 = variabel
R17 = -12,5098				R17 = 2,2274
	D11 = 0,3345	1,65031	58,60
A18 = -3,7028				R18 = 2,2899
	S7 = 0,078
R19 = +10,5352				R19 = 2,3212
	D12 = 0,3345	1,65031	58,60
R10 = -10,5352				R20 = 2,3181
	S8 = 0,0078
R21 == +4,8649				R21 = 2,2837
	D13 = 0,4689	1,61317	59,27
R22 = -4,8649				R22 = 2,2259
	S9 = 0,0258
R23 = -4,1260				R23 = 2,2243
	D14 = 0,1563	1,7282	28,66
R24 = +27,3461				R24 = 2,1602
	S10 = 2,8136
R2S = °o				R^5 = 1,7178 .
	D15 = 0,1563	1,76128	26.98
/?,„= +1,8127				RZh = 1.7360
	S1, = 0.0119

Fortsetzung

Radius	S5	Dicke oder	Luftabstand	0,288	F	Brechungs index /Ij	Abbesche Zahl	Freier Durchmesser	JS3
R27 = . +1,8913	6.36327				1,00000			R21 = 1,7382	0
	3,51989	O16 =	0,5643	1,77827	1,65031	58,60		+0,1437
.R28 = -3,5367	1,50941			3,16227			R2S= 1J741	+0,2907
	0,50269	S12 =	0,0078	5,62339				+0,3891
R29= +3,9463	0,41652	(asphärisch)	10,00000			R29 = 1,7554	+0,4704
		D17 =		1,65031	58,60		+0,5955
A30 = co						R30 = 1,7100	+0,8143
S3		S6		log F	d	• .15,	+ 1,2677
0,08691	1,80704	0,00	GO	0
2,79776	1,93956	0,25	900	-0,1437
4,84917	1,89864	0,50	449	-0,2907
6,39100	1,46352	0,75	338	-0,3891
■7,42307 ■	0,42032	1,00	282	-0,4704
			225	-0,5955
			168	-0,8143
			113	-1,2677

Gleichung für asphärische Fläche R₂₉

χ = +3,9463 - 15,57328 - f + 0,00427020 / - 0,00777096 / + 0,00721693 /°

Bei allen Objektiven ist der Maximalwert F,„ der äquivalenten Brennweite F der zehnfache Minimalwert F₀. Die Objektive I und II sind für eine relative öffnung //4, die des Objektivs III für eine relative öffnung von //2,8 und die des Objektivs IV für eine relative öffnung von //1,6 korrigiert. Die Objektive I und II unterscheiden sich voneinander durch Einzelheiten der vorderen Wirkungsgruppe L_Al L_A2, während das zweite und dritte Glied L_B und L_c und das ortsfeste Hinterglied L₀ einander identisch sind. Die vorderen drei Glieder L_Al L_A2, L_B und L_c des Objektivs III sind denen des Objektivs I ähnlich; die Abmessungen sind jedoch gegenüber denen des Objektivs I im Verhältnis der Öffnungszahlen, also im Verhältnis von 4/2,8 vergrößert. Das Hinterglied des Objektivs III ist jedoch nicht gegenüber dem des Objektivs I vergrößert. Die vorderen drei Glieder L_n L₄₂, L_B und L_c des Objektivs IV, in denen eine andere Konstruktion des Hintergliedes gewählt ist, zeigen denselben allgemeinen Typ wie den der Objektive I bis III, aber ihre Abmessungen unterscheiden sich etwas von denen des Objektivs I, die im Verhältnis von 4/1,6 vergrößert sind.

In allen vier Objektiven wird ein Halbwinkelfeld von 27° bei F₀ bis 2,7° bei F_1n überstrichen.

Die Irisblende aller vier Objektive ist ortsfest zwischen dem bewegbaren dritten Glied L_c und dem ortsfesten Hinterglied L₀ angeordnet. In den Objektiven I und II liegt die Blende in einer Entfernung von 0,0625 F₀ vor der Fläche R_n und hat einen Durchmesser von 0,8568 F₀. Im Objektiv III liegt die Blende in einem Abstand von 0,1375 F_n vorder Fläche R_n und hat einen Durchmesser von 1,22F₀. Im Objektiv IV liegt die Blende 0,2407 F₀ vor der Fläche R_n und hat einen Durchmesser von 2,1446 F₀.

Die hintere Schnittweite von der Rückfläche des Hintenzliedes bis zur Bildebene beträgt bei den Objektiven I und Ii 2,8301 F₀, beim Objektiv III 2.3027 F₀ und beim Objektiv IV 1.7878 F₀.

Die äquivalente Brennweite J₁₁ des beweglichen zweiten Gliedes L_n beträgt bei den Objektiven I und I!

-1,4703F₀, beim Objektiv III -2,1004F₀ und beim Objektiv IV -3,6770F₀; die äquivalente Brennweite f_c des beweglichen dritten Gliedes L_c beträgt bei den Objektiven I und II -1,8176F₀, beim Objektiv III -2,5966F₀ und beim Objektiv IV -4,5458F₀; die äquivalente Brennweite f_D des ortsfesten Hintergliedes L_D beträgt bei den Objektiven I und II +1,4755F₀, beim Objektiv III +2,3232F₀ und beim Objektiv IV +4,0419F₀; das positive bzw. negative Vorzeichen deutet die Konvergenz bzw. Divergenz an. Die äquivalente Brennweite f_A (für einen unendlichen Objektabstand) der vorderen Wirkungsgruppe L₄₁ L_A2 beträgt bei den Objektiven I und II +4,4551 F₀, beim Objektiv III +6,3644F₀ und beim Objektiv IV + 11,1415F₀. Diese Gruppe besteht bei allen vier Objektiven aus zwei Komponenten L_n und L₄₂. von denen die vordere L_Al ortsfest und etwas divergent ist, während die hintere Komponente L₄₂ zwecks Fokussierung beweglich und konvergent ist. ■ Die äquivalente Brennweite der vorderen Komponente L₄₁ beträst beim Objektiv I -31,355F₀. beim Objektiv II -31,087 F₀, beim Objektiv III -44,764 F₀ und beim Objektiv IV -77,1924 F₀, so daß sie in allen vier Objektiven etwa — 7/a entspricht. Die äquivalente Brennweite der hinteren Komponente L₄₂ beträgt beim Objektiv I +4,2793 F₀, beim Objektiv Il + 4,277F₀, beim Objektiv III +6,1132F₀ und beim Objektiv IV +10,6868 F₀, so daß sie bei den Objektiven I bis III etwa einem Wert von +0,961/₄ und beim Objektiv IV +0,959 f_A entspricht. Die Tatsache. daß die vordere Komponente nicht genau afokal ist. bedeutet, daß sich während der Fokussierbewegungen die äquivalente Brennweite der vorderen Wirkungsgruppe ändert, aber die Änderung im gesamten Bereich der fokussierendcn Einstellung sehr gering und daher ohne Nachteil ist. Wenn beiden Objektiven I und II der Brennpunkt von einem unendlichen Objektes abstand auf den kleinsten Objektabstand von 45 F₀ vor der Vorderfläche R₁ geändert wird, bewegt sich die hintere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe um einen Weg von 0.5069 F,, nach vorn, und die iiuui-

valente Brennweite der vorderen Wirkungsgruppe verändert sich von +4,4551 F₀ auf +4,5315F₀. Beim Objektiv III erstreckt sich der Fokussierbereich von Unendlich bis auf einen Abstand von 64,3 F₀ vor der Fläche R₁ ; die gesamte Bewegung der hinteren Komponente der vorderen Wirkungsgruppe nach vorn beträgt für den Bereich 0,7241 F₀. wobei sich die äquivalente Brennweite der vorderen Gruppe von +6,3644 F₀ auf +6,4735 F₀ ändert. Beim Objektiv IV erstreckt sich der Fokussierbereich von Unendlich bis zu einem Abstand von 113 F₀ vor der Fläche R₁; die gesamte Bewegung der hinteren Komponente der vorderen Wirkungsgruppe beträgt für den Bereich 1,2677 F₀, ι wobei sich die äquivalente Brennweite der vorderen Wirkungsgruppe von +11,1415F₀ auf + 11,3355 F₀ ändert.

Bei allen vier Objektiven besteht die ortsfeste vordere Komponente L_Al der vorderen Wirkungsgruppe aus einem zweilinigen Kittglied, deren Vorder- und Rückfläche konkav nach vorn gekrümmt ist; die innere Kontaktfläche ist dispers und mit einem Krümmungsradius konvex nach vorn gekrümmt, der beim Objektiv 17,9114 F₀ oder 1,776/,, beim Objektiv II 7,8125 F₀ oder 1.754/,, beim Objektiv III 11,3019F₀ oder 1,776/, und.beim Objektiv IV 19,8994 F₀ oder 1,786/, beträgt. Der Petzval-Beitrag der Vorder- bzw. Rückfläche dieser Doppelkomponente beträgt beim Objektiv I -0,0794 bzw. +0,0805/F₀. beim Objektiv II -0.0763 bzw. +0,0788/F₀, beim Objektiv III -0,0556 bzw. +0,0564/F₀ und beim Objektiv IV -0,0318 bzw. + 0,0321/F₀.

Der Maximaiwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des gesamten Objektivs zur Öffnungszahl des Objektivs beträgt bei den Objektiven I und II 2.5 F₀, beim Objektiv 111*3,57 F₀ und beim Objektiv IV 6,25 F₀, so daß die äquivalente Brennweite /, der vorderen Wirkungsgruppe L,_nL._u dem 1,78'fachen Maximalwert für das Verhältnis bei allen vier Objektiven entspricht.

Das arithmetische Mittel aus den Abbeschen Zahlen für die Materialien der drei konvergenten Linsen der vorderen Wirkungsgruppen L_Ai L_A2 beträgt bei den Objektiven I und III 50,33, beim Objektiv II 52,83 und beim Objektiv IV 50,36 und übersteigt die Abbesche Zahl für die divergente vordere Linse dieser Wirkungsgruppe bei den Objektiven I und III um 24,23, beim Objektiv II um 26,05 und beim Objektiv IV um 24,26. In der vorderen Komponente L₄₁ allein beträgt die Differenz zwischen den Abbeschen Zahlen für die Materialien der beiden Linsen bei den Objektiven I und III 25,92, beim Objektiv II 32,76 und beim Objektiv IV 26,01; die Differenz der mittleren Brechungsindizes ist bei den Objektiven I, III und IV 0.21 und beim Objektiv II 0.22.

Die Vorderfläche R₁ der vorderen Komponente hat dne disperse Brechkraft beim Objektiv I von0,1418/F_u absolut oder 0,6317/F₀ absolut, beim Objektiv II von 0,1345/F₀ absolut oder 0,5992//, absolut, beim Objektiv II von 0,0992/F₀ absolut 'oder 0,6313//, absolut und beim Objektiv IV von 0,0567/F₀ oder 0,6317//., absolut.

Die bewegbare hintere Komponente L_-42 der vorderen Wirkungsgruppe hat beim Objektiv I eine äquivalente Brennweite von +4,2793 F₀ oder 0,961 /',, beim Objektiv II +4,277 F₀ oder 0,96 /'„ beim Objeki i ν Γ11 von +6,1132 F₀ oder 0,961 /', und beim Objektiv IV von +10.6868 F_n oder 0.959/,. Diese hintere Komponente L ₁₂ besteht bei allen vier Objektiven aus zwei einfachen konvergenten Linsen, deren Vorderflächen konvex nach vorn gekrümmt sind. Der Krümmungsradius R₄. der Vorderfläche der erste Linse beträgt beim Objektiv I 10,1825F₀ oder 2,286/,, beim Objektiv II 10,0725 F₀ oder 2,261 /,, beim Objektiv III 14,5462 F₀ oder 2,286 f_A und beim Objektiv IV 26,0995 F₀ oder 2,343/,.

Der Krümmungsradius R₆ der Vorderfläche der zweiten Linse beträgt beim Objektiv I 3,7789 F₀ oder

ίο 0,848/,, beim Objektiv II 3,7338 F₀ oder 0,838/,, beim Objektiv III 5,3984 F₀ oder 0,848 f_A und beim Objektiv IV 9,4373 F₀ oder 0,847/,.

Die hintere Fläche der hinteren Komponente L_A2 ist bei allen vier Objektiven konvex nach vorn gekrümmt; ihr Krümmungsradius beträgt beim Objektiv I 13,9198F₀ oder 3,124/,, beim Objektiv II 13,2696 F₀ oder 2,979/,, beim Objektiv III 19,8853 F₀ oder 3,124/, und beim Objektiv IV 34,914F₀ oder 3,134Z₁.

Die axiale Dicke (D₁ + D₂) der Doppelkomponente der vorderen Wirkungsgruppe beträgt beim Objektiv I 0,7669F₀ oder 0,1722/,, beim Objektiv II 0,7844F₀ oder 0,1761 f_A, beim Objektiv III 1,0957F₀ oder 0,1722/₄ und beim Objektiv IV 1,9226F₀ oder 0,1726/,. Die Summe der axialen Dicken (D₃ + D₄) der beiden einfachen Linsen der Komponente L_A2 beträgt bei den Objektiven I und II 0,5531 F₀, beim Objektiv III 0,7902 F₀ und beim Objektiv IV 1,3834 F₀ und entspricht bei allen vier Objektiven dem Wert von 0.1242 /,.

Bei allen vier Objektiven tritt der kleinste Abstand zwischen dem bewegbaren zweiten und dritten Glied L₈ und L_c des Objektivs dann auf, wenn die äquivalente Brennweite F des Objektivs 7,45 F₀ beträgt; der numerische Wert der äquivalenten Brennweite f_B und f_c dieser Glieder entspricht dem 5,88- bzw. 7,27fachen Minimalwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des Objektivs zur Üffnungszahl des Objektivs.

Das bewegliche zweite Glied L_B aller vier Objektive besteht aus einer einfachen divergenten Meniskuskomponente, deren Flächen konvex nach vorn gekrümmt sind und der eine divergente Dreifachkomponente folgt, deren konvergentes Element zwisehen zwei divergenten Elementen, eingesetzt ist; . ihre gesamte Axialbewegung beträgt im Änderungsbereich 1,994/_ß absolut.

Das bewegliche dritte Glied L₁- aller vier Objektive besteht aus einer Doppelkomponente, deren Vorderfläche R₁₄. mit einem Krümmungsradius von 0,72 f_c absolut konkav nach vorn gekrümmt ist; die gesamte Axialbewegung dieses Gliedes beträgt im Änderungsbereich 0,305 /■ absolut.
Bei allen vier Objektiven sind die verschiedenen Aberrationen im gesamten Änderungsbereich der äquivalenten Brennweite des Objektivs und außerdem im gesamten Fokussierbereich für die vorderen drei Glieder L₁, L_/l2, L_a und L_c gut stabilisiert; das ortsfeste Hinterglied L₀ dient dem Ausgleich dieser restlichen stabilisierten Aberrationen und bringt die sich ergebende Bildebene in eine zweckmäßige Lage. Die Konstruktion dieses Hintergliedes L₀ kann sich in weitem Maße ändern.

Bei den Objektiven I und II kann dieses Hinter-

f>5 glied als abgewandelte. Cooksche Triplet-Konstruktion angesehen werden, in der die am Vordere.nde benötigte, stark konvergente Brechkraft, mit der der ziemlich weit divergierende Strahl vom dritten Glied

L_c aus aufgenommen wird, durch drei einfache konvergente Komponenten erreicht wird, denen eine einfache divergente Komponente und eine konvergente Doppelkomponente folgt. Mit dieser Konstruktion können bei passender Abmessung die restlichen stabilisierten Aberrationen (insbesondere die primären Aberrationen) der vorderen drei Glieder ausgeglichen werden; bei beiden Objektiven ist eine asphärische Fläche vorgesehen, durch die Aberrationen höherer Ordnung besser korrigiert werden; eine derartige asphärische Fläche ist die Vorderfläche R₂₃ der einfachen divergenten Komponente, wenn sie für die gleichzeitige Korrektur der sphärischen Aberration und der Koma bei einer möglichst kleinen Wirkung auf die schiefen Aberrationen verwendet werden kann.

Beim Objektiv III wird ein etwas unterschiedliches ortsfestes Hinterglied L₀ benutzt, das als abgewandelte Petzval-Konstruktion bezeichnet werden kann. In diesem Fall werden sechs einfache Komponenten benutzt, von denen die drei ersten wiederum konvergent sind, um die notwendige starke konvergente Brechkraft am Vorderende zu erreichen, während die nächsten beiden divergent sind und die sechste konvergent ist. Obgleich beim angegebenen Objektiv keine sphärische Fläche Anwendung findet, kann die Aberration höherer Ordnung besser korrigiert werden, wenn eine derartige Fläche benutzt wird.

Bei einer weiteren Konstruktion des ortsfesten Hintergliedes L_D gemäß dem Objektiv IV besteht dieses aus sieben einfachen Komponenten, von denen die ersten drei und die letzten beiden konvergent sind, während die vierte und fünfte divergent ist. Wiederum wird eine asphärische Fläche angewendet, die in diesem Fall die Vorderfläche R₂₉ der hintersten Komponente ist.

In dem nun zu beschreibenden Objektiv V wird die vordere Wirkungsgruppe L_M L_A2 gemäß der Erfindung in Verbindung mit einer unterschiedlichen Anordnung der beweglichen Glieder L_B und L_c angewendet, bei der das bewegliche zweite Glied L_B divergent und das bewegliche dritte Glied L_c konvergent ist.

Objektiv V

	Radius	Dicke oder Luftabstand	Brechungs index nd	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
Ri	= -3,4427				R1	= 2,169
		D1 = 0,0844	1,7847	26,10
R2	= +4,9209				R2	= 2,195
		D2 = 0,3926	1,57427	52,02
R3	= -2,8171				R3	= 2,201
		S1 = 0,3192
R4	= +6,3336				R^	= 2,114
		D3 = 0,1594	1,6888	49,48
R5	= -13,1647				R5	= 2,105
		S2 = 0,0019
R6	= +2,3505				R6	= 1,941
		D4. = 0,1846	1,6888	49,48
Ri	= +8,6582				Ri	= 1,919
		S3. = variabel
Ra	= +3,2914				Rs	= 1,092
		D5 = 0,0425	1,6968	55,61
R9	= +0,5627
		D6 = 0,1837	1,7847	26,10
Rw	= +0,9223				Rio	= 0,851
		S4 = 0,2263
Ru	= -1,5531				Rn	= 0,825
		D7 = 0,0385	1,6968	55,61
Rn	= +3,8674				Ra	= 0,840
		S5 = variabel
R13	= +4,8792				Ri3	= 0,848
		D8 = 0,0990	1,6510	58,66
• Rl4-	= -2,2293				R14	= 0,855
		S6 = 0,0014
RlS	= +1,9767				Rls	= 0,854
		D9 = 0,1653	1,6968	55,61
R16	= -1,3611
		D10 = 0.0470	1,7847	26,10
R1I	= -32,1130				Rm	= 0,829
		. S7 = variabel
Rm	= +0,7604					= 0.524 ·
		D11 = 0.0895	1.61323	36,92
R»	= +1,1087				R w	= 0.493
		S8 = 0.1424
	= -1,4715				«...	= 0.450
		Dn = O.IS37	:.') i 342	5l).27

Fortsetzung

	Radius	Dicke oder	Luftabstand	Brechungs index JIj	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
R21	= +0,7630						= 0,417
		S9 =	0,2211
RlZ	= -6,9454					^22	= 0,517
		D13 =	0,0448	1,62049	36,24
R23	= +1,3175
		D14 =	0,1165	1,61342 ■	59,27
R24.	= -0,7208					•^24	= 0,557

S3	S5	S-,	F	log F	d	ZlS1	ZlS2
0,03631	2,08161	0,06723	1,000	0,0000	oo	0	0
0,37563	1,56792	0,24159	1,526	0,1836	222	-0,0358	+0,0358
0,66256	1,05424	0,46834	2,400	0,3802	111	-0,0723	+0,0723
0,89113	0,54057	0,75345	3,819	0,5820	84	-0,0968	+0,0968
1,06367	0,02688	1,09459	6,000	0,7782	56	-0,1481	+0,1481
					42	-0,2026-	+0,2026
					28	-0,3153	+0,3153

Bei diesem Objektiv entspricht der Maximalwert F_n, der äquivalenten Brennweite F des gesamten Objektivs dem sechsfachen Minimalwert F₀. Dieses Objektiv ist für eine relative öffnung von //4 korrigiert, so daß ein Halbwinkelfeld von 18° bei F₀ bis 3° bei F_n, überstrichen wird. Die Irisblende ist ortsfest zwischen dem dritten und vierten Glied in einem Abstand von 0,014F₀ vor der Fläche R₁₈ angeordnet und hat einen Durchmesser von 0,54 F₀. Die hintere Schnittweite von der Rückfläche R₂₄. des Objektivs bis zur Bildebene beträgt 1,752 F₀.

Die äquivalente Brennweite f_B des beweglichen

divergenten zweiten Gliedes L_B beträgt —0,8959 F₀, die des konvergenten dritten Gliedes L_c + 1,3599 F₀ und die des konvergenten Hintergliedes L_D ■ +13,3238 F₀.

Die äquivalente Brennweite f_A (für einen unendlichen Objektabstand) der vorderen Wirkungsgruppe Lαϊ LΛ2 beträgt +2,7711F₀. Die ortsfeste vordere Komponente L₄₁ ist wiederum etwas divergent und hat eine äquivalente Brennweite von —19,49 F₀ oder annähernd von — lf_A. Die äquivalente Brennweite der hinteren Komponente L_A2 beträgt +2,6617F₀ oder +0,96/_Λ. Wiederum ist die Abweichung von der strengen Afokalität in der vorderen Komponente L_A1 so gering, daß keine wesentliche Differenz bei der Ausführung des Objektes auftritt. Der Fokussierbereich erstreckt sich aus dem Unendlichen bis auf einen Abstand von 28 F₀; die gesamte Bewegung der hinteren Komponente L_A2 nach vorn bei einer solchen Änderung beträgt 0,3153 F₀.

Die ortsfeste vordere Komponente L_n der vorderen Wirkungsgruppe besteht wiederum aus einem zweilinsigen Kittglied mit konkav nach vorn gekrümmten Außenflächen; die innere Kontaktfläche dieser Doppelkomponente ist dispers und mit einem Krümmungsradius R₂ von 1.776/'., konvex nach vorn gekrümmt. Der Petzval-Beitrag der Vorder- und Hinterfläche R₁ und R₃ dieser Doppelkomponente beträgt -0.1277/F₀ bzw. +0,1295/F₀. Die Vorderflüche ^R₁ hat eine disperse Brechkraft von 0.2279/F,, oder 0.6316//', absolui.

Das arithmetische Mittel der Abbeschen Zahlen für die Materialien der drei konvergenten Elemente der vorderen Wirkungsgruppe beträgt 50,35 und übersteigt das des divergenten Elementes um 24,23. In der ortsfesten vorderen Komponente L_A1 allein beträgt die Differenz der Abbeschen Zahlen 25,92, und die Differenz des mittleren Brechungsindex beträgt 0,21.

Der Maximalwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des Objektivs zur Öffnungszahl des Objektivs ist 1,5 F₀, so daß die äquivalente Brennweite f_A der vorderen Wirkungsgruppe dem l,85fachen Maximalwert des Verhältnisses entspricht.

Die bewegliche hintere Komponente L_A2 der vorderen Wirkungsgruppe besteht wiederum aus zwei einfachen konvergenten Linsen, deren Vorderflachen konvex nach vorn gekrümmt sind. Der Krümmungsradius R₄. der Vorderfläche der ersten Linse beträgt 2,286X₁, während der Krümmungsradius R₆ der Vorderfläche der anderen Linse 0,848/ beträgt. Der Krümmungsradius R₁ der hinteren Fläche der vorderen Linse beträgt 3,124 Z₁.
Die axiale Dicke (D₁ + D₂) der Komponente L_A2 ist 0,477F₀ oder 0,1722/,; die Summe der axialen Dicke (D₃ + D₄) der beiden einfachen konvergenten Linsen beträgt 0,344 F₀ oder 0,\242f_A.

Das divergente, bewegliche, zweite Glied L₈ des Objektivs besteht aus einer divergenten Meniskusdoppelkomponente vor einer einfachen divergenten Komponente; das konvergente, bewegliche, dritte Glied L_c besteht aus einer einfachen konvergenten Komponente vor einer konvergenten Doppelkomponente mit einer dispersen inneren Kontaktfläche.

Das bewegbare System mit dem zweiten und dritten Glied L₀, L_c führt als Ganzes eine Axialbewegung in nicht linearer Beziehung zur Bewegung des Steuerelementes aus; gleichzeitig führen innerhalb des beweglichen Systems die beiden Glieder L₀ und L_c eine gleiche, aber entgegengesetzte Axialbewegung in linearer Beziehung zur Bewegung des Einstell- odor Steuerelementes für die Brennweite und Bildgröüe aus: die beiden Glieder beweucn sich bei einer Ληα.,-

209 682/101

rung von kleinen zu größeren Werten der äquivalenten Brennweite des Objektivs aufeinander zu.

Die gesamte Axialbewegung des divergenten, zweiten Gliedes L_B beträgt im Änderungsbereich 1,02736 F₀ oder 1,1467/ _B (absolut); diese Bewegung entspricht der gesamten Axialbewegung des konvergenten dritten Gliedes L_c.

Die Aberrationen werden mit den drei vorderen Gliedern im gesamten Einstellbereich der Brennweite und Bildgröße und im gesamten Fokussierbereich gut stabilisiert und im ortsfesten Hinterglied L₀ ausgeglichen, das bei diesem Objektiv drei Komponenten aufweist, von denen die erste eine einfache konvergente Meniskuskomponente mit konvex nach vorn gekrümmten Flächen, die zweite eine einfache divergente Komponente und die dritte eine konvergente Meniskusdoppelkomponente ist, deren Außenflächen konkav nach vorn gekrümmt sind.

In der Praxis möchte man oft zwei verschiedene Änderungsbereiche der äquivalenten Brennweite des Objektivs zur Verfügung haben; bei dem Objektiv gemäß der Erfindung ist dies durch eine achromatische Doppelkomponente zu erreichen, die bei Bedarf hinter das ortsfeste Hinterglied L₀ des Objektivs gesetzt werden kann; von dieser Doppelkomponente wird die sich ergebende Bildebene weiter von der Rückfläche des Gliedes L₀ entfernt, und die Werte der äquivalenten Brennweite des Objektivs werden im selben Verhältnis imgesamten Bereich vergrößert. Eine

ίο weitere Wirkung des Zusatzes dieser Doppelkomponente besteht darin, daß die relative öffnung des Objektivs und das überstrichene Winkelfeld herabgesetzt werden. Die numerischen Daten sind anschließend für zwei Objektive einer achromatischen Doppelkomponente angegeben, die dem Hinterglied L₀ nach Objektiv I folgt. Die F i g. 6 und 7 zeigen diese beiden Objektive einer Doppelkomponente L_E hinter dem Hauptobjektiv, das nur schematisch angedeutet ist; von den vier Gliedern L_A, L_B, L_c und L₀ ist daher nur die Vorder- und Rückfiäche gezeigt.

	Objektiv VI	Brechungs index nd	Abbesche Zahl	Freier Durchmesser
Radius	Dicke oder Luftabstand	1,70035 1,60483	30,28 43,83	R28 = 0,7312 R29 = 0,7312 A30 = 0,7312
R28 = co R29 = -2,0920 R30 = +3,3428	S11 = 0,2812 D17 = 0,0781 D18 = 0,0500

Objektiv VII

	Radius	Dicke oder	Luftabstand	Brechungs	Abbesche Zahl	Freier	Durchmesser
				index nd
•^28	= 00					^28	= 0,6749
		S11 =	0,7369
R29	= -2,0920					R29	= 0,6749
		D11 =	0,0781	1,70035	30,28
•R30	= +2,0920					■R30	= 0,6749
		D18 =	0,0500	1,60982	53,31

Die Abmessungen dieser beiden Objektive für die achromatische Doppelkomponente sind als Faktor des Minimalwertes F₀ der äquivalenten Brennweite für das Objektiv nach Beispiel 1 angegeben. In beiden Tabellen bedeutet S₁₁ den Luftabstand zwischen der Rückfläche R₂₁ des ortsfesten Hintergliedes L₀ nach Objektiv I und der Vorderfläche R₂₈ der hinzugesetzten Doppelkomponente. Die Doppelkomponente besteht in beiden Fällen aus einem konvergenten Element, das vor ein divergentes Element gesetzt ist.

Durch die hinzugesetzte Doppelkomponente L_£ nach Objektiv VI werden die Werte der äquivalenten Brennweite im Verhältnis von 3 : 2 vergrößert, so daß der normale Bereich von 1 bis 10 F₀ mit Hilfe der Doppelkomponente auf 1,5 bis 15 F₀ verändert wird. Mit Hilfe der Doppelkomponente nach Objektiv VII werden die Werte der äquivalenten Brennweite nach Objektiv I verdoppelt, so daß sich ein Bereich von 2 bis 20 F₀ ergibt, wenn die Doppelkomponcme eingesetzt ist.

Die hintere Schnittweite von der Rückfläche A₃₀ der hinzugesetzten Doppelkomponente L_E bis zur neuen Läse der sich ergebenden Bildebene beträgt beim Objektiv VI 3,704F₀ und beim Objektiv VII 4,028 F₀. Die relative öffnung des Objektivs ändert sich durch Zusatz der Doppelkomponente von //4 auf f/6 beim Objektiv VI und auf //8 beim Objektiv VII. Das Halbwinkelfeld, das sich beim Objektiv I von 27° beim Wert F₀ nur auf 2,7° beim Wert F_1n ändert, ändert sich nach Zusatz der Doppelkomponente gemäß dem Objektiv VI von 18° beim Wert von 1,5F₀ auf 1,8° beim Wert von 15F₀ und nach Zusatz der Doppelkomponente des Objektivs VII von 13,5° beim Wert von 2 F₀ auf. 1,35° beim Wert von 20F₀. Der Zusatz nur einer achromatischen Doppelkomponente zu dem bereits gut korrigierten Objektiv muß natürlich zu einer geringeren Korrektur der Aberrationen führen. Die vergrößerte äquivalente Brennweite und die herabgesetzte relative öffnung bzw. das herabgesetzte Winkelfeld stellen jedoch keine

solche hohe Anforderungen an die Korrektur, wie wenn das Objektiv allein verwendet wird; für viele praktische Zwecke reicht die mit der Doppelkomponente erhaltene Korrektur völlig aus.

Die notwendige Axialbewegung des zweiten und dritten Gliedes kann in verschiedener Weise, z. B. mit Hilfe entsprechend geformter Führungsscheiben herbeigeführt werden, die in Form von Führungsrillen auf der inneren Fläche eines röhrenförmigen Körpers angebracht sind, der von dem Steuerelement zur Einstellung der Brennweite und Bildgröße gedreht wird und das zweite und dritte Glied umgibt, die gegen eine Drehung relativ zum ortsfesten Objektivgehäuse festgehalten werden. Die Fokussierbewegung der hinteren Komponente L_A2 der vorderen Wirkungsgruppe kann unter der Steuerung eines fokussierenden Elementes dadurch bewirkt werden, daß diese Komponente mit dem ortsfesten Objektivgehäuse verschraubt wird.

Die Erfindung kann auch in anderer Weise in die Praxis umgesetzt werden, als zuvor erläutert ist. So kann die ortsfeste vordere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe streng afokal oder etwas konvergent sein. Die Anwendung einer etwas divergenten, ortsfesten, vorderen Komponente ist jedoch nicht nur

ίο hinsichtlich des Beitrages zur Rückwärtsverlagerung des hinteren Knotenpunktes der vorderen Wirkungsgruppen, sondern auch deshalb vorteilhaft, weil das Winkelfeld des Objektivs ausgeweitet wird. Bei einer geringeren relativen öffnung kann die bewegliche hintere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe aus einer einfachen konvergenten Linse bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Objektiv mit veränderbarer Brennweite, mit einer bezüglich der Brennweitenänderung ortsfesten vorderen Wirkungsgruppe, die in zwei Komponenten aufgeteilt ist,¹ von denen die hintere Komponente unabhängig von der vorderen Komponente zur Fokussierung zwecks Anpassung an verschiedene Gegenstandsweiten bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ortsfeste vordere Komponente (L_Al) der vorderen Wirkungsgruppe (L _A1, L_A2) annähernd afokal ist, d. h. eine Brennweite aufweist, die größer als 4f_A ist, wobei f_A die Brennweite der vorderen Wirkungsgruppe bezeichnet und aus einem zweilinsigen Kittglied besteht, dessen Gläser sich in

den Abbe-Zahlen um mehr als 25 und in den Brechzahlen um 0,18 bis 0,24 unterscheiden und dessen axiale Dicke kleiner ist als 0,25 f_A, und daß ferner die axial bewegbare hintere Komponente (L_A2) eine Brennweite zwischen 0,75 und 1,125 X₁ aufweist und aus Einzellinsen, vorzugsweise aus zwei einfachen Sammellinsen besteht, deren axiale Gesamtdicke größer als 0,075 f_A und kleiner als 0,25 f_A ist, und'f_A vorzugsweise zwischen dem 1,2- und 2,4fachen Maximalwert für das Verhältnis der äquivalenten Brennweite des Gesamtenobjektivs zur öffnungszahl des Objektivs Hegt.

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wirkungsgruppe im wesentlichen nach der folgenden Tabelle aufgebaut ist:

Radius Dicke oder Luftabstand Brechungsindex n_d Abbesche Zahl Ri = -5,5349 D₁ = 0,1357 1,7847 26,10 R₂ = +7,9114 D₂ = 0,6312 1,57427 52,02 R₃ = -4,5290 S₁ veränderbar (0,5131 für einen unendlich fernen Gegenstand) R, = +10,1825 D₃ = 0,2562 1,6888 49,48 R₅ = -21,1649 S₂ =0,0031 R₆ = +3,7789 D₄. = 0,2969 1,6888 49,48 R₁ = +13,9198

3. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wirkungsgruppe im wesentlichen nach der folgenden Tabelle aufgebaut ist:

Radius Dicke oder Luftabstand Brechungsindex n_d- Abbesche Zahl = -5,6638 D₁ = 0,1438 1,7618 26,78 = +7,8125 D₂ = 0,6406 1,54065 59,54 R₃ = --4,4547 S₁ veränderbar (0,5131 für einen unendlich fernen Gegenstand) R* = +10,0725 D₃ = 0,2562 1,6888 49,48 R₅ = -21,5072 S₂ = 0,0031 R₆ = +3,7338 D₄ = 0,2969 1,6888 49,48 R₁ = +13,2696

4. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wirkungsgruppe im wesentlichen nach der folgenden Tabelle aufgebaut ist:

Radius Dicke oder Luftabstand Brechungsindex n_d Abbesche Zahl R₁ = -7.9069
R₁ = +11.3019 D₁ = 0,1939
£>, = 0.9018 1,7847
1,57427 26,10
52,02

Fortsetzung

Radius Dicke oder Luftabstand Brechungsindex n_d Abbesche Zahl = -6,4699 S₁ veränderbar (0,7330 für einen unendlich fernen Gegenstand) R₄ = 4-14,5462 D₃ = 0,3661 1,6888 49,48 R₅ = -30,2353 S₂ =0,0045 R₆ = +5,3984 D₄. = 0,4241 1,6888 49,48 Ri = +19,8853

5. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Wirkungsgruppe im wesentlichen nach folgender Tabelle aufgebaut ist:

Radius Dicke oder Luftabstand Brechungsindex n_d Abbesche Zahl R₁ = -13,8303 - D_x = 0,3439- 1,78467 26,10 R₂ = +19,8994 D₂ = 1,5787 ■ 1,57369 52,11 R₃ = -11,3540 S₁ veränderbar (1,2833 für einen unendlich fernen Gegenstand) R₄. = +26,0995 D₃ = 0,6409 1,68958 49,47 R₅ = -50,9153 S₂ = 0,0078 R₆ = +9,4373 D₄. = 0,7425 1,68962 49,51 R₁ = +34,9140

Die Erfindung betrifft ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite, mit einer bezüglich der Brennweitenänderung ortsfesten vorderen Wirkungsgruppe, die in zwei Komponenten aufgeteilt ist, von denen die hintere Komponente unabhängig von der vorderen Komponente, zur Fokussierung zwecks Anpassung an verschiedene Gegenstandsweiten bewegbar ist.

Bei Objektiven der beschriebenen Art sind die zur Brennweitenänderung bewegbaren Glieder so entworfen, daß die Aberration während der Bewegung auf einem im wesentlichen konstanten niedrigen Betrag gehalten wird. Das stationäre Hinterglied ist so entworfen, daß es den stabilisierten Restwert der Aberration korrigiert. Außerdem korrigiert das Hinterglied eine restliche Aberration, die von der vorderen Wirkungsgruppe verursacht wird, und da die hintere Komponente der vorderen Wirkungsgruppe zur Fokussierung einstellbar ist, ist es wünschenswert, daß diese restliche Aberration, die von der vorderen Wirkungsgruppe her stammt, während der Fokussierungseinstellung stabilisiert wird.

Die deutsche Patentschrift 1109 397 zeigt ein Objektiv, bei dem der Versuch gemacht worden ist, die Aberration des vorderen Gliedes auf einem niedrigen Wert zu halten, indem zur Fokussierung nur der rückwärtige Teil eines zweiteiligen Vordergliedes bewegt wird. Bei dieser bekannten Anordnung ist die Brechkraft des vorderen Gliedes zwischen dem vorderen und hinteren Teil aufgeteilt. Dabei sind drei Komponenten zu bewegen, nämlich zwei relativ leichte einfache konvergente Elemente und ein doppelgliedriger Achromat. Letzterer enthält ein divergentes Element aus einem Glas hoher Qualität, welches sehr schwer ist, und ein relativ dickes konvergentes Element, so daß der gesamte Achromat ziemlich dick und schwer ausfällt.

Außerdem ist es schwierig, die angestrebte Stabilität der Aberration während der Fokussierung zu erreichen, besonders hinsichtlich der chromatischen Aberration infolge der Bewegung des Achromaten, weil der hintere Teil eine verhältnismäßig große Bewegung für einen gegebenen Fokussierungsbetrag ausführen muß.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die vordere Wirkungsgruppe in anderer Weise aufzuspalten, und zwar in eine stationäre, etwa afokale Komponente, die die achromatische Doppellinse enthält, und in eine bewegbare weniger komplizierte rückwärtige Komponente. Für einen vorgegebenen Betrag der Fokussierung wird dabei die erforderliche Bewegung der hinteren Komponente infolge der .niedrigeren Brechkraft der vorderen Komponente vermindert.