DE2040722A1 - Pankratisches Objektiv,insbesondere fuer photographische Aufnahmen - Google Patents

Description

• Pankratisches Objektiv, insbes.
• für photographische Aufnahmen Die Erfindung betrifft ein pankratisches Objektiv, insbes. für photographische Aufnahmen, bestehend aus einem Vorsatz variabler Vergrößerung und einem Grundobjektiv fester Brennweite, wobei der Vorsatz aus zwei feststehenden Gliedern aufgebaut ist, von welchen das erste, dem Aufnahmeobjekt zugekehrte Glied positive Brechkraft, das zweite, dem Grundobjelctiv benachbarte Glied negative Brechkraft besitzt und zwischen diesen ein negatives und ein positives Objektivglied sind.
• Ziel der Erfindung ist es, ein pankratisches Objektiv zu schaffen, durch welches ohne zusätzliche Hilfsmittel wie z. B. Vorsatzlinsen, Objekte, die sich in einer Entfernung zwischen Unendlich und wenigen Millimetern vor der Frontlinse des Objektivs befinden, ohne Einbuße an Abbildungsqualität abgebildet werden können. Im besonderen sollen durch das Objektiv Abbildungsmaßstäbe zwischen 1 : und 1 : - 5 erreichbar sein; es sollen also mit dem erfindungsgemäßen Objektiv Aufnahmen bis weit in den Makrobereich möglich sein. Bekanntlich werden unter Makroaufhahmen solche mit einem Abbildungsmaßstab zwischen 1 : - 10 bis 1 : - 1 verstanden.
• Diese Aufgabe ist mit der herkömmlichen Naheinstellung durch Verschieben des Frontgliedes des beschriebenen Objektivtyps nicht mehr lösbar, da mit dieser Maßnahme im Minimum Aufnahmedistanzen von ca. 1 m erreicht werden können.
• Bei einem Objektivtyp, der allerdings grundsätzlich von dem oben beschriebenen abweicht, ist es bereits vorgeschlagen worden, durch axiale Verschiebung von innenliegenden, d. h. zwischen einem Frontglied und einem Grundobjektiv angeordneten Objektivgliedern eine Einstellung auf extrem nahe Objekte zu erreichen, wobei der Abbildungs maß stab ebenfalls bereits Werte im Makrobereich annimmt. Bei dicsem bekannten Ohjektivtyp ist allerdings das Verhältnis von Minimal- zu Maximalbrennweite auf einem Wert von ca. 1 : 4 begrenzt.
• Dic oben skizzierte Aufgabe wird bei einem Objektiv der eingangs beschriebenen Art, weiches hinsichtlich seines Brennweinbereiches nicht diesen engen Beschränkungen unterliegt, dadurch gelöst, daß der Vergrößerungsfaktor / cles verschiebbaren, an dritter Stelle stehenden positiven Gliedes in der Einstellung des Objektivs auf die minimale Gesamtbrennweite fmin und in der Einstellung auf die maximale Gesamtbrennweite fmax folgenden Bedingungen genügt, worin fIII die Brennweite dieses dritten Gliedes bezeicllnet: und für die beiden verschiebbaren Glieder in zwei Teilbereichen ihre; gesamten Verstellbereiches zwei verschiedene Bewegungdgesetze vorhanden sind, wobei bei einer Verstellung gemäß dem ersten Bewegungsgesetz in an sich bekannter Weise die Schärfenebene konstant blcibt, bei einer Verstellung gemäß dem zweiten Bewegungsgesetz, wie ebenfalls bekannt, der Abstand der Schärfenebene vom Frontglied in extrcmcm Ausmaß variabel ist.
• Wird der Abstand des vom Frontglied erzeugten Bildes ( B1) von dem vom dritten Glied entworfenen Bild ( B3) mit L bezeichnet, der Abstand zwischen dem zweiten und dritten Glied mit dB, so läßt sich zeigen, daß der Differentialquotient d L für Einsteldd lung auf die maximale Brennweite fmax verschwindet. 8 Dies bedeutet, daf: in dieser Stellung das System gegenüber einer Änderung des Abstandes zwischem dem zweiten und dritten Glied, völlig unempfindlich ist. Bei Einstcllung auf die minimale Brennweite ist eine zusätliche Verschiebung des dritten Gliedes in bezug auf das zweite hinsichtlich einer Änderung von L und damit einer Nalleinstellung höchst wirksam. Dies hat auf der einen Scitc zur Folge, daß die Fertigung nicht an die Einhaltung zu enger Toleranzen gebunden ist, auf der anderen Seite ist der Verschiebeweg zur makroeinstellung so klein, daß ein wesentlicher Eingriff in den Korrekturstand des Systems vermieden wird.
• Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen pankratischen, mehr oder weniger afokalen Vorastz mit etwa achtachem Vergrößerungsbereich zu entwickeln, wobei unter Anwendung möglichst einfacher optischer und mechanischer Mittel ein streng konstanter Bildort Dieser den gesamten Variationsbereich gefordert war. Bakannt sind einerseits die mechanisch kompensierten panrkatischen Systeme, welche durch einen relativ geringen Aufwand an optischen Mitteln gekennzeichnet sind; mindestens eine Wirkungsgruppe wird längs der optischer Achse zwecks Erzielung des Zoomeffektes verschoben, während eine zweite Wirkungsgruppe lediglich zur Konstanthaltung der Bildlage längs der optische Achse in Abhängigkeit von der erstgenannten Wirkungsgruppe verschoben wird; die Realisierung dieses Prinzips erfordert einen komplizierten und dementsprechend kostspieligen Apparat. Anderseits sind die sogenannten optisch kompensierten pankratischen Systeme bekanntgeworden. L. Bergstein hat in seiner "Allgemeinen Theorie der optisch kompensierten pankratischen Systeme" ( Journal of Stelle Optical Society of America, März 1958 ) nachgewiesen, daß bei einem pankratischen System aus n abwechselnd ortsfesten und verschiebbaren Wirkungsgruppen, welch letztere miteinander starr verbunden sind, das Bild während der Verschoebung der bewegbaren Wirkungsgruppen n mal am gleichen Ort entsteht; diese vergleichsweise einfache und billige mechanische Lösung muß also durch eine grobe Anzahl von Wirkungsgruppen erkauft werden; dennoch reicht die Abbildungsqualität der optisch liompensierten Systeme selbst bei beträchtlichem Aufwand an optischen Mitteln an die Abbildungsqualität mechanisch kompensierter Systeme im allgemeinen nicht heran.
• Im österreichischen Patent Nr. 244. 623 ist ein weiterer Typus pankratischer Systeme beschrieben worden, welcher insoferne eine Mittelstellung zwischen den optisch und den mechanisch kompensierten Systemen einnimmt, als der prinzipielle Aufbau eine gewisse Ve rwand schaft mit den von Gramatzki beschriebenen Transfokatoren aufweist (" Probleme der konstruktiven Optik ", Berlin, 1957, pg. 116-118, ferner DRP 622. 046 und DRP 676. 946 ), die konstante Bildlage aber durch eine geringfügige Abweichung von de r Lincarität der Bewegung der zweiten verschiebbaren Wirkungsgruppe erzielt wird.
• Die von Gramatzki beschriebenen Systeme sind aus vier Wirkungsgruppen aufgebaut, deren erste ortsfest und von positiver Brechkraft von einer verschiebbaren negativen XVirkungsgruppe gefolgt ist ; zu letztgenannter gegenläufig, jedoch in linearer Ahbängiglceit; bewegt wird eine positive Wirkullgsgruppe, auf welche eine ortsfeste Wirkungsgruppe negativer Brechkraft folgt; fur heutige Verhältnisse unbefriedigend ist der geringe Variationsbereich der Vergrößerung: bei dem in DRP 676. 946 bekannt gemachten System verhält sich die maximale zur minimalen Vergrößerung wie 4 : 1. Dieser theoretisch belegte vierfache Bereich ist jedoch praktisch kaum zu verwirklichen, da die der Synthese zugrunde gelegten unendlich dünnen Linsen infolge der heute üblichen hohen Anforderungen an Öffnung und Bildfeld durch mehrlinsige komplexe Wirkungsgruppen ersetzt werden müssen. Das erfindungsgemäße System ist nun in ähnlicher Weise aus vier Wirkungsgruppen aufgebaut, derart, daß zwischen einer dem Objekt zugewandten ortsfesten positiven und einer ortsfesten negativen Wirkungsgruppe eine negative und eine positive Wirkungsgruppe längs der optischen Achse gegenLäufig verschoben werden; die beiden verschiebbaren Glieder tragen in etwa gleichen Maßen zur Variation der Vergrößerung bei; dieser Umstand ist als kei:nzeichnende Eigenschaft optisch kompensierter pankratischer Systeme zu werten.
• Wird das dritte Glied in linearer Abhängigkeit von der Stellung des zweiten Gliedes verschoben, so entsteht staus reelle Zwischenbild hinter dem dritten Glied zweimal am gleichen Ort im Verlauf der Vergrößerungsvariation. Erfährt nun die Bewegung des dritten Gliedes gemäß dem Stammpatent eine geringfügige, mechanisch leicht realisierbare Korrektur, dann kann der ideale Bildort des im wesentlichen scllon optisch kompensierten pankratischen Systems mit einfachen Mitteln über den ganzen Varlatlonsbereich hin streng eingehalten werden. Die Ausgleichsbewegung hängt von der Brennweite des dritten Gliedes ab und ist als eine Funktion zweiter Ordnung darstellbar.
• Naturgemäß ist es auch möglich, die Korrekturbewegung der Verstellbewegung des zweiten Gliedes zu überlagern.
• Während das als Ausführungsbeispiel zum österreichischen Patent Nr. 244. 623 beschriebene Objektiv system nur einen Vergrorverungsbereich von 1 : 2 aufweist, ist es ein Ziel der Erfindung, einen Vergrößerungsbereich mit dem Faktor 8 oder größer zu erreichen.
• Dieses Ziel wird erilndungsgemäß dadurch erreicht, daß a) das positive Frontglied in an sich bekannter Weise aus einer an erster Stelle stehenden negativen Komponente und einer im Abstand von dieser angeordneten positiven gebildet ist, wobei die Brennweite der negativen Komponente etwa - 420 % fI,- die der positiven Komponente etwa 90 % f1 beträgt, wobei f1 die Gesamtbrennweite des Frontgliedes bezeichnet und der Abstand e zwischen den zugehörigen JHauptpunkten der beiden Teilgruppen der Bedingung 0.7 fI # e # 0.35 fI genügt, b) das an zweiter Stelle stehende verschiebbare negative Glied aus einem negativen Meniskus der konvex gegen das einfallende Licht gekrümmt ist, und aus einer bikonvexen und einer mit dieser verkitteten bikonkaven Linse besteht, sowie einer nahezu gleichseitig bikonkaven Linse aufgebaut ist, wobei die BrechkraftfII 1 der verkitteten Komponente und und die Brechkraft ## 9 der Bikonkavlinse folgende Bedingung erfüllen: c) das dritte, positive Glied aus einer bikonvexen Linse und einem positiven Meniskus aufgebaut ist, deren Brechkräfte annähernd gleich groß sind, d) das vierte negative Glied aus einer einfachen Bikonkavlinse besteht, deren schwächer gekrümmte Fläche dem dritten Glied zugekehrt ist.
• Die Erfindung wird nachfolgend an hand einiger Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
• Die Fig. 1 zeigt den geometrischen Aufbau des Objektivs bei Einstellung auf verschiedene Brennweiten ( Pos. 1 bis V)und bei Nah- bzw. Makroeinstellungen (Pos. I bis 1 c ).
• Die Fig. 2 bis 5 veranschaulichen in vier Varianten die in einem, das Objektiv umschließenden, Zylinder angeordneten Steuerkurven zur Verschiebung des zweiten und dritten Gliedes ( in Abiclrluug dargestellt).
• Die Fig. 6 bis 8 sind Axialschnitte durch ein Objektiv gemäß der Erfindung in Weitwinkeleinstellung ( Fig. 6), Teleeinstellung ( Fig. 7 )und Makroeinstellung (Fig. 8).
• Die Fig. 9 und 10 zeigen bei einer gegebenen Brennweiteneinstellung den Korrelitionszustand, wobei die Fig. 9 die Unendlicheinstellung, Fig. 10 die MAkroeinstellung veranschaulicht.
• In Fig. 1 ist das pankratische System reduziert auf dünne Linsen schematisch dargestellt. In den Stellungen I - V wird ein unendlich fernes Objekt in die Filmebene F abgebildet, wobei die Stellung I der kürzesten Brennweite f=7(Weitwinkelstellung und die Stellung V der längsten Brennweite f = 56 ( Telestellung) entspricht. Die an zweiter Stelle stehende Linse L2 hat in Stellung I einen Abbildungsmaßstab von 1 : -0,047, der bis zu 1 : -1 in Stellung V anwächst; ähnlich verhält es sich mit der an drittcr Stelle stehenden Linse L3, deren Abbildungsmaßstab von 1 : - 0,378 in Stellung I bis 1 : -1 in Stellung V reicht. Dieser Umstand bewirkt, daß eine zusätzliche Verschiebung von gegenüber L2 in den Stellungen I und II höchst wirksam ist, mit stcigender Brennweite jedoch immer mehr an Einfluß verliert, bis in Stellung V das System gegen diese zusätzliche Verschiebung vollkommen unempfindlich geworden ist. Dies ist einerseits bedeutungsvoll für die mcchanische Justierung des gesamten Objektivs, bei welcher durch geringfiigige Verstellung des dritten Gliedes L3 die Veitwinkelstellung in solchem Ausmaß zu beeinflussen ist, daß sie auf die sehr träge reagierende Telestellung abgestimmt werden kann; andererseits macht cs die Empfindlielikeit des Abstandes zwischen L2 und L3 in den Stellungen I und II überhaupt erst möglicll, durch relativ geringe Verschiebung von L3 in den beiden " Weitwinkelstellungen" sehr kurze Objektenfernungen zu erreichen.
• Würden die Linsen L2 und L3 beispielsweise einen Abbildungsmaßstab von 1 : -0,6 bis 1 : -1,6 durchlaufen, woraus ebenfalls ein etwa achtfacher Bereich resultiert, so könnte, wie im folgenden näher erläutert wird, das angestrebte Resultat nicht erreicht werden.
• Das erste Glied L1 entwirft von einem Objekt ein Zwischenbild B1, welches -obwohl das erste Glied positive Brechkraft hat - entweder reell oder -bei extrem kurzer Objektentfernung-virtuell sein kann ; dieses Zwischenbild B1 wird durch das zweitc Glied L2 virtuell in B2 und durch das dritte Glied L3 recll in B3 abgebildet. Der Abstand zwischen B1 und B3 wird mit L bezeichnet, Objekt- und Bild entfernung für L2 bzw. L3 seien a2, b2 bzw. a3, b3. Es gelten dann folgende Bezichungen: L- d8 - a2 + b3 (1) a3 = b2 - d3 (2) ß3 = b3/ (3) a3 und nach mchrfachen Umformungen und Differenzierung von L nach d8 erhält man dL/dd8 = 1 - ß32 (4) Aus dieser Gleichung (4) folgt dL = 0 für ß2 = #1 dd8 Baut man ein pankratisches System so auf, daß ß3 in der Stellung der längsten Brennweite gleich -1 ist, so ist dieses System in der genannten Stellung also völlig unempfindlich gegenüber einer Änderung des Abstandes zwischen L2 und L3. Tragen L2 und L3 ungefähr gleich zur Brennweitenänderung bei, dann wird der Höchstwert für dL entsprechend Gleichung ( 4) in der Stellung der kürzesten Brennweite erzielt. Dieddg ser Effekt soll für die Entfernungseinstellung im Makrobereich ausgenützt werden. Günstige Bedingungen für diese Makroeinstellung erhält man, wenn folgende Bedingungen gleichzeitig erftillt werden: Die Auswirkung des im Vorstehenden allgemein abgehandelten Prinzips soll nun Hand eines Beispieles im einzelnen diskutiert werden: die Brennweite des ersten Gliedes L1 f1 = 61, 174 die Brennweite des zweiten Gliedes L2 f2 = 15,130 die Brennweite des dritten Gliedes L3 £3 = +18,133 die Brennweite des vierten Gliedes L4 f4 = ~ 19, 579 die Brennweite des fünften Gliedes h f5 - +17,769 die Abstände d1 zwischen L1 und L2,d2 zwischen L2 und L3, sowie d3 zwischen L3 und L4 betragen in den fünf in Fig. 1 dargeastellten und mit 1 bis V bezeichenten diskreten Stellungen I II III IV V d4 2,441 9,541 1G, 641 23, 711 30,914 d8 45,7G2 37,432 28,545 18,593 6,005 d13 5,402 G,632 8,419 11,271 16,686 7,276 10,253 15.544 26,415 55,520 dL/dd8 0,857 0,802 0,704 0,509 0 ß3 -0,378 -0.446 -0.541 -0.701 -1.000 In Zeile 4 obiger Tabelle ist die Gesamtbrennweite fG des Systems in der betreffenden Stellung, in Zeile 5 der Differentialquotient dL/dd8 angegeben. IN der 6 Zeile ist der Vergrößerungsfaktor /8b8 8 des dritten Gliedes angeführt. Der Bildabstand b5 zwischen dem fünften Glied L5 und der Filmebene F ist für ein im Unendlichen liegend angenomme nes Objekt konstant 17, 769 Wird der Differcntialquotient durch den Differenzenquotienten ersetzt und eine Änderung von d8 um A d8 = 1 angenommen, so ergeben sich in den verschiedenen Brennweiteneinstellungen folgende Nahpunktabstände ( N ) I II III IV V N 82 176 462 . 1862 Aus dem bisher gesagten ergeben sich also folgende Möglichkeiten der Entfernungseinstellung im Makrobereich: a) nur bei der kürzesten Brennweite ( Lage von L2gleichbleibend, L3 wild verschoben b) Uber einen begrenzten Zoombereich ( L2 und L3 werden wie in Fig. 1, Stellung I bis Ic, dargestellt, verschoben, wobei L2 in Ic die gleiche Lage wie in II hat ) c) durch Bewegung von L2 und L3, wobei durch die Bewegung von L2 der Verlauf des Abbildungsmaßstabes im Makrobereich vorgegeben wird.
• In den Fig. 2 bis 5 sind verschiedene Steuerzylinder für die Objektivglieder 2 bis 3 in Abwicklung dargestellt, die an ihrer Innenseite im wesentlichen schraubenlinieenartige Kurven aufweisen, durch welche die beiden verschiebbar gelargen Objektivglieder über Mitnehmer gesteuert werden. In Fig. 2 ist der abgewickelte Steuerzylinder mit 1 bezeichnet, der die Steuerkurve 2 für das zweite Objektivglied und eine Steuerkurve 3 für das dritte Objektivglied trägt. 4 ist ein ander Fassung des zweiten Objektivgliedes angeordneter Stift, der in die Steuerkurve 2 eingreift. Mit 5 ist ein an der Fassung des dritten Objektivgliedes angeordneter Stift bezeichnet, der in der Steuerkurve 3 geführt ist. Die dargestellte Position dr Stifte 4 mldd 5 in den zugehörigen Steuerkurven cntspricht der WeitwiiiIleinstellung des Objektivs. An die Steuerkurve 3 schließt ein axial gereichteter Ast 6 an, der mit der Steueriurve 3 einen Winkel OL einschlieE*t.
• Der Stift 5 wird in der Steuerkurve 3 durch eine nicht dargestellte Feder an die rechte Flanke der Steuerkurve 3 angepreßt. In der Weitwinlcelelnstellung des Objektivs kann das dritte Glied gegen die Kraft der oben beschriebenen Feder in axialer Richtung verschoben werden, wobei der Stift 5 die in der Zeichnung strichliert angedeutete Position 5a einnehmen kann. Diese Einstellung des Systems entspricht einer Makroeinstellung, d. h. auf extrem nahe Objekte. Die Fig. 4 zeigt eine Variante zu der oben beschriebenen Steuereinrichtung. Bei dieser Lösung schließt an die Steuerkurve 15 fUr das zweite Glied ein Ast 16 an, der keine Steigung aufweist, während an die Steuerkurve 12 für das dritte Glied unter einem stumpfen Winkel ein Ast 13 anschließt. Bei einer Verstellung dieses Objektivtubus über den Weitwinkelberelch hinaus, wird das zweite Glied in seiner Position festgehalten, während das dritte Glied in axialer Richtung gegen das zweite Glied hin verschoben wird. Die Fig. 4 zeigt die an den Fassungen des zweiten und dritten Gliedes angeordneten Stifte 4 und 5 in der Makroeinstellung.
• Während die in den Fig. 2 und 4 dargestellten Fassungsteile eine Makroeinstellung gemäß Punkt a ermöglichen, zeigt die Fig. 3 einen Steuerzylinder für eine Makroeinstcllung gemäß Punld b. In Übereinstimmung mit Fig, 2 ist die Steuerkurve für das zweitc Glied mit 2 bezeichnet, in welcher ein Stift 4 geführt ist. Die Steuerkurve 7 für das dritte Glied ist im Bereich der Weitwinkeleinstellung erweitert, wobei ebenfalls durch eine nicht dargestellte Feder der Stift 5 an die rechte Flanke der Steuerkurve kraftschlüssig angelegt wird. Im Gegensatz zur Ausführung gemäß Fig. 2 ist bei dieser Ausführung eine MAkroeinstellung nicht nur im Wietwinkelbereich, sondern auch in eienm mittern Brennweitenbereich möglich. Steuerungselemente zur Einstellung eines Makrobereiches gemäß Punkt 5 sind in Fig. 5 dargestellt. Die Steuerkurven 17 und 21 für das dritte bzw. zweite Glied sind ueber den Weitwinkelbereich hinaus verlängert, wobei sich der Abstand zwischen den Kurven verkleinert. Die beiden an den Fassungen der Objektivglieder 2 und 3 angeordeten Stifte 4 und 5 sind in der Makroeinstellung des Systems gezeigt. Ähnlich wie bei der Ausführung Fig. 4 kann audi hier durch Verstellen der Objelctivbrcnllweitcllcinstellung über den Weitwinkelbereich hinaus das Objektiv auf Makroaufnahmen eingestellt werden.
• Das vorliegende Beispiel, welches für das Super 8 Format ausgelegt ist und einen Brennweitenbereich von 7 - 56 mm bestreicht, erfaßt Abbildungsmaßstäbe von 1: oO bis 1 : - 5, reicht also bis weit in den Makrobereich hinein ( unter diesen Begriff fallen bekanntlich Abbildungsmaßstäbe von 1:-10 bis maximal 1:-1). Im gegenständlichen Fall kann ein Objekt von 27 x 20 mm Ausdchnung formatfüllend auf den Super 8-Film abgebildet werden.
• Nachfolgend wird der Aufbau des erfindungsgemäßen Objektivs im einzelnen erläutert.
• Glied L1 ( r1 - r8) : Um die Brennweite des Gliedes L1 möglichst kurz gestalten zu können, muß dieses nach Art eines Weitwinkelobjektivs so ausgebildet werden, daß die bildseitige Schnittweite länger als die Brennweite des Gliedes L1 Ist. Dieser Effekt läßt sich in bekannter Weise dadurch erzielen, daß vor dem positiven Teil des Gliedes L1 in deutlichem Abstand eine negative Komponente steht. Im vorllegenden Beispiel beträgt die Brennweite der positiven Komponente des Gliedes L1 etwa 90 %, die Brennweite der negativen Komponente hingegen etwa - 420 % und der Abstand e zwischen den zugehörigen Hauptpunkten der beiden Teilgruppen etwa 65 % der Brennweite des zusammengesetzten Gliedes L1, doch soll der Abstand e durch die Bedingung 0,7 fI # e # 0 35 f * * abgegrenzt werden.
• Die negative Komponente ist aus einer bikonkaven und einer bikonvexen Linse derart aufgebaut, daß sich zwischen beiden Linsen ein dem einfallenden Licht zu Konvexer Luftmeniskus negativer Brechkraft befindet, dessen Radien der Bedingung r3 > r2 > 0,8r zur 3 genügen. Die positive Komponente besteht aus einer gleichseitig bikonvexen Linse und einem positiven Meniskus, dessen Flächen konvex gegen das einfallende Licht sind, wobei die Bedingung erfüllt wird, wenn die Brechkraft der Bikonvexlinse und die Brechkraft des Meniskus bezeichnen.
• Die Bikonkavelinse der negativen Komponente besteht aus einem Glas mit nd > 1,6 vd < 40 während die beiden Linsen der positiven Komponente aus Gläsern mit nd > 1,6 vd > 40 bestehen.
• Glied L2(r9 - r13) ist aufgebaut aus einem negativen Meniskus, der konvex gegen das einfallende Licht gekrümmt ist und aus einer bikonvexen und eier bikonkaven Linse, die mfteinander verkottet sind, besteht, und einer nahezu gleichseitig bikonkaven Linse.
• wenn 111 die Brechkraft der verkitteten Komponente und ## die Brechkraft der bikonkaven Einzellinse des Gliedes L2 sind. Die Behebung der sphärischen Aberration bei gleichzeitiger anastigmatischer Bildfelddebnung wird durch Einhaltung der Bedingung gewährleitet, worin #10 bzw. #11 die Brechkraft der 10. bzw. 11. Fläche bezeichnen.
• Alle drei Linsen bestehen aus einem Glas mit nd # 1,62 Glied L2 (r14 - r18) ist infolge der zusätzlichen Verschiebung zum Zwecke einer Fokussierung auf extrem nahe Objekte (Makkroeinstellung) einer zusätzlichen Belastung ausgesetzt; es ist daher vorteilhaft, diese Linsengruppe im wesentlichen stabil achromatisch zu gestalten, um die Behebung der Farbfehler nicht nur Uber den ganzen Brennweitenbereich hin, sondern auch für alle Objektlagen zwischen Unendlich wenigen Millimetern vor dem ersten Linsenscheitel zu gewahrleisten.
• Im erfindungsgemäßen Beispiel ist das Glied L3 aus einem gegen das einiallendc Licht kolsvex gekrümmten negativen Meniskus und einer mit diesem verkitteten, im wesentlichen gleichseitig bi konvexen Linse sowie einem freistehenden, gegen das einfallende Licht konvex gekrUmmten positiven Meniskus aufgebaut. Die Brechkräfte der achromatlsierten Linse und des positiven Meniskus sind annähernd gleich göß-: wenn die Brechkraft der verkitteten Komponente und die Brechkraft des freistehenden lifenisklls bezeichnen.
• Ferncr sei wenn die Brechkraft des negativen Meniskus und die Brechkraft der mit diesem verkitteten Bikonvexlinse bezeichnet.
• Die Form des positiven Mcniskus ist durch die Ungleichung festgelegt.
• Alle drei Linsen des Gliedes L3 bestehen aus Glas mit n, 5 Glied L4(r19 - r20) eine einfache Bikonkavlinse, wendet seine schwächer gekrümmte FlXchc, die zur stärker gekrümmten durch die Bedingung in Bezichung gebracht wird, dem oben beschriebenen Glied L3 zu und besteht aus einem Glas mit nd > 1,60 vd > 50 Ihm Gillt die Aufgabe zu ein aus Glied 3 @ Ründel @ streuen, daß es im wesentlichen wieder achsparallel verläuft.
• Glied L5 ( r23 -F30) das Grundobjektiv ist ein in bekannter Weise aus vier Einzellinsen aufgebautes Objektiv, das durch die Bedingung d24 > d25 > d d26 geliennzeichnet sein soll, wenn d25 die Mitteudicke der an zweiter Stelle stehenden, gleichseitig bikonkaven Linse und d24 bzw d26 den Scheitelabstand dieser Linse von der davorstehenden bzw. der nachfolgenden positiven Linse bezeichnen.
• Die Radien, Abstände und Glasdaten eines ersten Ausführungsbeispieles sind in Anspruch 10, die entsprechenden Daten eines zweiten Ausführungsbeispieles sind dem Anspruch 11 zu entnehmen, auf welche Ansprüche ausdrücklich Bezug genommen wird.
• Zwischen dem panlcratischen Vorsatz und dem Grundobjektiv ist jeweils ein planparalleles Glöasprisma, dessen Dicke d21 = 8,2 ist, angeordnet Der Brechungsindex nd = 1,569, die Abbeische Zahl 1) = 56,1. Der Abstand zum letzten Linsenscheitel des Vorsatzes beträgt d20 = 1,9 , der Abstand zum ersten Linsenscheitel des Grundobjektivs d22= 5,05.
• Die Minimalbrennweite des gesamten Objektivs beträgt in beiden Fällen min=7 mm, die Maximalbrennweite fmax=56 mm.
• Das relative Öfffnungsverhältnis ist 1 : 1,8.
• Der minimale Abstand eines Objektivs vom ersten Linsenscheitel beträgt = 9,48 mm.
• Der Korrektionszustand für die Unendlich, sowie für die Makroeinstellung ergibt sich aus den Fig. 9 und 10.

Claims (13)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Pankratisches Objektiv, insbes. für photographische Aufnahmen, bestehend aus einem Versatz variabler Vergrößerung und einem Grundobjektiv fester Brennweite, wobei der Vorsatz atis zwei festehenden Gliedern aufgebaut ist, von welchen das erste,dem Aufnahmeobjekt zugekehrte Glied positive Brechkraft, das zweite, dem Grundobjektiv benachbarte Glied negative Brechkraft besitzt und zwischen diesen ein negatives und ein positive Objektivglied sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergrößerungsfaktor ß des verschiebbar an dritter Stelle stehendenpositiven Gliedes in der Einstellung des Objeklivs auf die minimale Gesamtbrennweite fmin und in der Einstellung auf die maximale Gesamtbrennweite fmax folgenden Bedingungen genüg, worin fIII die Brennweite dieses dritten Gliedes bezeichnet: und für die beiden verschiebbaren Glieder in zwei Teilbereichen ihres gesamten Verstellbereiches zwei verschiedene Bewegungsgesetze vorhanden sind, wobei bei einer Verstellung gemäß dem ersten Bewegungsgesetz in an sich bekannter Weise, die Schärfenebene konstant bl eibt, bei einer Verstellung gemäß dem zweiten Bewegungsgesetz wie ebenfalls bekannt, der Abstand der Schärfenebene vom Frontglied in extremem Ausmaß variabel ist.

2. Pankratisches Vorsatzobjektiv mit stetig veränderbarer Vergrößerung, das nach Art eines Galilei'schen Fernrohres aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß a)das positive Frontglied in an sich bekannter Weise aus einer an crstcr Stelle stehenden negativen Komponente und einer im Abstand von dieser angeordneten positiven gebildet ist, wobei die Brennweite der negativen Komponente etwa -420% f1, die der positiven Komponente etwa D0 % fr beträgt, wobei fI die Gesamtbrennweite des Frontgliedes bezeichnet und den Abstand e zwischen den zugehörigen Hauptpunkten der beiden Teil gruppen der Bedingung 0,7 fI # e # 0.35 fI genügt, b) das an zweiter Stelle stehende verschiebbare negative Glied aus einem negativen Meniskus der konvex gegen das einfallende Licht gekrümmt ist, und aus einer bikonvexen und einer mit dieser verkitteten bikonkaven Linse besteht, sowie einer nahezu gleichseitig bikonkyven Linse aufgebaut ist, wobei die Brechkraft Ou 1 der verkitteten Komponente und die Brecllraft #II 2 der Bikonkavlinse folgende Bedingung erfüllen: c) das dritte, positive Glied aus einer bikonvexen Linse und einem positiven Meniskus aufgebaut ist, deren Brechkräfte annähernd gleich groß sind, d) das vierte negative Glied aus einer einfachen Bikonkavlinse besteht, deren schwächer gekrümmte Fläche dem dritten Glied zugekehrt ist.

3. Pankratisches Vorsatzobjektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Komponente des Frontgliedes aus einer bikonkaven und einer biconvexen Linse aufgebaut ist, zwischen welchen sich ein in bezug auf die nachfolgenden Glieder konkyver Luftmeniskus negativer Brechkraft ergibt, dessen Radien der Ungleichung r3 > r2 > 0.8 r3 genügen, während die positive Komponente aus einer gleichseitig bikonvexen Linse und einem positiven Meniskus besteht, dessen Flächen in bezug anf die nachfolgenden Glieder konkav sind, wobei die Brechkraft der Bikonvex-Linse und die Brechkraft des Meniskus folgende Bedingung erfällen

4. Pankratisches Versatzobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Brechungsindex nd der Bikonkavlinse, sowie die Abbe'sche Zahl # dieser Linse folgenden Bedingungen genügen nd > 1.6 d γ < 40 während diese Werte für die Linsen der positiven Komponente folgenden Bedingungen entsrpechen nd > 1,6 γ > 40

5. Panrkatisches Vorsatzobjektiv nach einem der Ansprüche 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenbrechkräfte #10 und #11 der Bikonkavlinse der ersten Komponente des zweiten, negativen Gliedes folgender Ungleichung genügen und sämtliche Linsen dieses Gliedes aus einem Glas mit einem Brechungsindex nd # 1,62 bestehen.

6. Pankratiche Vorsatzobjektiv nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gejkennzeichent, daß die Bikonvexlinse des dritten, positiven Gliedes aus einem konvex gegen das zweite Glied gekrümmten negativen Meniskus und einer im wesentlichen gleichseitigen bikonvexen Linse verkittet ist, wobei die Brechkraft #III1,1 des Meniskus und die Brechkraft #III1,2 der Bikonvex linse der verkitteten Komponente folgender Ungleichung genügen während die Radien des freistehenden Meniskus des 3 Gliedes folgender Bedingung entsprechen und sämtliche Linsen dieses Gliedes aus einem Glas mit einem Brechungsindex nd > 1,65 bestehen.

7. Pankratisches Vorsatzobjektiv nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichent, daß die Radien des aus einer Bikonkavlise bestehenden vierten Gliedesfolgender Beziehung entsprechen und der Brechungsindex nd > 1.60 und die Abbelsche Zahl γ>sind.

8. Grungobjektiv zur Verwendung mit einem panlratischen Vorsatzobjektiv gemiiC einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennweito fv diesen Objektives folgender UNgleichung genügt, in welcher fT die Brennwelte des Frontgliedes des pankratischen Vorsatztes bezeichnet 2<fI/fV<4 9. Grundobjektiv nach Anspruch 8 welches nach Art eines erweiterten Triplets aufgebaut ist und aus einer Bikonvexlonse. einer Bikonkavlinse sowie zwei positiven Einzellinsen besteht dadurch gekennzeichent, daß die Bikonkavlinse gleichseitig bikonkav ist und ibre Allitendicke d25 folgender Bedingung genügt, in welcher d 24 und d26 die Scheitelabstände dieser Linse von den benachbarten Linsen bezeichnen.

d34>d25>d26.

10. Vorsatzobjektiv nach den Ansprüchen 2 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu t 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10 % der Brennweite des entsprechenden Gliedes der Brechzahlen bis zu # 0.03 und der Abbe'schen Zahlen bis # 5: nd vd r1 -67,2 d1 = 1,9/ 1,805 25,4 r2 +105 d2 = 1,9 r3 +116 d3 = 8,3/ 1,574 56,4 r4 -60,8 d4 = 4,9 r5 +187 d5 = 4,4/ 1,643 48,0 r6 -187 d6 = 0,1 r7 +45,4 d7 = 5,7/ 1,658 50,9 r8 +169 d8 = 0,8 - 29,3 r9 +93,2 d9 = 3,8/ 1,805 25,4 r10 -52,2 d10 = 1,0/ 1,620 60,3 r11 +16,6 d11 = 4,9 r12 -37,9 d12 = 1,0/ 1,744 44,8 r13 +41,2 d13 = 41,8 - 2,0 r14 +77,7 d14 = 0,8/ 1,741 27,6 r15 +30,0 d15 = 3,8/ 1,652 44,9 r16 -30,0 d16 = 0,1 r17 +19,9 d17 = 2,7/ 1,720 50,4 r18 +78,2 d18 = 2,9 - 14,1 r19 -41,1 d19 = 0,9/ 1,620 60,3 r20 +17,4 ##1 = -0,02493 ##2 = -0,03789

11. Pankratisches Vorsatzpobjektiv nach den Ansprüchen 2 bis 7, gekennzeichent durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu # 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10 % der Brennweite des entsprechenden Gleides der Brechzahlen bis zu # 0,03 und der Abbelschen Zahlen # 5: nd vd r1 -67,2 d1 = 1,9/ 1,805 25,4 r2 +105 d2 = 1,9 r3 +116 d3 = 8,3/ 1,574 56,4 r4 -60,8 d4 = 4,9 r5 +187 d5 = 4,4/ 1,643 48,0 r6 -187 d6 = 0,1 r7 +45,4 d7 = 5,7/ 1,658 50,9 r8 +166 d8 = 0,8 - 29,3 r9 +93,2 d9 = 3,8/ 1,805 25,4 r10 -52,2 d10 = 1,0/ 1,620 60,3 r11 +16,6 d11 = 4,9 r12 -37,9 d12 = 1,0/ 1,744 44,8 r13 +41,2 d13 = 41,8 - 2,0 r14 +77,7 d14 = 0,8/ 1,741 27,6 r15 +30,0 d15 = 3,8/ 1,652 44,9 r16 -30,0 d16 = 0,1 r17 +19,9 d17 = 2,7/ 1,717 48,0 r18 +78,7 d18 = 2,@ - 14,1 r19 -40,0 d19 = 0,9/ 1,620 60,3 r20 +17,64 ##1 = -0.02493 ##2 = -0.03789

12. Grundobjektiv gemäß den Ansprüchen 8 und 9 für pankratisches Vorsatzpbjektiv gemäß Anspruch 9, gekennzeichent durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzehner Flächen bis zu#10% der Brechkraft des entsrpechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10% der Brennweite des entsrpechenden Gliedes der Brechzahlen bis zu # 0.03 und der Abbelschen Zahlen bis +5: 11, Vtl r23 + 17,8 (l i> 2/ 1.570 ).5 r - t> (1 2 l ¢ , 5 r 25 - 1G,5 (l -z 2 c'S 2|3}t3 fv-- f = 17,7íif 7(i 25 v L'26 t 3<1 r27 sr; d 8 / 8/ S(;!) G3, 1 r28 - 12, gi (1 L 2 28 r29 + 18, 9 d2(j = 3,1 G20 60,3 r30 - 23,3

13. Grundobjektiv gemäß den Ansprüchen 8 und 9 für ein penkratisches Vorsatzobjektiv gemäß Anspruch 11, gekennzeochnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu # 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu # 10 % der Brennweite des entsprechenden Gliedes der Brechzahlen bis zu # 0.03 und der Abbelschen Tahlen bis # 5: nd vd r23 +20,0 d23=4,2/ 1.569 56,1 r24 -49,7 d24=3,5 r25 -19,1 d25=2,8/ 1.847 23,8 r26 +19,1 d26=1,35 r27 -585 d27=3,@/ 1.569 63,1 nd vd r28 -12,4 d28=0,2 r29 +16,4 d29=3,1/ 1.641 60,1 r30 -45,9 L e e r s e i t e