DE2137033B2 - Linsensystem mit veraenderbarer brennweite und extremer naheinstellung - Google Patents

Description

Einstellbereich, mit einem Brennweiten ändernden System aus drei Wirkungsgruppen von sammelnder, zerstreuender bzw. sammelnder Wirkung, von denen die Fördergruppe als abbildendes System wirkt, und die beiden hinteren Wirkungsgruppen io

einer Relais-Wirkur.gsgruppe aus zwei Linsengruppen hinter dem Brennweiten ändernden System, gekennzeichnet durch folgende Datei: Brennweite von 7,5 bis 56,3, Relative öffiung 1:1,8.

	r2	= 85,943	d\	= 1,4	"1	= 1,74077	= 1,65830	"ι	= 27,7
	ra	= 40,600	d*	= 9,5	«2	= 1,65160		V2	= 58,5
	ri			= 0,1
/ΐ = 75,2		= -292,56					= 1,57501
	r5	= 42,962	dt	= 3,4	«3	= 1,5168		»'s	= 64,2
	re	= 69,590	d,	= 1,73	— 22,43 —	33,23
							= 1,62374
	/·,	= 205,15	d.	= 0,9	«4	= 1,717		"4	= 47,9
	'β	= 17,2	d-,	= 5,0
L2	/■9		ds	= 0,8	"s	= 1,51835	= 1,62041	"5	= 60,3
h = 15,75 \		= -28,4
	Ίο	= 17,558	d»	= 3,3	"β	= 1,72825	= 1,80518	"β	= 28,3
	r	= 52,125	dia	= 45,72	-20,37 —	2,96
	r12	86,894	dn	= 2,9	«7	= 1,6516	"7	= 58,3
		= -33,490	d12	= 0.1
L3	Γ14		d13	= 5,5	«8	= 1,65830	V	= 57,3
Λ = 19,31 ■		= 25,000
	rls	= -17,2	du	= 0,9	«9	= 1,72342		= 38,0
		= -254,65	du	= 1,47		— 6,12 —12,73
	T11	= -24,05	d\e	= 0,8	»10	"ίο	= 57,3
		= 24,05	dn	= 0,85
	ri9	= ex)	die	= 8,3	"π	"ll	= 41,3
	'Μ	= co	d19	= 8,9
Lt. Lh	r21	= 1100,000	"20	= 3,9	»12	"12	= 47,0
	'-22	=t -17,335	d2l	= 0,2
	''2I!	= 17,9	d22	= 5,3	«13	''13	= 60,3
	''24	= -14,53		- 1,2	«14	''14	= 25,5
	= 174,6

Die Erfindung bezieht sich auf ein Linsensystem mit 65 Bei üblichen Vario-Objektiven wird die Scharfjränderbarer Brennweite (Vario-Objektiv) für Auf- einstellung durch Verstellen der vorderen Wirkungsahmen in einem weiten Einstellbereich, einschließlich gruppe vorgenommen, um zu verhindern, daß sich "tremer Nahaufnahmen. die Schärfenebene bei Änderungen des Aufnahme-

abstandes verlagert. Die vordere Wirkungsgruppe ist Wirkungsgruppe nachgeschaltet. Mit diesem Objektiv

zur Stabilisierung der Bi Idfehler sammelnd ausgebildet. läßt sich zwar ein guter Nahaufnahmebereich erreichen

Beim zunehmenden Vorverstellen der vorderen Wir- nicht aber ein hohes Verhältnis von maximaler zi

kungsgruppe neigen deshalb schräg einfallende Strah- minimaler Brennweite. Dieses Verhältnis liegt dem

len dazu, nicht mehr durch den Mittenbereich, sondern 5 auch nur bei etwa 4.

durch die Randzonen zu laufen. Die vordere Wirkungs- Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Vario

gruppe maß deshalb einen größeren Durchmesser be- Objektiv zu entwickeln, das für extreme Nahauf nahmer

kommen. Dieser Durchmesser bestimmt sich jedoch als verwendbar ist, nichtsdestoweniger aber relativ klein«

Kompromiß zwischen Leistungsfähigkeit und Ab- Gesamtabmessungen, eine hohe Lichtstärke und eir

messungen des Objektivs, wodurch der erreichbare io hohes Verhältnis von maximaler zu minimaler Brenn

Aufnahmeabstand eingeengt ist. Bei einem Vario- weite besitzt.

Objektiv mit hohem Brennweitenbereich, wie dieses Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung au;

bei Filmkameras benutzt wird, würde daher der Nah- von einem Linsensystem mit veränderbarer Brennweite

aufnahmeabstand 100 bis 200 mal so groß wie die (Vario-Objektiv) für Aufnahmen in einem weiter

küizeste Brennweite, und es war daher unmöglich, 15 Einstellbereich mit einem Brennweiten ändernder

ebenso kleine Aufnahmeabstände zu erreichen, wie System aus drei Wirkungsgruppen von sammelnder

bei einem Objektiv mit unveränderlicher kurzer zerstreuender bzw. sammelnder Wirkung, von dener

Brennweite. die Vordergruppe als abtrldendes System wirkt unc

Man hat versucht (deutsche Ausleg.schrift 1 101 793) die beiden hinteren Wirkungsgruppen zur Brennden Aufnahmeabstand dadurch erheblich herabzu- 20 weitenänderung verstellbar sind, wobei für extreme setzen, daß man ein Vario-Objektiv mit einer Relais- Nahaufnahmen die hinterste Wirkungsgruppe urr Wirkungsgruppe, die dem Yario-System nachgeschal- einen vorgegebenen Betrag längs der optischen Achse tet und als Ganzes oder nur mit einem Teil der Linsen- aus der jeweiligen Brennweiten ändernden Stellung glieder längs der optischen Achse unabhängig von der für sich verschiebbar ist, und einer Relais-Wirkungs-Vario-Wirkung der vorderen Wirkungsgruppe ver- 25 gruppe aus zwei Linsengruppen hinter dem Brennschiebbar ist. Diese Vario-Objektive haben aber weiten ändernden System,
folgende Nachteile: Gemäß der Erfindung hat dieses Objektiv zui

Bei einem Vario-Objektiv, bei dem die Relais- Lösung der vorstehenden Aufgabe die im Patent-Linsenanordnung aus zwei Gruppen vor bzw. hinter anspruch gekennzeichneten numerischen Werte,
der Objektivblende besteht und die hintere Gruppe 30 Nachstehend ist das erfindungsgemäße Objektiv ar verschiebbar ist, läuft der Hauptstrahl durch den Hand der Zeichnung beschrieben; es zeigen
äußeren Bereich der Vordergruppe, wodurch uner- F i g. 1 und 2 das Wirkungsprinzip des Objektivs, wünschterweise eine sich stark verändernde Ver- F i g. 3 das Objektiv in Schnittdarstellung,
zeichnung auftritt, die insbesondere bei kurzen Brenn- F i g. 4 den Korrektionszustand Hes Objektivs bei weiten stark negativ wird. Ferner kann im Falle von 35 der kleinsten, einer mittleren und der größten Brenn-Laufb.:dkameras bei solchen Vario-Objektiven ein den weite für Abbildungen aus dem Unendlichen,
Sucherstrahlengang abzweigender Strahlenteiler vor F i g. 5 den Korrektionszustand des Objektivs bei der Blende nicht mehr untergebracht werden. der kleinsten, mittleren und größten Brennweite für

Bei einem Vario-Objektiv, bei dem die vordere eine Objektentfernung von 1,2 m und
Relais-Linsengruppe bewegbar ist, läuft der Rand- 40 F i g. 6 den Korrektionszustand des Objektivs bei strahl durch die Linsenmitte, so daß Apparations- der kleinsten, einer mittleren und der größten Objektänderungen geringer sind als bei dem erstgenannten entfernung, wenn die dritte Wirkungsgruppe im Vario-Objektivtyp; jedoch ergeben sich mechanische Schwie- System aus der für F i g. 5 angenommenen Lage noch rigkeiten bei der Verstellung, weil der Strahlenteiler weiter vorverstellt worden ist.

oder die Blende unmittelbar hinter dieser Gruppe 45 Entsprechend F i g. 1 und 2 ist die erste, sammelnde angebracht ist. Um eine Axialbewegung der vorderen Wirkungsgruppe Ll des Objektivs zu Fokussierungs-Gruppe zu ermöglichen, ist der Abstand zwischen zwecken längs der optischen Achse T bewegbar, so dieser und dem Strahlenteiler oder der Blende festzu- daß das Objekt O in der Filmebene P abgebildet legen. Das würde dazu führen, daß der Hauptstrahl, werden kann. Die zweite, zerstreuende Wirkungsder durch die Blendenmitte laufen sollte, durch einen 50 gruppe Ll und die dritte, sammelnde Wirkungsäußeren Bereich der Vario-Teile geführt werden gruppe Z.3 lassen sich mit Brennweiten ändernder müßte. Um dieses nun zu verhindern, müßte die Wirkung auf der optischen Achse verschieben. Die Relais-Vordergruppe einen sehr großen Durchmesser drei Wirkungsgruppen Ll bis L3 bilden zusammen bekommen. Daher müßte auch der Durchmesser des den Vario-Teil des Objektivs. Eine vierte, zerstreuende Vario-Teils vergrößert werden, Dann wachsen aber die 55 Wirkungsgruppe L4 und eine fünfte, sammelnde Abmessungen des gesamten Vario-Objektivs erheblich Wirkungsgruppe L5 bilden das vordere bzw. hintere an. Andernfalls müßte der Brennweitenbereich zu Glied eines Relais-Linsensystems mit zwischengelängeren Brennweiten hin verschoben werden, womit schalteter Blende S.

unvermeidlich der Bildwinkel vor der Blende herabge- In F i g. 1 ist angenommen, daß ein im Unendlichen

setzt wird. 60 stehendes Objekt in die Filmebene P mit kürzester

Aus der USA.-Patentschrift 3 391 973 ist auch ein Brennweite abgebildet ist. Durch Vorschieben von Objektiv bekannt, dessen Vario-Teil aufgebaut ist aus Ll wird die gemeinsame Hauptebene des gesamten einer feststehenden sammelnden Vordergruppe, einer Vario-Objeklivs zum Objekt hin bewegt, so daß dieses zerstreuenden Mi^M.elgruppe und einer sammelnden in den üblicherweise als Nahaufnahmen-Entfernung Hintergruppe. Die Brennweitenverstellung erfolgt dabei 65 bezeichneten Abstand gebracht und in die Filmebene P mit der Hintergruppe, während die zerstreuende abgebildet werden kann. Durch eine Einzelverstellung Miltelgruppe als Kompensator dient. Dem Vario-Teil von L3 nach vorn kann dann die gemeinsame Hauptist dann noch eine feststehende sammelnde Relais- ebene noch weiter vorverlaeert werden, so daß das

Objekt O unmittelbar vor Ll angeordnet und in die Filmebene P abgebildet werden kann. Hierdurch ist eine sogenannte »extreme Naheinstellung« erzielbar.

Entsprechend F i g. 3 bilden die Linsen Ll bis L3 die vordere Wirkungsgruppe Ll, die Linsen /4 bis /7 die Wirkungsgruppe L2, die Linsen /8 bis /10 die Wirkungsgruppe L3 und die Linsen /11 und /12 bis /14 die vordere bzw. die hintere Wirkungsgruppe L4 und L5 des Relais-Linsensystems. Ein Strahlenteilerspiegel M dient zum Abzweigen des Sucherstrahlengangs vom aus dem Vario-Teil Ll bis L3 herkommenden und das vordere Glied L4 des Relais-Linsensystems durchsetzenden Aufnahmestrahlengang. Die Buchstaben S bzw. P bezeichnen wieder die Blende bzw. die Filmebene.

Das Objektiv hat die im Patentanspruch gekennzeichneten Konstruktionsdaten, die zu einer Lichtstärke von 1: 1,8, einer kleinsten Brennweite von / = 7,5 und einer größten Brennweite von / = 56,3 führen.

In der Datentabelle des Patentanspruches bedeuten /· die Krümmungsradien der Linsenflächen, d die Linsendicken bzw. Luftabstände, und /1 die Brechungsindizes nebst zugehöriger Abb6-Zahl ν für die D-Linie der einzelnen Linsengläser, sämtlich vom Objekt her fortlaufend durchnumeriert.

F i g. 4 zeigt den Korrektionszustand des Objektivs bei der kleinsten Brennweite / = 7,5, bei einer mittleren Brennweite / = 21,9 und bei der größten Brennweite / = 56,3 für die Objektentfernung Unendlich.

Beim Objektiv nach F i g. 3 beträgt der Objekt-Mindestabstand, der durch Vorverstellen von Ll (im Betrag von 5,7 mm) erzielt wird, 1200 mm (gemessen vom Objekt bis zur Filmebene). Der Korrektionszustand bei der kleinsten, mittleren und größten Brennweite ist in F i g. 5 für diesen Objektabstand dargestellt.

Bei der extremen Naheinstellung, die erreicht wird, indem L3 um 2,5 mm zusätzlich zu der Vorverstellung von Ll vorverstellt wird, reicht der Objektentfernungsbereich von 1200 mm (größte Brennweite) bis 134,89mm (kleinste Brennweite), und dieser letztere Objektabstand erlaubt eine extreme Naheinstellung von nur 2,81 mm von der ersten Fläche von Ll. Der Korrektionszustand bei den jeweils angegebenen Objektabsländen ist in F i g. 6 dargestellt.

Beim erfindungsgemäßen Objektiv steht also L3 bei der minimalen Objektentfernung von 134.89 mm näher an der Blende als im Falle der größten Brennweite, so daß der Hauptstrahl durch den Mittenbereich von L3 verläuft. Dadurch werden die Schwankungen des Verzeichnungsfehlers verkleinert, der eine Schwierigkeit, insbesondere bei der kleinsten Brennweite, bildet. Außerdem tritt bei L3, das an sich ausreichend aromatisiert ist, keinerlei Änderung der kromatischen Aberration auf, die sonst in Erscheinung treten würde. Ferner kann, da L3 vor der Blende steht, ein in kleinem Abstpnd befindliches Objekt durch den Sucher sogar in einer Filmkamera betrachtet weiden, deren Strahlenteiler kurz vor der Blende angeordnet ist. Außerdem findet die Bewegung von 7.3 im Falle der Einstellung auf den extremen Nahbereich innerhalb des Bewegungsbereiches für die Brennweitenänderung statt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:
   Linsensystem mit veränderbarer Brennweite

   zur Brennweitenveränderung verstellbar sind, wobei für extreme Nahaufnahmen die-hinterste Wirkungsgruppe um einen vorgegebenen Betrag längs der optischen Achse aus der jeweiligen Brennweiten

   (Vario-Objektiv) für Aufnahmen in einem weiten 5 ändernden Stellung für sich verschiebbar ist, und