DE2245105B2 - Vario-objektiv mit extrem grossem brennweitenbereich und hoher relativer oeffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Vario-Objektiv mit extrem großem Brennweitenbereich und hoher relativer Öffnung für Aufnahme-, Wiedergabe-, Kinemaiographie- oder Fernseh-Zwecke, bestehend aus mehreren ortsfest angeordneten und mehreren /ur Brennweitenänderung und zur Konstanthaltung des Bildortes längs der optischen Achse verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen, die einen vorderen Variatorteil und einen hinleren Variatortcil mit jeweils mindestens zwei verschiebbaren optischen Wirkungsgruppen bilden.

Um die Brennweite des Objektivs ändern und gleichzeitig den Bildort konstant hallen zu können, müssen innerhalb eines Vario-Objeklivs mindestens zwei optische Wirkungsgruppen relativ zueinander verschoben werden. Dabei kann der Bcvvegungsvorgang ein nichtlinearer und bzw. oiler ein linearer sein, wobei auch L'mkehrbcwcgungen ausgeführt werden können.

Ls sind bereits Vario-Objektive bekannt, die sich aus vier optischen Wirkungsgruppen zusammensetzen, bei denen eine Verschiebung der ersten und zweiten bzw. zweiten und vierten optischen Wirkungsgruppc erfolgt. Die Vorzeichen der Brechkräfte der VersehiebcglicdcT sind untereinander entgegengesetzt. Lbenl'alls ist das Verschieben der ersten, zweiten und dritten optischen Wirkungsgruppe bekannt, wobei die eiste und dritte starr miteinander gekuppelt sind und sonnt gememsam gegenüber dem anderen Verschiebeglied verschoben werden. Die gekuppelten Versehiebegliedcr haben gleiche Brechkraflvorzeichcn, und zwar entgegengesetzt zum anderen Verschiebeglied.

I ine Vielzahl \on bekannten Vario-Objekliven setzt sich aus liinf opiisclien Wirkuirjsgruppen zu-ammen, !■ei denen die zweite und drille Wirkungsgruppe die erforderlichen Verschielvhewegimgcn .IU-JuIn! Die \'(nzeichen der Brechkräfte dieser \ erschieheglieder sind entweder gleich |DT-I'S I I "^ M.M oder entgegengesetzt (1.¹S-I¹S .V'(C 734). .Auch ist eine Verschiebung der zweiten und vierten optischen Wirkim;:sgnippe. die stan miteinander verbunden sind, gegenüber der ebenfalls verstellbar angeordneten dritten optischen Wirkungsgruppe bekannt. Die Vorzeichen der lirechkräfle der gemeinsam verstellbaren

Verschiebeglieder sind gleich und gegenüber dem anderen Verschiebeglied entgegengesetzt.

Bei einer anderen bekannten Anordnung werden die zweite, dritte und vierte optische Wirkungsgruppe relativ zueinander und relativ zu den ortsfest angeordrieten optischen Wirkungsgruppen verschoben. Die Brechkraftfolge dieses Vario-Objektivs ist: portiv, neaativ. positiv, negativ, positiv.

Es sind ab°r auch noch zwei sich unterscheidende Verschiebearten bei aus sechs optischen Wirkungsgruppen gebildeten Vario-Objektiven bekannt. Bei der ersten Art führen .die zweite und vierte optische Wirkunssgruppe, die wieder starr miteinander gekuppelt sind, eine gemeinsame Verstellbewegung gegenüber der ebenfalls bewegbar angeordneten dritten optischen Wirkungsgruppe aus. Die zweite Verschiebeart besteht darin, daß jeweils zwei optische Wirkungsjnippen miteinander starr verbunden sind und beide |eüeneinander verschoben werden. Die eine Verschiefcuiiii wird ⁽i>n der ersten und vierten optischen Wirlungsgruppe und die andere Verschiebung von der !weiten und fünften optischen Wirkungsgruppe ausgeführt. Die ßrechkraftvor/eichen der miteinander verbundenen optischen Wirkungsgruppen sind untereinander gleich aber gegenüber den anderen milein- ·■ ■ tüder verbundenen optischen Wirkungsgruppen entgegengesetzt.

Mit CiHIi¹Cn dieser bekannten Objektivausiührursien jst es möglich, relativ große Brennweilcnbereiche (! : 8. 1 : !U. 1 : 15) zu durchfahren. Fine Erhöhung 3" ties Brennweilenhereich^ durch Vergrößerung der \ariablen Lufträume ist mil den angeführten Verschiebcarlen kaum durchführbar, da das Objektiv unerwünscht groß in seinen Abmessungen weiden würde, außerdem würde die Bildfehlerkorrekiion erliebliche Schwierigkeiten bereiten

Vario-Objektive mil Anlangsbrennweiien. die etwa der 1 ormaidiagonalen entsprechen, weisen in vielen Fällen ein Verhältnis /wischen der Anfangs- und der F.ndhrennveile von etwa 1 : 10 auf. Lm bei diesen Objektiven die Endbrennweite /u verlängern, werden dem Objektiv Te!e-Negati\e nachgesetzt, die auch unier der Bezeichnung Range Extender bekannt sind. Für die Verwendung derartiger Zusatz-Optiken ist es erforderlich, das Objektiv von der Kamera abzunehmen oder es auf einen entsprechenden Schlitten verschiebbar zu montieren.

I ine andere bekannte Möglichkeit zur Verlängerung der Fiuibrennweite besteht im Auswechseln von Optik-Teilen, die beispielsweise mit Hilfe eines Revolverkopfes in den optischen Sirahlengang des V;nio-Objeklivs eingeschwenkt werden.

Auch isi ein Vario-Objektiv bekannt, bei dem zur Erreichung einer größeren Endbrennweile zusätzlich /11 der Verschiebung von zwei optischen Wirkungsgruppen der mittlere Svslemteil des ortsfesten hinteren l.insensvsicms (Relaissystem) /wischen zwei vorbestimmten 1 instellagen verschiebbar ist

Diese Maßnahmen ergeben lediglich eine Bereichs-'M'i l.r.'ei iMig. bei tier die Brennweiten des Variio-Ob- 6" iektivs inn eineri bestimmten I aktor veräiulert werden. I in ki'niiiHiierlii'he^. siuienloses Durclifahren des gewannen Brennweitenbcrcichs (unlerer und oberer IJn- -.telibercich) ist nicht möglich. Die \ ergrößei ungsiiiulerung kann also nur stufenweise durchgeführt werden.

Aus diesem Grunde muß der Bildaufnahme- bzw. Riidüberirafiinusablauf während des Wechselns der Optik-Teile, soweit nicht auf eine andere Kamera umgeschaltet werden kann, unterbrochen werden. Dieser Umstand wird — insbesondere bei Live-Sendungen des Fernsehens — als sehr störend empfunden.

Ebenso ist bei mancherlei technischen Anwendungen die stufenweise Änderung des Variationsbereichs für den Abbildungsmaßstab im Sinne eines rationellen Arbeitsablaufs häufig von erheblichem Nachteil. Auch wirkt sich die Verwendung von Zusatz-Optiken in bekannter Weise nachteilig auf die Bildqualität aus.

Zur Erreichung eines relativ großen Brennweitenbereichs bei Vario-Objektiven ist es aus den Unterlagen des japanischen Gebrauchsmusters Sho 40-2871 bekannt, zwei Vario-Objektive hintereinander anzuordnen; die Gesamtbrennweite dieser Kombination ergibt sich hierbei multiplikativ aus den Brennweitenverhältnissen der einzelnen Vario-Objektive. Bei diesem Objektiv ist jedoch die Gesamtbaulänge außergewöhnlich groß. Hieraus resultieren umerhältnismaß.g große Linsendurchmesser, insbesondere der Linsen der Frontgruppe, sowie ein sehr hohes Gewicht, welches sich in Verbindung mit den enormen Abmessungen bei der Handhabung sehr ungünstig auswirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein V'ario-Objektiv mit extrem großem Brennweitenbereich (beispielsweise 1 : 30) und hoher relativer öffnung (1 : 1,7, 1 : 2,0) zu schaffen, das ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren über den gesamten Brennweitenbereich ermöglicht und für jede Brennweiteneinstellung eine optimale Bildleistung sowie eine hohe Transmission aufweist. Weiterhin soll das VarioibjiAtiv in seinen Dimensionen kleinstmogliche Abmessungen haben und relativ leicht und handlich sein. Diese .Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Vario-Objektiv der in Betracht kommenden Art für die Brennweiten der verschiebbaren W irkungsgruppcn im hinteren Variatorteil die Brennweitenbedingung /'5 ~ ■ /6 erfüllt ist und daß die Verschiebebewegung der ersten verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppe in dem hinteren Variatorteil zur Konstanthaltung des Bildortes und die der zweiten verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppe in dem hinteren Variatorteil zur Änderung der Brennweite dient. Vorteilhafterweise weisen die beiden verschiebbaren optischen Wirkungsgruppen im hinteren Variatorteil eine negative Brechkraft auf.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform er hält man, wenn die erste und vierte optische Wirkungsgruppe im vorderen Variatorteil und die siebente optische Wirkungsgruppe im hinteren Variatorteil positive Brechkraft und die zweite und dritte optische Wirkungsgruppe im vorderen Variatorteil negative Brechkraft aul weisen.

Dabei ist vorzugsweise Jer vordere Variatorteil aus vier optischen Wirkungsgrjppen gebildet, von welchen die zweite und die dritte Gruppe verschiebbar sind, während der hinlere Variatorteil aus drei optischen W ,ikun;!sgruppen besteht, / weckmäßigerweise haben hierbei die Brennweiten der optischen Wirkungsgruppen folgende Beziehungen zueinander:

und /5.1.1 /6.

Eine optimale Abbildungsleistung über den gesamten Brennweitenbereich wird erreicht, wenn zur Korrekt ion der C hromasie in der /weiten, dritten, vierten, fünften, sechsten und siebenten optischen

Wirkungsgruppe je ein Kittglied enthalten ist, wobei die Kittfläche in der fünften Wirkungsgruppe vornehmlich starken Einfluß auf die sphärische Aberration ausübt.

Um die Korrektion des Objektivs noch zu verbessern, ist vorgesehen, daß sich die zweite und sechste optische Wirkungsgruppe jeweils aus zwei Linsen bzw. Linsengliedern zusammensetzen, wobei die dritte und fünfte optische Wirkungsgruppe jeweils als Einzellinse bzw. Einzelglied ausgebildet sein können.

Starken Einfluß auf alle Abbildungsfehler hat die siebente optische Wirkungsgruppe und bei größeren Brennweiten ebenfalls die erste optische Wirkungsgruppe. Aus diesem Grunde ist es vorteilhaft, wenn die erste und die siebente optische Wirkungsgruppc jeweils aus mindestens vier Linsen bzw. Linsenglicdern bestehen, von denen mindestens eine Linse bzw. ein Linsenglied negative Brechkraft besitzt, und wenn sich die eine relativ starke Brechkraft aufweisende vierte optische Wirkungsgruppe aus mindestens zwei Linsen bzw. Linsengliedern zusammensetzt.

Schließlich ist es vorteilhaft, die Blende direkt \or. innerhalb oder direkt hinter der vierten optischen Wirkungsgruppe anzuordnen, wobei der Blendendurchmesser zur Erhaltung der gleichen relativen Öffnung beim Bewegungsvorgang der der Blende nachgesetzten verschiebbar angeordneten fünften und sechsten Wirkungsgruppen proportional zur Brennweite veränderbar ist.

Die nachstehenden Zahlenbeispielt· 1 bis 3 /eigen in

Übereinstimmung mit den Schriittbiklern der 1- i g. 1

bis 3 Ausführungsbeispiele für Yariu-Objckie nach

der Erfindung. Die Zahlenwerte beziehen sich jeweils

auf eine Anfangsbrennweite von /j I.

In den den Zahlenbeispielcn jevvei s nachgeiirdneten Tabellen sind die Werte der variablen Lufiahsiände für beispielsweise 8 bzw. ¹I Brennweileneiiislellungen angegeben.

ίο Die Vario-Objektive in den erfmdungssicmäßen Ausführungsformen bestehen aus zwei Varialortcilen 1 und 11 und setzen sich aus den op.ischcn Wirkungsgruppen 1 bis 7 zusammen.

Mit r sind die Krümrnungsflächen der ein/einen Linsen L. mit J die Linsendicken und Luftabsiände. mit η die Brechzahlen und mit ν die Abbesehen Zahlen der für die einzelnen Linsen verwendeten optischen Gläser, mit /die Brennweiten der einzelnen optischen Wirkungsgruppen, mit ß die Blende und mit Pein den Objektiven nachgeschaltetes Prisircnsystem bezeichnet.

Die Naheinsiellung erfolgt bei dm Objektiven nach den Beispielen 1 und 2 durch Verschieben des negativen Frontteils der ersten optischen Wirkungsgruppe 1. Hierdurch wird eine extreme Naheinsiellbarkeit erreicht, beispielsweise auf nur 0.85 m vor dei Frontlinsc befindliche Objekte.

Die Naheinstellung bei den Objektiven nach deir Beispiel 3 erfolgt durch Verschieben der gesamte·! ersten optischen Wirkungsgruppc 1.

Zahlcnbeispiel 1

Relative Öffnung 1 : 2.1 bis / - 10 mm bis / 29.6 mm abfallend auf 1 : 6.3

Schnittweite s' ■■- 0.162 mm

-50,68

+ 13.02

-17,36

+ 9.14

+ 8,98

-105,91

+ 17,61

-7,48

+16,44

+42,11

-8.73

+ 9.87

-147,78

+ 5,13

d₂ =

	«r	I1,.
r 0.19	1.643	59.9
-- 0,66
= 0,19	1,643	59.9
= 0.02
= 0,63	1,694	31,0
= 0,14
= 0,82	1,680	54,9
= 0,18	1,791	25,9
= 0,15
= 0,60	1,643	59,9
- 0,00
= 0,47	1,643	59,9
= 0,00
= 0,44	1,643	59.9

9.59
• 6.02
-■-2.21

- 3.95

— 2.37
+ 1,92

+ 19,16
-2,35
r₂₃ = 4-3,80
r₂₁ = -27,68
r₂₅ = +20,68
r_M = -3,89
r₂₇ = + 8,66
r,, = -5.23

T η

_t/_ls -

cL- =

d»

vanane;

0.12

0.59

0,19

0,09

0,44

variabel

0,09

0,19

variabel

0.00

0.26
0.12

1.761 1,716 1,723

1,716

1,727

27.4 53.6 29,3

53,6 29,0

56.2

1,503 56,]

7 8

Zahlenbcispici 1 (Fortsetzung)

	I 2 32	4,,	0.52	1,499	66,8
Γο,,
	3.34	(/.,·,	0.09	1,761	27,4
'so
	■ 55,07		\ariabel
'ül
	98.52	</.,.	0.49	1.761	27,4
Fa- τ
	1.53	</.„.	0,07	1.734	28.5
F τι
	•i 3,71	'/=.7	\ariabel
Fi|
	! 7,39	<!■■',	0.33	1.761	27,4
	- 2.00	</.,„	0,09	1,792	47.2
'a.i
	: 3.62		0.22
'37 -·■
	7,29	</„	0.09	1,792	47.2
'a«
	■ 4.67	i/	variabel
'an
	; 12.23		0.39	1,489	70.2
	- 3.80	0.00
'41 -
	• 4.19	0 S 9	1.489	"7O..'!
'42

γ« - 3.20

</.,., 0,14 1,694 31,0

'-4. ■ 5.34

</.„ --=■ 0,36 1,489 70,2

'·,„ ■ -11.44

<Ur, 0.59 r,- -35,56

f/₄₇ - 0.14 1.792 47,2

'Vi-. ; 2,09

f/,, 0,34 r,„ - 25,81

</,,, --■■ 0.12 1.792 47.2

r,„ ■ 1.83

i/-_)(l - 0.44 1.489 70.2

/·-„ ·- -3.86

</.-„ - 0.00 ;-_s- ■ 2.04

(f_:,., -- 0.29 1.489 70,2

/-,_:, 39.87

(/,, 3.30 1.518 64.0

/■j. - - χ

/, - 16.9OI ./, -2.167./₃-. -3.650/, ^: /, -■■■- --5,31O /„= - 2.463 f----- ■■■ 2.773

Variable Liiftabsiände

/	;	4.456	1.418	0.068	0.123	f/,5
1.0	0.013	2.143	!,600	0.068	0.123	1.439
2.0	2.144	0.604	1.579	0.068	0.123	1,439
4.0	3.044	0.177	1.202	0.06S	0.123	1.439
7.0	4.50S	0.263	0.724	0.068	0.123	1.439
10.0	4.900	0.675	0.038	0.068	0.123	1.439
14.5	5.174	0.675	0.03 S	0.422	0.340	1.439
20.0	5.174	0.675	0.038	0.541	0.687	0.80S
25.0	5.174	0,675	0,038	0,574	1,042	0.402
29,6	5,174				0,014

Zahlenbeispiel 2

Relative Öffnung 1: 1,7 bis /= 10 mm bis / = 30 mm abfallend auf 1 : 5,1

Schnittweite s' = 0,234 mm *. = _nV71 r₅ - +11,29

el — Ö 24 1 ,***-*--'* ^J.'* ti,. — 1«. ^v i _(>v4 S Ϊ _iJ

F„ = +16,37 "' ' r, = -133,12

i/„ = 0.83 f/₆ =0.18

F₃ = -21.82 ' r- = +22,13

d₃ = 0.24 1.643 59,9 rf₇ = 1,04 1.680 54.9

F₄ = +11,49 r_g = -9,41

(U = 0,03 c/_s - 0,22 1.791 25,9

Zahlenbeispiel 2 (Fortsetzung)	^ -t 20,66	'/9	+ 52,94	Ί\ η	-10,97	ί/,,	+ 12,40	c/vl	-185,75	"π	4 6,46	'A5	7,57	'/,„	: 2.78	'/it	-4,96	'/,,	■ 2.42	'/,„	■· 24.08	CL, :	-2.95	cL, -.	■ 4,78	'/23	-34.79	cL,	■ 26.00	'Ar,	- 10.88	'/■■τ	— 6.57	'/,.,	-4.21	"Ίιιι	- 69.22	</,, -	-123.83	^M =	0,017	=- 0,19	κ,-	59,9
r 9 =					Variable Luftabstände	2,696
	-•-12,06	-2,98	4.89	• 2.92	/	4,580	- 0,75
Ίο --■	1,0	S 6ί,7		1,643
	2,0	6,159	0,00		59.9
'n ^	4,0	6,512
	7.0	6,512	- 0,60
	10,0	6.512		1,643
	14,7	6,512	-■■ ο,οο		59,9
»'Π	20,0
	25,0	= 0,55
Ύι ^	30,0		1,643
		-■ variabel		47.2
'15 ""
	- 0.15
'κ, r		1,792
	- 0.74		27,4
fiT -■■
	- 0.24		53,6
»Ί« -		1,761
	- 0.12		29,3
'19 =-■		1,716
	0.55
		1.723
	■■ variabel		53.6
T21 ---
	■-■ 0.12		29,0
r.,., -·-		1.716
	-■■ 0.24
»■•■3 ==		,.727
	variabel		56.2
^i -■■
	0.30
To5 ■		1.503
	0,00		56,2
^2« ;"
	0,32
		1,503
	0.15		66.8
	0.66		27.4
		1,499
	0.12
Γιο -		1.761
	% aria bei		27,4
Γ.1
	■ 0,61 1		Λ,
r32 =		1,761	1,783
	da		2.011
5,600		1,985
2,693		■ί ί" T Ί ϊιι 1
0,835		0,911
η τη		0,016
0,330		0,016
0.872		0.016
0,872		0,016
0,872
0,872

1.93	'4:,	0,09	1,734	28,:
ί 4,67	'/;„	variabel
I 9,29	'/:,-,	0,41	1,761	27,-
-2,59	'4«	0,12	1,792	47,:
! 4,55	'4τ	0,27
- 9,17	<Ι-ΛΛ	0,12	1,792	47,;
1-5.88	'/:,„	variabel
+ 15,38	</|()	0.49	1,489	70.:
-4,86	'Iu	0.00
-: 6,06	Ί:ι	0.37	1.585	46.2
r 46,74	Ίη	0.00
-: 3,69	'In	0.50	1,4S9	70.2
- 75,23	'L	0,6,S
; 24.82	'Iu	0.1 S	1.792	47.2
: 3,31	'I1 τ	0.43
■:· 75,23	</,.	0.15	1.761	2~.4
■τ 2.42	'Ι.	ti.öiS	1.503	56.2
- 4.96	'4,,	0,00
■ 2.61	'4,	0.46	Ι.574
	Ί:,ι	0.49
: 21.17 ν	'4:,	4.49	l sik

Z₁- τ8,675 /_f= -2,724 /₃ = -4,588 j\ fs- -6,675 /_β--, -3,096 f--- +3,412

=- ·

0,085
0,085
0,085

0,085
0,085
0,519
0,675
0,722

0,155
0.155
0.155
0, i I^-O
0,155
0,155
0,410
0,835
1.313

1.808 1,808 i,8O8 i,8ÜK 1,808 1,808 1,119 0,538

Zahlenbeispiel 3

Relative Öffnung 1 : 2,0 bis bis abfallend auf 1 : 4,0

Schnittweite s' 0,499 mm

f ■■=■■ 10 mm ^r - 20 mm

ri -	j 210,11	d\ --"	0,23	1,727	29,0	»"25 ="	-2,90	d2i ■■=-- 0,11	1,761	27,4
r.	\ -10,98	J,	0,72			r-ΐΛ -~	-8,51	J26 ----- variabel
	-15,37	</·	0,23	1,761	27,4	r.,7	-13,87	J27 = 0,40	1,761	27,4
		r/4 -	0.22			r"H ~	-1.51	i/28 - 0,08	1,734	28.5
rr,	-210,11	J-	0,52	1,643	59,9	r..,.	; 6.10	d29 ■" variabel
C1.	-9.64	'/r,	0,00			r,10 -. -	- 32,00	</30 ■= 0,30	1,746	28,0
r-	r 19,04	J7	0,48	1,643	59,9	r-M -	1,69	i/31 - 0,11	1.792	47.2
'■«	-26,71	i/s -	0.00			r-K	16,67	J32 -■- 0,26
r·,	: 6,22	(/,,	0,63	1,643	59,9	rn	-6,69	di3 = 0,11	1,792	47,2
rio 7	; 44,85	i/l Il	xariabel			rn	6,03	dM - variabel
r i	-8.88		0,14	1,792	47,2	r-v, -	r 9,47	i/3S 0,34	1.694	31.0
r\z	-2.73	J1., -	0.69			r-\,-	5.40	d36 =-- 0,00
Ύ.	4,20	</,·, -	0.23	1.761	27,4	ri-, -;	- 3.32	d37 ----- 0,40	1,716	53,6
'll	-2.63	1Ai	0.11	1,716	53,6	r-j* --	: 15.23	(Z38 -- 0,58
'Ί:.	-2.17	(/,. :	0,46	1,723	29,3		-11.40	i/39 -■: 0,17	1,761	27,4
''Ki	• 23.05	1Ar,	\ariabe!			' -Ul	• 2.61	d40 - 0,40
'Ί?	- 2.90	</,7 -	0.11	1,716	53,6	''π ■"-	32.67	du ^ 0,14	1,761	27,4
Γΐ·<	• 4.56	«Λ-	0.23	1.727	29,0	I1. -	■ 2.25	J12 - 0,63	1,489	70.2
''u,	-20.49	"19	\ariabcl			rf\	-4,71	J43 0,(X)
''•'II	-11.65	(/.J0 ,-.	0.23	1.499	66.8	r., -.	• 2.57	J44 - 0,43	1.643	59.9
/'.ι.	--5.37	'/„ -	0.00			r.,:, ^	-52.79	J10 - 0,46
r.,, —	-i-9,23	i/oo =	0,23	1,499	66,8	Γ4β	Λ.	die = 4,22	1,518	64,0
f T	-5,75	4.3 =	0,14			Γ47 =	-ν	-2,384 /3= -4	.843 /4	= +2,41
r24 =-	-3,19	(Z24 =	0,49	1,499	66,8	/.=	+ 8,141 /2 =	-2,791 /7= +3	,012
					/5 =	-6,309 /,=

Variable Luftabstände

1.0	0.020	5,132	0,814	0,046	0,271	1,490
2.0	2,455	2,415	1,096	0,046	0,271	1,490
* n.	4.1 r,7	\J, I \J i	1 ins	0,046	η/ϊ7ΐ	1.490
7.0	5.134	0,201	0,631	0,046	0,271	"1,490
10.0	5.573	0,378	0,015	0,046	0,271	1,490
13,0	5,573	0,378	0,015	0,534	0,243	1,030
16.0	5,573	0,378	0,015	0,788	0,418	0,601
?.ft.O	5.573	0,378	0,015	0,941	0,786	0,080

Zur Brennweitenänderung und zur Konstanthaltung des Bildortes werden bti den Ausführungsbeispielen zunächst die zweite und dritte optische Wirkungsgruppe bis in die jeweilige Endstellung verschoben, dann erst folgt die Verschiebung der fünften und sechsten optischen Wirkungsgruppe.

Dieser Verschiebevorgang kann auch umgekehrt erfolgen, so daß zuerst die fünfte und sechste optische Wirkungsgruppe und anschließend die zweite und dritte optische Wirkungsgruppe verschoben werden.

Es ist aber auch möglich, daß alle vier optische Wirkungsgruppen zu gleicher Zeit bewegt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß die Verschiebung der fünften und sechsten optischen Wirkungsgruppe nach einer Teilbewegung der zweiten und drit- ten optischen Wirkungsgruppe oder umgekehrt vorgenommen wird.

Bei jeder beschriebenen Bewegungsmöglichkeit erfolgt ein kontinuierliches, stufenloses Durchfahren des gesamten Brennweitenbereichs bei gleicher Lage des Bildortes. Alle verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen durchlaufen unterschiedliche Weglängen. Eine Steuerung der Verschiebeglieder wird zweckmäßigerweise über einen gemeinsamen Antrieb erfolgen. Dieses Konstruktionsprinzip kann durch Einfügen weiterer Variatoren beliebig erweitert werden.

Steht die Blende vor oder in der siebenten optischen Wirkungsgruppe, so ist der Blendendurchmesser bei gleicher relativer öffnung über den ganzen Brennweitenbereich der gleiche. Die Austrittspupille verbleibt an der gleichen Stelle. Soll aus Gründen der Vignettieiung bzw. Dimensionierung, insbesondere der ersten optischen Wirkungsgruppe, die Blende beispielsweise direkt vor, innerhalb oder direkt nach der vierten optischen Wirkungsgruppe angeordnet werden, so bleibt der Blendendurchmesser bei gleicher relativer Öffnung nur bei der Bewegung der zweiten und dritten optischen Wirkungegruppe erhalten. Werden die fünfte und sechste optische Wirkungsgruppe verschoben, verändert, sich bei gleicher Blendenzahl der 4" Durchmesser der Blende proportional mit der Lateralvergrößerung, die durch diese Bewegung verursacht wird.

Maßgebend für die Dimensionierung des Fronteliedes ist der Öffnungssirahl und die Lage der Eintrittspupille. Diese wird bestimmt durch die geforderte Brechkraftverteilung der einzelnen optischen Wirkun»sgruppen untereinander und der Lage der Blende. Aus"diesem Grunde ist in den Ausführungsbeispielen die Blende nicht hinter den verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen angeordnet, sondern ist in die vierte optische Wirkungsgruppe vorveriagert, so daß der Blendendurchmesser bei gleicher Blendenzahl _ wie beschrieben — verändert wird.

Bei den Ausführungsbeispielen werden aus Gründen des Gewichtes nur Durchmesser in der ersten optischen Wirkungsgruppe zugelassen, die sich aus dem öffnun°sstrahl für eine Brennweite — die der lOfachen Anfanesbrennweitc entspricht — und aus der geforderten Naheinstelluna ergeben. Daher ändert sich die Blendenzah! bei voller Öffnung ab der lOfachen Anfangsbrennweite proportional der Brcnnweitenänderunc Die relative Öffnung, die dann c ;r Endbrennweile entspricht, wird nach beschriebener Maßnahme über den canzeu Brennweitenbereich beibehalten (Veränderung des Blendcndurchmessersi. A..ich kann die relative Öffnune. die einer Zwischi:nbr.:nnweite entspricht bis zu dieser Brennweite beibehalten werden.

Ein kontinuierliches, stufenloscs Durchfahren des eesamten Brennweitenbereichs ist somit gewährleistet.

Zweckmäßigerweise ist die Blendensteuerung mit dem Antrieb der Verschiebeglieder über ein entsprechendes Getriebe gekoppelt.

Durch eine sieeignetc Auswahl der Glaser wurde eine hohe Transmission für die erfindungsgemäßen Vario-Objektive erreicht.

Eine gut ausgeglichene Karrektion läßt sich noch innerhalb des Rahmens der Erfindung bei solchen Objektiven erzielen, deren Konstruktionsdaten um nicht mehr als -tlO"·,; von den entsprechenden Werten der Zahlenbeispicle abweichen.

Die Verwirklichung eines an Gewicht relativ leichten und damit handlichen Vario-Objektivs mit einem 30fachen Brcnnwcitcnbcrcich bei hoher relativer Öffnung bietet aufnahmetechnisch äußerst interessante N4öglichkeiten.

Hierzu ^ Blatt Zeichnungen

Claims (12)

•i Patentansprüche:

1. Vario-Objektiv mit extrem großem Brennweitenbereich und hoher relativer Öffnung für Aufnahme-, Wiedergabe-, Kinematographie- oder Fernseh-Zwecke, bestehend aus mehreren ortsfest angeordneten und mehreren zur Brennvveitenänderung und zur Konstanthaltung des Bildortes längs der optischen Achse verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppen, die einen vor- deren Variatorteil und einen hinteren Variatorteil mit jeweils mindestens zwei verschiebbaren optischen Wirkungsgruppen bilden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Brennweiten der verschiebbaren Wirkungsgruppen im hinteren VariatorteilOn die Brennweitenbedingung/5> 1,1 /6 erfüllt ist und daß die Verschiebebewegung der ersten verschiebbar angeordneten optischen Wirkungseriippe (5) in dem hinteren Variatorteil (H) zur Konstanthaltung des Bildortes und die der zweiten verschiebbar angeordneten optischen Wirkungsgruppc (6) in dem hinteren Variatorieil (II) ?ur Änderung der Brennweite dient.

2. Vario-Objektiv nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die beiden verschiebbaren optisehen Wirkungsgruppen (5 und 6) im hinteren Variatorteil (II) eine negative Brechkraft aufweisen.

3. Vario-Objcktiv nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die crsie und vierte optische 3" Wirkungsgruppc (1 und 4) im vorderen Variatorteil (I) und die siebente optische Wirkungsgrunpe(7) im hinteren Varialortcil (II) positive Brcchkrafi und die zweite und dritte optische Wirkungsgruppc (2 und 3) im vorderen Variatorteil (I) negative Brechkraft aufweisen.

·*. Vario-Objektiv nach Anspruch 1. 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Variatorieil (I) von vier optischen Wirkungsgruppen I!. 2. 3 und 4) gebildet ist. von denen die /weite und dritte optische Wirkungsgruppc (2 und 3) verschiebbar sind und daß der hintere Variatorteil (II) von drei optischen Wirkungsgruppen (5. 6 und 7) gebildet ist.

5. Vario-Ohjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine derartige Verteilung der Brechkräfte der optischen Wirkungsgruppen (I bis 7), daß folgende Brennweitenheziehungen bestehen: /4- 0,75AL /4. /7. M -U/2. 5»

f). V'ano-Objckliv nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten bis siebenten optischen Wirkungsgruppc (2 bis 7) mindestens je ein Kittglied enthalten ist.

7. V.irio-Objekliv nach Anspruch <\ dadurch :,s gekennzeichnet, daß sich die /weite und -.echste wptisJie Wukun;.'>gnip|X· (2 und 6) jeweils aus liv.ei I insen Ivw. I in^engliedci η ziisammcnsct/cii lind daß die dritte und fünl'le optische Wirkungsjjinppc i3 und 5) icwciK als l.in/ellinse Ivw. l-in/el- ·»■ glied ausgebildet sind.

S. \ mi io-( )bjektiv nach einem der Ansprüche I tu·. ^:. dadurch gekennzeichnet, daß die erste und Siclvnie optische Wirkungsgruppe (1 und 7) jeweils aih mindestens vier 1 insen bzw. l.msengliedern ^fi5 lustehen, \on denen mindestens eine I inse bzw. C1 ti [. iiiscnglicd negative Brechkrall besitzt und •l.iH sich die: vierte optische Wirkungsgruppe (4) aus mindestens zwei Linsen bzw. Linsengliedern zusammensetzt.

9. Vario-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende /B) direkt vor, innerhalb oder direkt hinter der vierten optischen Wirkungsgruppe (4) angeordnet ist, wobei der Blendendurchmesser zur Erhaltung der gleichen relativen Öffnung beim Bevvegungsvorgang der der Blende (B) nachgesetzten verschiebbar angeordneten fünften und sechsten optischen Wirkungsgruppe proportional zur Brennweite veränderbar ist.

10. Vario-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die in dem Zahlen beispiel 1 angegebenen Daten.

11. Vario-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die in dem Zahlenbeispiel 2 angegebenen Daten.

12. Vario-Objektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 9. gekennzeichnet durch die in dem /ahlenbeispicl 3 angesehenen Daten.