DE2416400A1 - ZOOM LENS - Google Patents
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- DE2416400A1 DE2416400A1 DE19742416400 DE2416400A DE2416400A1 DE 2416400 A1 DE2416400 A1 DE 2416400A1 DE 19742416400 DE19742416400 DE 19742416400 DE 2416400 A DE2416400 A DE 2416400A DE 2416400 A1 DE2416400 A1 DE 2416400A1
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- G02B15/22—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with movable lens means specially adapted for focusing at close distances
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- G—PHYSICS
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-
- G—PHYSICS
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- G03B17/14—Bodies with means for supporting objectives, supplementary lenses, filters, masks, or turrets interchangeably
Description
Anmelder: Cäion Kabushiki Kai'sha, 30-2, 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku, Tokyo, Japan Applicant: Cäion Kabushiki Kai'sha, 30-2, 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku, Tokyo, Japan
Zoomobj ektivZoomobj ective
Die Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv für Filmkameras, mit dem scharfe Aufnahmen sowohl im Nahbereich als auch bei gewöhnlicher Einstellweite des Objektivs gemacht werden können.The invention relates to a zoom lens for film cameras, with which sharp recordings both at close range and in the usual Adjustment range of the lens can be made.
Bei Zoomobjektiven, mit denen sogenannte makroskopische Aufnahmen durchgeführt werden können, ist das Fokussierglied in zwei Linsengruppen unterteilt, von denen eine aus ihrer Normallage bewegt wird, oder es werden entweder das Kompensatorglied oder das Variatorglied oder beide Glieder aus ihrer Normallage bewegt. Bei Objektiven, mit denen Nahaufnahmen mit Hilfe eines Glieds zur Änderung der Vergrößerung durchgeführt werden können, besteht jedoch die Schwierigkeit, daß die Fokussierung nicht durchgeführt werden kann, wenn nicht eine spezielle Einstellung vorhanden ist, oder daß das Zoomglied betätigt werden kann, nachdem eine Einstellung im Nahaufnahmebereich erfolgte.With zoom lenses, with which so-called macroscopic Recordings can be made, the focusing element is divided into two lens groups, one of which is out of its normal position is moved, or either the compensator member or the variator member or both members are out of their normal position emotional. For lenses that allow close-up photography by using a magnification changing member, however, there is a problem that focusing cannot be performed unless a special adjustment is made is present, or that the zoom member can be operated after an adjustment has been made in the close-up range.
Durch die Erfindung soll deshalb ein Zoomobjektiv derart verbessert werden, daß das Relaisglied nicht an der Änderung der Vergrößerung teilnimmt und in zwei Gruppen unterteilt ist, von denen eine zur Fokussierung im Nahaufnahmebereich bewegt wird.The invention therefore aims to improve a zoom lens in such a way that the relay element does not take part in the change in the Magnification takes part and is divided into two groups, one of which is moved to focus in the close-up area.
40984 3/082740984 3/0827
2416A002416A00
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein kompaktes Zoomobjektiv, mit dem das Aufnahmeobjekt durch den Sucher beobachtet werden kann, derart auszubilden, daß das Relaisglied in eine vordere Gruppe und eine hintere Gruppe unterteilt ist, zwischen denen ein Strahlteiler für den Strahlengang für die Sucheroptik angeordnet ist. Ferner soll durch die vordere Gruppe ein gutes Beobachtungsbild erzielt werden, in^dem das von dem Objekt in den Strahl teiler eintretende Lichtbündel afokal oder nahezu afokal gemacht wird.It is the object of the invention to provide a compact zoom lens with which the subject can be observed through the viewfinder, to form such that the relay member in a front group and a rear group is subdivided, between which a beam splitter for the beam path for the finder optics is arranged is. Furthermore, a good observation image should be achieved by the front group, in which the splitter of the object in the beam incoming light beam is made afocal or almost afocal.
Diese Aufgabe wird durch das Kennzeichen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the characterizing part of claim 1. Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:The invention is to be explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. Show it:
Fig. 1 ein schematisches Ausführungsbeispiel eines Zoomobjektivs gemäß der Erfindung;1 shows a schematic exemplary embodiment of a zoom lens according to the invention;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines Zoomobjektivs gemäß der Erfindung;2 shows an embodiment of a zoom lens according to the invention;
Fig. 3A, 3B und 3C graphische Darstellungen verschiedener Aberrationen bei unendlicher Entfernungseinstellung am Ende des Weitwinkelbereichs des Objektivs in Fig. 2 mit verschiedenen numerischen Werten;Figures 3A, 3B and 3C are graphical representations of various Aberrations at infinite distance setting at the end of the wide-angle range of the lens in FIG. 2 with different numerical Values;
Fig. 4A, 4B und 4C graphische Darstellungen verschiedener Aberrationen bei der Einstellung einer Entfernung von 23 mm von dem Objektiv; undFigures 4A, 4B and 4C are graphical representations of various Aberrations in setting a distance of 23 mm from the lens; and
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Zoomobjektivs gern äß der Erfindung.5 shows a further exemplary embodiment of a zoom lens according to the invention.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Zoomobjektivs enthält ein positives Fokussierglied 10, das darm verwandt wird, wenn die Brennweite innerhalb eines üblichen Brennweitenbereichs des Objektivs eingestellt wird, sowie ein negatives Variatorglied H1 ein negatives Kompensatorglied 12, wodurchThe embodiment of a zoom lens shown in Fig. 1 contains a positive focusing element 10, which is used when the focal length is set within a conventional focal length range of the lens, and a negative variator element H 1 a negative compensator element 12, whereby
409843/0827409843/0827
insgesamt ein Zoomglied 13 gebildet ist. Ferner ist eine positive Frontgruppe 14 und eine positive hintere Gruppe 15 eines Relaisglieds vorgesehen. Ein Strahlteiler 16 kann beispielsweise ein halbdurchlässiger Spiegel sein, der geneigt in einem Glasblock angeordnet ist und eine Strahlteilung zu einer Sucheroptik 17 ermöglicht. Dabei wird die vordere Gruppe 14 des Relaisglieds auf der optischen Achse von der Außenseite der Objektivfassung bewegt. Das Lichtbündel zwischen der vorderen Gruppe 14 und der hinteren Gruppe 15 ist afokal oder nahezu afokal und der Strahlteiler 16 zwischen den Gruppen 14 und 15 ist so angeordnet , daß eine Sucheroptik gebildet wird. Diese vordere Gruppe 14 kann entweder eine positive oder eine negative Brechkraft entsprechend der Zusammensetzung des Zoomglieds haben, das vor der vorderen Gruppe 14 angeordnet ist. Die Inklination des Lichtbündels, die eine besonders gute Beobachtung ermöglicht, liegt zwischen -4 Dioptrien und +4 Dioptrien. Ein noch zu erläuterndes numerisches Beispiel I betrifft den Fall mit O Dioptrien, während ein numerisches Beispiel II den Fall mit -4 Dioptrien betrifft. Der Fall mit +4 Dioptrien ergibt sich als die symmetrische Ausführungsform des Falls mit -4 Dioptrien.a total of a zoom member 13 is formed. Furthermore, a positive front group 14 and a positive rear group 15 of a relay element are provided. A beam splitter 16 can, for example, be a semitransparent mirror which is arranged inclined in a glass block and enables beam splitting to a finder optics 17. The front group 14 of the relay member is moved on the optical axis from the outside of the lens barrel. The light beam between the front group 14 and rear group 15 is afocal or nearly afocal and the beam splitter 16 between the groups 14 and 15 is arranged so that a viewfinder optical system is formed. This front group 14 can have either a positive or a negative refractive power according to the composition of the zoom member which is arranged in front of the front group 14. The inclination of the light beam, which enables particularly good observation, is between -4 diopters and +4 diopters. A numerical example I yet to be explained relates to the case with 0 diopters, while a numerical example II relates to the case with -4 diopters. The +4 diopter case results as the symmetrical embodiment of the -4 diopter case.
Die vordere Gruppe 14nähert sich an die Abbildungsseite entsprechend an, wenn die Objektentfernung klein ist, während sie ortsfest in einer Lage nahe des Kompensatorglieds 12 bleibt, wenn das Objekt in den üblichen Brennweitenbereich des Objektivs aufgenommen wird.The front group 14 approaches the imaging side accordingly when the object distance is small, while it remains stationary in a position close to the compensator element 12 when the object is in the usual focal length range of the lens is recorded.
Bei der Durchführung makroskopischer Aufnahmen mit diesem Zoomobjektiv ist es praktisch nicht erforderlich, eine Einstellung des Fokussierglieds 10 vorzunehmen, welches gewöhnlich auf unendlich fokussiert sein kann, während der maximale makroskopische Effekt erreicht werden kann, wenn die Zoomlage auf der Weitwinkelseite gewählt wird.When carrying out macroscopic recordings with this zoom lens, it is practically not necessary to make an adjustment of the focusing member 10, which can usually be focused at infinity, while the maximum macroscopic Effect can be achieved when the zoom position is selected on the wide-angle side.
Ferner können Aufnahmen mit mehreren Brennweiten durchgeführt werden, wenn bei makroskopischen Aufnahmen ein Teil des Relaisglieds bewegt wird. Wenn das Zoomglied 13 auf Weitwinkel-In addition, recordings with several focal lengths can be carried out if, in macroscopic recordings, part of the Relay member is moved. When the zoom member 13 is set to wide-angle
P416400P416400
betrieb eingestellt wird, während die vordere Gruppe 14 zur Einstellung einer sehr kurzen Entfernung bewegt wird, und das Zoomglied 13 auf den Telebereich eingestellt wird, während das Fokussierglied derart eingestellt ist, daß eine Fokussierung auf ein Objekt mit wahlweiser Entfernung erfolgt, kann eine Scharfeinstellung auf Objekte, die zwischen den beiden genannten Objekten liegen, nacheinander erfolgen, wenn der Zoombetrieb durchgeführt wird. Bei Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung ist es deshalb möglich, das gesamte Objektiv kompakt auszuführen, ohne den Wirkungsgrad zu verringern, mit dem die Beobachtung der Scharfeinstellung durch die Sucheroptik möglich ist, indem in dem Relaisglied ein Strahlteiler vorgesehen ist, durch den Licht in die Sucheroptik abgelenkt wird.Operation is set, while the front group 14 for setting a very short distance is moved, and the zoom member 13 is set to the telephoto range while the focusing member is set such that a focus is made on an object at an optional distance, a focus adjustment on objects that lie between the two objects mentioned, take place one after the other when the zoom operation is carried out will. In embodiments according to the invention, it is therefore possible to make the entire lens compact without the To reduce the efficiency with which the observation of the focusing through the viewfinder optics is possible by in the relay element a beam splitter is provided through which light is deflected into the viewfinder optics.
Im folgenden sollen numerische Beispiele für die Komponenten des Ausführungsbeispiels gemäß der Erfindung in Fig. 2 angegeben werden. Es bedeuten:In the following, numerical examples of the components of the exemplary embodiment according to the invention are given in FIG will. It means:
R: Krümmungsradius der brechenden Ebene, wobei R- und R2 die Krümmungsradien des Strahlteilers für die Sucheroptik sind, während R _ und R_, die Krümmungsradien des Strahlteilers für eine Lichtmessung sind.R: radius of curvature of the refractive plane, where R- and R 2 are the radii of curvature of the beam splitter for the viewfinder optics, while R _ and R_ are the radii of curvature of the beam splitter for a light measurement.
d: Die Dicke des Luftspalts entlang der optischen Achsed: The thickness of the air gap along the optical axis
zwischen benachbarten brechenden Ebenen. N: Der Brechungsindex des Glases (d-Linie).
V: Abbe«sehe Zahl des Glases,
f: Brennweite der gesamten Optik.between adjacent refractive planes. N: The refractive index of the glass (d-line). V: Abbe «see number of the glass,
f: focal length of the entire optics.
f = 7.49085 - 25.19674 - 58.22425 F = 1.4f = 7.49085 - 25.19674 - 58.22425 F = 1.4
R1 = 131.918R 1 = 131,918
ä± = 1.72 N1 = 1.80518 νχ = 25.4 ä ± = 1.72 N 1 = 1.80518 ν χ = 25.4
R2 = 55.365R 2 = 55,365
d2 = 8.50 N2 = 1.64000 V3 = 60.2d 2 = 8.50 N 2 = 1.64000 V 3 = 60.2
R3 = -198.061
d„ = 0.10R 3 = -198.061
d "= 0.10
4098Λ3/084098Λ3 / 08
? 41 R A O? 41 R A O
R4 = 43.354R 4 = 43,354
d4 = 5.00 N3 = 1.64000 V3 = 60.2d 4 = 5.00 N 3 = 1.64000 V 3 = 60.2
R5 =94.875R 5 = 94,875
dj- = veränderlichdj- = changeable
R6 = 104.043R 6 = 104,043
dg =-0.70 N4 = 1.71300 V4 = 54.0dg = - 0.70 N 4 = 1.71300 V 4 = 54.0
= 19.844= 19,844
d = 3.20d = 3.20
R8 = -3 8.740R 8 = -3 8,740
dp = 0.70 N- = 1.77250 Vc = 49.6 ob bd p = 0.70 N- = 1.77250 V c = 49.6 ob b
R9 = 36.985R 9 = 36,985
d9 = 2.30d 9 = 2.30
= -101.786= -101,786
dn/_ = 0.70 N._ = 1.72342 V, = 38.0 J-O 6 6d n / _ = 0.70 N._ = 1.72342 V, = 38.0 JO 6 6
R11 = 16.543R 11 = 16,543
d., = 4.50 N„ = 1.78470 V„ = 26.2 11 7 7d., = 4.50 N "= 1.78470 V" = 26.2 11 7 7
R12 = -72.3 04R 12 = -72.3 04
d12 = veränderlichd 12 = changeable
R13 = -27.427R 13 = -27,427
d,,. = 0.60 NQ = 1.78590 V0 = 44.2d ,,. = 0.60 N Q = 1.78590 V 0 = 44.2
R14 = 24.284R 14 = 24,284
dl4 = 2.50 N9 = 1.75520 V9 = 27.5d l4 = 2.50 N 9 = 1.75520 V 9 = 27.5
R15 = -199.487R 15 = -199,487
d15 = veränderlichd 15 = changeable
R16 = -319.952R 16 = -319,952
d16 = 0.60 N1 = 1.69895 V1 = 30.1d 16 = 0.60 N 1 = 1.69895 V 1 = 30.1
R17 = 276.454R 17 = 276,454
d17 = 2.50 N11 = 1.69680 V11 = 55.7 = -33.288d 17 = 2.50 N 11 = 1.69680 V 11 = 55.7 = -33.288
d18 = 0.10d 18 = 0.10
= 224.854= 224.854
d19 =1.50 N12 = 1.64000 V13 = 60.2d 19 = 1.50 N 12 = 1.64000 V 13 = 60.2
409843/0877409843/0877
d22 = 5.50 OO
d 22 = 5.50
d24 = o.io65,650
d 24 = o.io
d25 = 3.8811,500
d 25 = 3.88
d27 = 6.298,130
d 27 = 6.29
11 Q* 1 Q
1 1 Q
= 55.4= 55.4
= 47.9= 47.9
= 54.0= 54.0
= 25.4= 25.4
= 26.2= 26.2
= 53.3= 53.3
= 35.8= 35.8
= 35.6= 35.6
= 55.4= 55.4
409843/0877409843/0877
R36 = R 36 =
94164009416400
-7--7-
Veränderliche AbständeVariable distances
7.490857.49085
25.1967425.19674
48.2242548.22425
dc 1.03 822
d12 41.98886
d15 1.67046
d20 2.00000d c 1.03 822
d 12 41.98886
d 15 1.67046
d 20 2.00000
29.0550729.05507
10.8543710.85437
4.788114.78811
2.000002,000,000
39.72751 3.68058 1.28946 2.0000039.72751 3.68058 1.28946 2.00000
Die obigen Werte für die veränderlichen Abstände betreffen eine unendliche Entfernung, während bei einem Beispiel für eine Nahaufnahme auch das Objekt in einem Abstand von 23 mm vor der ersten Ebene der Optik fokussiert werden kann, wenn am Ende des Weitwinkelbereichs die Optik IV 1#3 mm zu der abbildenden Seite derart bewegt wird, daß d5 1.03 822, αχ2 41.98886, d15 2.97046 und d2o 0.70000 betragen.The above values for the variable distances relate to an infinite distance, while in an example for a close-up the object can also be focused at a distance of 23 mm in front of the first level of the optics if optics IV 1 # 3 mm at the end of the wide-angle range is moved to the imaging side in such a way that d 5 1.03 822, α χ2 41.98886, d 15 2.97046 and d 2o 0.70000.
Fig. 3A, 3B und 3C zeigen graphische Darstellungen der Aberrationen im Fall einer unendlichen Entfernungseinstellung am Ende des Weitwinkelbereichs bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel .3A, 3B and 3C show graphs of FIG Aberrations in the case of infinite distance adjustment at the end of the wide-angle range in the above-described embodiment .
Fig. 4A, 4B und 4C zeigen graphische Darstellungen von Aberrationen im Falle der Fokussierung auf eine Entfernung des Objekts von 23 mm.FIGS. 4A, 4B and 4C show graphs of FIG Aberrations in the case of focusing at a distance of 23 mm from the object.
Aus diesen graphischen Darstellungen ist ersichtlich, daß bei makroskopischen Aufnahmen mit derart kurzen Entfernungen der Wirkungsgrad der Aberrations-Kompensation nicht wesentlich verringert wird.From these graphical representations it can be seen that in macroscopic recordings with such short distances the aberration compensation efficiency is not significantly reduced.
Im folgenden soll ein numerisches Beispiel für das Ausführungsbeispiel in Fig. 5 angegeben werden. Es bedeuten:The following is a numerical example of the embodiment can be given in FIG. 5. It means:
4098^3/08774098 ^ 3/0877
/416400/ 416400
R: Krümmungsradius der brechenden Ebene, wobei 16 einen klei_- nen total reflektierenden Spiegel bezeichnet, der im Strahlengang angeordnet ist.R: radius of curvature of the refracting plane, where 16 is a small NEN totally reflecting mirror referred to, which is arranged in the beam path.
d: Die Dicke des Luftstrahls entlang der optischen Achse zwischen benachbarten brechenden Ebenen.d: The thickness of the air jet along the optical axis between adjacent refractive planes.
N: Brechungsindex des Glases (d-Linie).N: refractive index of the glass (d-line).
V: Abbe'sehe Zahl des Glases.V: Abbe's number of the glass.
f: Brennweite der gesamten Optik.f: focal length of the entire optics.
f = 8.36571 - 12.62154 - 19.68136 F = 1.4f = 8.36571 - 12.62154 - 19.68136 F = 1.4
d„ = 9.32 N, == 38.182
d "= 9.32 N, =
d3 = 15.00= -68,346
d 3 = 3 p.m.
d4 = 5.35 N3 == 28,633
d 4 = 5.35 N 3 =
d,. = veränderlich= 138,699
d ,. = changeable
dc = 0.70 N. == -98,983
d c = 0.70 N. =
d7 = 4.46= 14,566
d 7 = 4.46
dQ = 0.70 N_ =
es b= -30.902
d Q = 0.70 N_ =
it b
dg = 2.56 N6 == 16,716
d g = 2.56 N 6 =
d^ = veränderlich= 27.607
d ^ = changeable
O11 = 3.36 N7 == 172,499
O 11 = 3.36 N 7 =
/416400/ 416400
Ibd, c = changeable
Ib
d,- = veränderlich11,433
d, - = changeable
d18 = 4.05 N11 =17,108
d 18 = 4.05 N 11 =
d21 = 2.5913,976
d 21 = 2.59
d22=3.97 N13=43,687
d 22 = 3.97 N 13 =
d24 = 5.60 N14 =13,924
d 24 = 5.60 N 14 =
4098A3/Q877 ORIGINAL INSPECTED4098A3 / Q877 ORIGINAL INSPECTED
/416400/ 416400
-lO--lO-
Ve ränder liehe AbständeChange the spacing
8.365718.36571
12.6215412.62154
19.6813619.68136
IOIO
1515th
1717th
0.86243 13.039030.86243 13.03903
0.28864 12.000000.28864 12.00000
4.871844.87184
7.118527.11852
2.199742.19974
12.0000012.00000
8.14022 1.10440 4.945498.14022 1.10440 4.94549
12.0000012.00000
Die oben angegebenen Werte für die veränderlichen Abstände betreffen ein Objekt in einer unendlichen Entfernung, während bei einem Beispiel für eine Nahaufnahme mit einer Objektentfernung von 75,6 mm vor der ersten Ebene der Optik eine Scharfeinstellung erfolgen kann, wenn am Ende des Weitwinkelbereichs die Optik 14 2,0 mm zu der abbildenden Seite derart bewegt wird, daß d5 0,86243, d10 13.03903, ά±5 2.28864 und dly 10.00000 betragen.The values given above for the variable distances relate to an object at an infinite distance, while in an example for a close-up with an object distance of 75.6 mm in front of the first level of the optics, focusing can take place when the optics 14 2.0 mm to the imaging side is moved in such a way that d 5 is 0.86243, d 10 13.03903, ά ± 5 2.28864 and d ly 10.00000.
Claims (1)
d3 = 0.10R 3 = -198.061
d 3 = 0.10
io Ib N 1 c = 1.71300 .V 11 -
io Ib
Applications Claiming Priority (1)
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DE (1) | DE2416400A1 (en) |
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1974
- 1974-04-03 FR FR7411815A patent/FR2224768B1/fr not_active Expired
- 1974-04-04 DE DE19742416400 patent/DE2416400A1/en active Pending
- 1974-04-04 GB GB1492574A patent/GB1461614A/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3217884A1 (en) * | 1981-05-13 | 1982-12-09 | Hitachi, Ltd., Tokyo | AUTOMATIC FOCUS ADJUSTMENT SYSTEM FOR VIDEO CAMERA |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1461614A (en) | 1977-01-13 |
FR2224768A1 (en) | 1974-10-31 |
JPS49141841U (en) | 1974-12-06 |
FR2224768B1 (en) | 1976-12-17 |
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