DE2514401A1 - Varioobjektivsystem - Google Patents

Description

Minolta Camera Kabushiki Kaisha, Osaka Kokusai Building, 30, 2-Chome, Azuchi-Machi, Higashi-Ku, Osaka 541 / Japan

Varioobj ektivsystem

Die Erfindung betrifft ein Varioobjektivsystem, das für Makrophotographie ausgelegt ist und aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer zweiten Linsengruppe mit positiver Brechkraft besteht. Die zweite Linsengruppe ist hinter der ersten Linsengruppe angeordnet und ist entlang der optischen Achse bewegbar zur kontinuierlichen Vergrößerung der Gesamtbrennweite des Objektivs im Verlauf der Bewegung der zweiten Linsengruppe vom einen zum andern Ende, wobei die Bildebene des Objektivs kontinuierlich aus einer Ausgangsstellung in Richtung auf die Objektseite und wieder zurück in die Ausgangsstellung verschiebbar ist.

Auf diesem Gebiet sind verschiedene Varioobjektivanordnungen bekannt, bei denen die Brennweite durch Bewegung bestimmter Linsenglieder kontinuierlich verändert werden kann, um den Abbildungsmaßstab ohne Verlust der Schnittweitenkonstanz zu verändern. Zu diesem Zweck enthalten Varioobjektive Kompensationsvorrichtungen, um die Stellung der Bildebene über die gesamte Veränderung der Brennweite aufrechtzuerhalten, was zu einer

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komplizierten und unhandlichen Bauweise der Objektive führt.

Es ist außerdem bekannt, Varioobjektive auf verschiedene Weise für die Mikrophotographie zu verwenden. Ein Weg der Makrophotographie ist zum Beispiel, eine Nahaufnahmelinsenfassung oder eine Ansatztubusfassung mit dem Varioobjektiv zu kombinieren. In einer weiteren Ausführung wird das Varioobjektiv so aufgebaut, daß einige seiner Linsenglieder eine bestimmte Bewegung für Makrophotographie ausführen können, wobei diese Bewegung von der Bewegung beim Brennweitenverstellungsphotographieren verschieden ist; das bringt eine weitere Schwierigkeit für die Konstruktion des Objektivs.

Andrerseits ist ein Varioobjektivsystem mit zwei optisch kompensierten Komponenten ("two-component optically compensated varifocal system") bekannt, wie es im "Journal of the Optical Society of America" Band 52, Nummer 4, April 1965, auf den Seiten 353 bis 362 dargestellt ist, Insbesondere auf Seite wird dort ein Beispiel eines solchen Zwei-Komponenten-Varioobjektivsystems vorgeschlagen, das eine erste Linsengruppe mit negativer Brechkraft und eine zweite, entlang der optischen Achse bewegbare Linsengruppe mit positiver Brechkraft enthält. Die Brennweite des Systems wird im Laufe der Bewegung der zweiten Linsengruppe von ihrem einen zu ihrem anderen Ende

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kontinuierlich verändert, und zwar begleitet von einer Ablenkung der Bildebene, in der die Bildebene des Systems aus einer Ausgangsstellung in Richtung auf die Objektseite in die am weitesten versetzte Stellung und wieder zurück in die Ausgangsstellung wandert. Das "Journal of the Optical Society of America" lehrt, wie das Linsensystem der oben beschriebenen Ablenkungscharakteristik der Bildebene zu berechnen ist, d.h. die Brechkraft f* der ersten Linsengruppe und die Brechkraft fp der zweiten Linsengruppe sind wie folgt gegeben:

R - 1

wobei R das Verhältnis der maximalen und minimalen kombinierten Brennweite der ersten und zweiten Linsengruppe und S^p ein Abstand ist zwischen der ersten, durch eine dünne Linse wiedergegebenen Linsengruppe und einer zweiten, durch eine dünne Linse wiedergegebenen Linsengruppe in der Stellung, die die maximale Brennweite aufweist. Und um das System als Varioobjektiv verwenden zu können, ist die hintere Brennweite des Systems so festgesetzt, daß die Mattscheibenebene, auf die das Bild fokussiert werden soll, in

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der Mitte zwischen der oben genannten Ausgangsstellung und der am weitesten Tersetzten Stellung der Bildebene liegt. Beim obigen Einstellen der hinteren Brennweite wird die Linsenanordnung auf ein Objekt bei unendlich weiter Entfernung scharf eingestellt, und selbstverständlich ist die Bildebene die des unendlich weiten Objekts.

Entsprechend der vorherigen Einstellung der hinteren Brennweite wird die oben erwähnte Ausgangsstellung der Bildebene erkannt als die von der Mattscheibenebene am weitesten rückwärts abgelenkte Stellung der Bildebene, und die oben erwähnte am weitesten versetzte Stellung wird erkannt als die von der Mattscheibenebene am weitesten vorwärts abgelenkte Stellung. So bleibt die Schnittweite während der gesamten Veränderung der Brennweite konstant, wenn sowohl die oben erwähnte Ausgangsstellung als auch die am weitesten versetzte Stellung innerhalb der Fokustiefe des Systems liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es_? ein einfach konstruiertes Varioobjektivsystem zu schaffen, das für Makrophotographie geeignet ist.

Es soll eine neue Art des Varioobjektivsystems von sehr einfachem Aufbau geschaffen werden, bei dem wenigstens zwei unterschiedliche Werte der Brennweite ohne

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Verlust der Schnittweitenkonstanz erreichbar sind und das sich außerdem für die Makrophotographie eignet.

Diese neue Art eines Varioobjektivsystems soll ferner durch ihre Einfachheit für eine kostengünstige serienmäßige Herstellung vorteilhaft sein.

Außerdem soll ein kompaktes und leichtgewichtiges Varioobjektivsystem geschaffen werden.

Diese und andere Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Varioobjektivsystem unter Beibehaltung der Stellung der Bildebene eine erste Brennweite aufweist, wenn sich die zweite Linsengruppe an dem einen Ende ihrer Bewegung befindet, und eine zweite, größere Brennweite aufweist, wenn sich die zweite Linsengruppe an dem anderen Ende ihrer Bewegung befindet, und daß die während der Bewegung der zweiten Linsengruppe von dem einen zum anderen Ende auftretende Ablenkung der Bildebene für Makrophotographie positiv nutzbar ist.

Vorzugsweise ist eine Vorrichtung vorgesehen zur Steuerung der Bewegung der zweiten Linsengruppe mit einer ersten Stellung zum Einstellen der zweiten Linsengruppe auf das eine Ende der Bewegung, bei dem die erste Brennweite gegeben ist, und mit einer zweiten Stellung zum Einstellen der zweiten Linsengruppe

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auf das andere Ende der Bewegung, bei dem die zweite Brennweite gegeben ist, und mit einer dritten Stellung zum Einstellen der zweiten Linsengruppe auf die Mitte zwischen den beiden Enden der Bewegung, bei der die Bildebene für Makrophotographie auf die Objektseite verschoben ist.

Es kann auch eine Vorrichtung zum Einstellen des Brennpunktes der Linsenanordnung vorgesehen sein.

Der Brennpunkt der Linsenanordnung kann vorteilhaft durch eine Betätigungsvorrichtung eingestellt werden, wobei diese Betätigungsvorrichtung die zweite Linsengruppe bewegt und damit die Bildebene der Linsenanordnung zum Zwecke der Fokussierung kontinuierlich verschiebt.

Durch eine weitere Vorrichtung kann vorteilhaft die hintere Brennweite so eingestellt werden, daß die Ausgangsstellung der Bildebene mit der Stellung der Mattscheibenebene übereinstimmt, wenn die Bildebene die eines Objektes in unendlich weiter Entfernung ist und die Linsenanordnung auf dieses Objekt fokussiert ist.

Der Gegenstand der Erfindung basiert auf dem eingangs erörterten Beispiel der Zwei-Komponenten-Varioobjektivsysteme, das in dem "Journal of the Optical Society of America" behandelt ist und das eine erste Linsen-

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gruppe mit negativer Brechkraft und eine bewegbare zweite Linsengruppe mit positiver Brechkraft enthält. Aber mit der Erfindung soll nicht ein übliches Varioobjektivsystem geschaffen werden. Folglich ist auch nicht beabsichtigt, die oben erwähnte am weitesten versetzte Stellung innerhalb der Fokustiefe zu halten. Das Varioobjektiv gemäß der Erfindung weist eine erste Brennweite auf, wenn sich die zweite Linsengruppe an dem einen Ende der Bewegung befindet, und weist eine zweite Brennweite auf, die größer als die erste ist, wenn sich die zweite Linsengruppe an dem anderen Ende der Bewegung befindet unter Beibehaltung der Position der Bildebene. Das Wandern der Bildebene aus der Ausgangsstellung, das auftritt, wenn sich die zweite Linsengruppe zwischen den beiden Enden der Bewegung befindet, wird nicht innerhalb der Fokustiefe negativ vernachlässigt, sondern positiv und in hohem Maße von der Fokustiefe herausgestellt und für die Makrophotographie benutzt. Mit anderen Worten, das bedeutendste Kennzeichen der Erfindung liegt in der folgenden Festsetzung der hinteren Brennweite im Gegensatz zu dem in dem "Journal of the Optical Society of America¹¹ gezeigten Beispiel. Die hintere Brennweite der Linsenanordnung gemäß der Erfindung nämlich wird mit Hilfe der Objektivfassung so eingestellt, daß die Ausgangsstellung der Bildebene mit der SiäLlung der Mattscheibenebene übereinstimmt, wenn die Bildebene die eines Objektes in unendlich weiter Entfernung ist und die Linsenanord-

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-8 nung auf dieses Objekt fokussiert ist.

Der Grund, weshalb das Wandern der Bildebene in Richtung auf die Objektseite für die Makrophotographie benutzt wird, liegt darin, daß die Bildebene eines Objektes, das der Linsenanordnung näher l%t als ein anderes, im allgemeinen hinter der Bildebene dieses anderen Objektes liegt. Wenn die Bildebene dieses anderen Objektes (z.B. eines Objektes in unendlich weiter Entfernung) von der Mattscheibenebene nach vorn verschoben wird, dann kommt deshalb die Bildebene des näher liegenden Objektes (z.B. eines Objektes in extrem naher Entfernung) in Übereinstimmung mit der Mattscheibenebene.

Aus dem obigen Grund kann das Wandern der Bildebene, das bei der Brennweitenverstellung auftritt, auch für den Fokussierungsvorgang benutzt werden.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung van Ausführungsbeispielen anhand der anhängenden Zeichnung.

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine Hälfte einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Ausführungsform gemäß Fig. 1.

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Fig. 3 veranschaulicht in einem Diagramm die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 1.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Hälfte einer anderen Ausführungsform.

Fig. 5 ist ein Querschnitt einer weiteren Ausführungsform.

Fig. 6 sind Skizzen, die verschiedene Arten der Aberration in der Ausführungsform nach Fig. 5 darstellen.

Fig. 7 zeigt in einer graphischen Darstellung die Veränderung in einer Brennweite gegenüber der Stellung der zweiten Linsengruppe und die Veränderung in der Bildebenenablenkung gegenüber der Stellung einer zweiten Linsengruppe in der Ausführungsform nach Fig. 5.

Fig. 8 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehung zwischen der Stellung der zweiten Linsengruppe, wenn sie verschoben wird, und einer Entfernung von dem Objektiv zu dem Objekt im Brennpunkt wiedergibt.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung, in der mit 1 eine erste .Linsengruppe, mit 2 eine zweite Linsengruppe und mit 3 eine dritte Linsengruppe be-

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zeichnet sind. Die dritte Linsengruppe 3 dient als eine Hauptlinse, ist aber nicht wesentlich. Mit 4 ist ein Fokussierungsring bezeichnet, der die erste Linsengruppe 1 trägt und dreh- und verschiebbar auf eine feststehende Objektivfassung 6 aufgepaßt ist, die mittels der auf beiden Gliedern vorgesehenen schraubenartigen Abschnitte 5 die dritte Linsengruppe 3 trägt. Mit 7 ist eine Nut bezeichnet, die auf der feststehenden Objektivfassung 6 parallel zur optischen Achse vorgesehen ist und entlang der ein Griff 9 geführt wird, der fest auf einem gleitend verschiebbaren Linsenrahmen 8 montiert ist, welcher die zweite Linsengruppe 2 trägt. In Fig. 2 sind mit 10 Gradeinteilungen gezeigt, die die Entfernung von dem Objektiv zu einem Objekt angeben; die Gradeinteilungen sind auf dem Umfang des Fokussierungsrings 4 vorgesehen. Jede der Gradeinteilungen wird mit einem auf der feststehenden Objektivfassung 6 vorgesehenen Indexzeichen 11 in Übereinstimmung gebracht, um dadurch einen Abstand von dem Objektiv zu dem Objekt im Brennpunkt anzuzeigen.

Wenn der Fokussierungsring 4 so eingestellt wird, daß die Linsenzusammenstellung auf einen Punkt im Unendlichen fokussiert ist, wenn die zweite Linsengruppe 2 mit Hilfe des Griffes 9 von der äußersten rechten Seite bis zur äußersten linken Seite in der Gleitlänge in Fig. 1 gleitend verschoben wird, dann ändert sich in der Ausführungsform die Brennweite des gesamten Ob-

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jektivsystems wachsend von f = 28 mm bis f = % mm. Inzwischen ist, wie bereits zuvor beschrieben wurde, da das Objektivsystem so ausgelegt ist, daß es auf einen Punkt im Unendlichen fokussiert ist, die Linsenzusammenstellung in dem herkömmlichen Varioobjektiv so ausgelegt, daß sie auf einen Punkt im Unendlichen fokussiert ist, auch wenn sich die Brennweite ändert, wie es in Fig. 3 durch eine strichlierte Linie A gezeigt ist, d.h. sie ist so ausgelegt, daß eine Ablenkung der Bildebene auf Grund der Änderung in der Brennweite auf das Mindestmaß zurückgeführt ist. Gemäß der Erfindung ist im Gegensatz dazu eine Linsenzusammenstellung so ausgelegt, daß mit einer Vergrößerung der Brennweite, wie sie durch eine Kurve D in Fig. 3 aufgetragen ist, eine Entfernung von dem Objektiv zu einem Objekt im Brennpunkt in großem Ausmaß in Richtung auf die Seite der Makrophotographie verschoben und dann auf den Punkt im Unendlichen zurückgebracht wird. Anders gesagt, sie ist so ausgelegt, daß eine Bildebene (in diesem Fall eine Bildebene eines Objektes im Unendlichen) auf der identischen Fläche, d.h. auf einer Mattscheibenebene eines lichtempfindlichen Films liegt, wenn die zweite Linsengruppe 2 sich entweder auf der äußersten rechten Seite oder auf der äußersten linken Seite ihrer Gleitlänge befindet, während die Bildebene während der gleitenden Bewegung der zweiten Linsengruppe 2 in einem größeren Ausmaß in Richtung auf die Objektseite zu verschoben wird. Eine solche

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Bildebenenablenkung wird bewirkt, indem die Linsenbrennstärke in einer Weise angeordnet wird, daß die erste Linsengruppe 1 von negativer Brechkraft und die zweite Linsengruppe 2 von positiver Brechkraft ist. Mit einar solchen Anordnung ergibt sich der äußerst reduzierte Außendurchmesser eines Objektivs, der zu einer kompakten Gesamtabmessung beiträgt.

Wenn die Anordnung der Brennstärke und die Verschiebungsstellung der zweiten Linsengruppe 2 durch Zahlenwerte ausgedrückt werden, kann man beispielsweise annehmen, daß das erste Linsenglied 1 aus einer Gesamtlinsengruppe mit einer Brennweite von f. = - 40,284 mm besteht; das dritte Linsenglied 3, das aus einer positiven Linsengruppe mit einer Brennweite von f-? = 199,362 mm besteht, befindet sich in einem Abstand von 72,83 mm zwischen den beiden Linsengruppen 1,3 entfernt vom ersten Linsenglied 1,die jede als eine dünne Linse betrachtet werden (hiernach wird dieser Abstand als ein Linsengruppenzwischenabstand bezeichnet), und eine hintere Brennweite ist auf 3,40 mm festgesetzt. Die feststehende Objektivfassung 6 setzt eine Stellung der Linsenanordnung in einer Weise fest, daß, wenn die Linsenanordnung der Erfindung für eine Kamera verwendet wird, eine Mattscheibenebene oder ein lichtempfindlicher Film an einem Punkt auf der Rückseite des Objektivs gelegen ist, der von diesem um einen dessen hinterer Brennweite entsprechenden Abstand entfernt ist. Wenn unter den aufgestellten

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Bedingungen das aus einer insgesamt positiven Linsengruppe mit einer Brennweite von f~ - 28,284 mm bestehende zweite Linsenglied 2 sich um einen Linsengruppenzwischenabstand von 28,00 mm von der ersten Linsengruppe 1 entfernt befindet, dann wird ein Abstand S1 von dem Objektiv bis zu dem Objekt im Fokussierungspunkt S1 =©o sein. Eine Gesamtbrennweite f der Linsenzusammenstellung ist zu diesem Zeitpunkt f = 28,00 mm. Wenn die zweite Linsengruppe 2 auf die erste Linsengruppe 1 zu verschoben wird bis zu einem Punkt, an dem der Linsengruppenzwischenabstand zwischen ihnen 8,00 mm ist, dann ist S1 = oo und gleichzeitig f β 56,00 mm. So kann an diesen beiden Punkten eine Aufnahme entweder bei einem Punkt im Unendlichen oder bei einem Punkt in geringem Abstand durch Einstellen des Fokussierungsringes 4 durchgeführt werden. Wenn die zweite Linsengruppe 2 auf die erste Linsengruppe zu verschoben wird bis zu einem Punkt, an dem ein Linsengruppenzwischenabstand zwischen denselben 18,00 mm ist, d.h. bis zu einem mittleren Punkt zwischen den obigen zwei Punkten, dann ist S1 = - 446,56 mm, und der Abstand von dem Objektiv bis zu dem Objekt im Brennpunkt wird in einem größeren Ausmaß in Richtung auf die Seite eines geringen Abstandes verschoben, wie es durch die Kurve D in Fig. 3 aufgezeichnet ist; gleichzeitig ist f = 37,95 mm. Wenn die erste Linsengruppe unter der oben aufgestellten Bedingung durch den Fo-

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kussierungsring 4 verschoben wird, dann ist S1 = 237,91 mm im Falle, daß die maximale Verschiebung 2,50 mm beträgt. So ist innerhalb des Bereichs von S1 = - 237,56 mm bis S1 = - 446,56 mm Makrophotographie möglich.

Wie aus dem Vorangehenden ersichtlich, kann gemäß der Erfindung die Fokussierung auf einen Abstand zwischen dem Punkt im Unendlichen und dem Punkt in geringer Entfernung bei den beiden Punkten f = 28 mm und 56 mm, wie sie durch die Gradeinteilung 10 angegeben sind, durch Einstellen des Fokussierungsringes 4 bewirkt werden. Anders gesagt, das Verschieben des Griffs erlaubt es, ein Varioobjektiv vorzusehen, das bei zwei Arten von Bildvergrößerungen verwendet werden kann. Wenn andererseits der Griff 9 auf einen mittleren Punkt seiner Gleitlänge eingestellt wird, dann wird eine so fokussierte Stellung in einem größeren Ausmaß in Richtung auf die Seite einer geringen Entfernung verschoben, so daß das Objektivsystem als ein Makroobjektiv verwendet werden kann. Wie aus der Kurve D in Fig. 3 ersichtlich, kann die Makrophotographie an einem mittleren Punkt der Gleitlänge des Griffes ausgeführt werden, so daß dort an dem mittleren Punkt der Gleitlänge des Griffes 9 ein Zeichen "CLOSE UP" (d.h. Makrophotographie) vorgesehen ist, wie es am besten in Fig. 2 zu sehen ist. In diesem Fall kann wie in dem vorhergehenden Fall, auch die Fokussierung durch Einstellen des Fokussierungsringes 4 bewirkt

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werden. Eine durch die Gradeinteilung 10 angegebene Entfernung jedoch ist, wie in dem Falle, in dem Makrophotographie unter Verwendung eines Nahaufnahmezusatzes oder eines Auszugtubusvorhängers mit einer herkömmlichen Linsenzusammenstellung durchgeführt wird, nicht ein wirklicher Abstand vom Objektiv zum Objekt, und folglich ist eine solche durch die Gradeinteilung angezeigte Entfernung nicht verwendbar. Eine strichlierte Linie B in Fig. 3 gibt den Fall wieder, in dem das herkömmliche Varioobjektiv auf den geringsten Abstand fokussiert ist, eine strichlierte Linie C stellt den Fall dar, in dem eine andere Vorrichtung der Makrophotographie für das herkömmliche Varioobjektiv verwendet wird, und eine Kurve E stellt den Fall dar, in dem die Linsenzusammenstellung der Erfindung auf den geringsten Abstand fokussiert ist, um jeweils eine Brennweite zu verändern. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß in der beschriebenen Ausführungsform Aufnahmen innerhalb eines von den Kurven D und E umfaßten Entfernungsbereichs ausgeführt werden können. Um die Einstellung des Objektivsystems auf f = 56 mm, "CLOSE UP^H-Stellung und f » 28 mm jeweils sicherzustellen, ist in der beschriebenen Ausführungsform eine in der Zeichnung nicht dargestellte Rastvorrichtung enthalten.

Als Fokussierungsvorrichtung kann eine solche, die ein vorderes Element, d.h. die erste Linsengruppe 1 verschiebt, eine, die ein hinteres Element, d.h. die dritte

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Linsengruppe 3 verschiebt,oder eine, die die gesamte Linsenzusammenstellung verschiebt, verwendet werden. Der Griff 9 in der beschriebenen Ausführungsform ist auf dem bewegbaren Linsenrahmen 8 montiert, so daß er von Hand betätigt werden kann, aber er kann auch so konstruiert sein, daß er durch irgendein bekanntes Antriebsmittel bewegt werden kann. Die Linsenzusammenstellung kann aus einer positiven ersten Linsengruppe bestehen, einer negativen zweiten Linsengruppe, einer positiven dritten Linsengruppe und einer negativen vierten Linsengruppe,und zwar in der von der Objektseite aus gesehenen Eeihenfolge. In einer solchen Linsenzusammenstellung sind die zweite und vierte Linsengruppe fest auf einer feststehenden Objektivfassung montiert, während die erste und die dritte Linsengruppe gemeinsam als bewegbare Linsenglieder verschiebbar sind, so daß während der Schiebebewegung der bewegbaren Linsengruppen eine Bildebene nach und nach hinter eine Mattscheibenebene oder die Ebene eines lichtempfindlichen Films verschoben wird, dann in einem größeren Ausmaß vor die Mattscheibenebene rückt und dadurch wieder in ihre ursprüngliche Stellung gebracht wird. In diesem Fall wird ein Abstand von dem Objektiv bis zu dem Objekt im Brennpunkt auf die drei Punkte auf der Gleitlänge der Linsenzusammenstellung entsprechend der Anzeige irgendeiner der Gradeinteilungen 10 fokussiert, und es wird auch ein Punkt vor der Filmebene, auf den die Bildebene abge-

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lenkt wird, für die Makrophotographie verwendet. Kurz gesagt, durch Verschieben des Griffs 9 zwischen den beiden äußersten Punkten seiner Gleitlänge ist ein Varioobjektiv gegeben, das sowohl für die Makrophotographie als auch für das Photographieren in drei verschiedenen Brennweiten verwendbar ist.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform der Emndung. In dieser Ausführungsform werden die erste und die dritte Linsengruppe 1 und 3 durch die feststehende Objektivfassung 6 getragen. Eine spiralige Führungsnut 12 ist auf der Innenwand des Fokussierungsringes 4 vorgesehen und ein Führungsstift 13 ist an dem bewegbaren Linsenrahmen 8 montiert und in die Führungsnut 12 eingepaßt; der Führungsstift 13 kann entlang der Nut 7 parallel zur optischen Achse geführt werden. Bei einer solchen Konstruktion kann sich die zweite Linsengruppe 2 verschieben, wenn der Fokussierungsring 4 gedreht wird. Die Gradeinteilungen, die einen Abstand von dem Objektiv zu dem Objekt anzeigen und auf dem Fokussierungsring 4 vorgesehen sind, sind basierend auf der Beziehung zwischen einem Punkt, zu dem die zweite Linsengruppe 2 verschoben wird, und einem Abstand von dem Objektiv zu dem zu fokussierenden Objekt gemäß der Kurve D in Fig. 3 markiert. So wird der kürzeste Aufnahmeabstand bei dieser Ausführungsform,verglichen mit dem der Ausführungsform nach Fig. 1,leicht verlängert, da die Beziehung zwischen einem Abstand von

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dem Objektiv zu dem Objekt und einer Brennweite allein durch die Kurve D in Fig. 3 bestimmt wird. Bei der zweiten Ausführungsform ist es nicht zulässig, wahlweise eine Brennweite f des Objektivsystems mit einem Abstand von dem Objektiv zu dem Objekt im Brennpunkt zu kombinieren. Jedoch ist in dieser Ausführungsform ein im Aufbau einfaches Varioobjektiv vorgesehen, das für Makrophotographie verwendbar ist und bei dem zwei verschiedene Brennweiten f, d.h. zwei Arten der Bildvergrößerung in Bezug auf die jeweiligen Abstände zwischen Objektiv und Objekt erhalten werden.

Fig. 5 stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar. Die sich auf diese Ausführungsform beziehenden Daten, werden in der unten folgenden Tabelle angegeben. Wie aus Fig. 5 und der Tabelle zu ersehen, bilden die Linsenelemente (L und Gp eine erste Linsengruppe, und die Linsenelemente G,, G, und G₁- sind gemeinsam bewegbar und bilden eine zweite Linsengruppe, während die Linsenelemente Gr bis G-,q eine dritte Linsengruppe bilden, die als Hauptlinsengruppe dient. Das Linsenelement G^ ist ein Prisma ohne Brechkraft. Da die zweite Linsengruppe bewegbar ist, sind die axialen Abstände d, und dg zwischen den jeweiligen Linsengruppen veränderlich.

Fig. 5 (S) zeigt den Fall, in dem die zweite Linsengruppe G^, G,, Gp- sich an einem Punkt befindet, in dem die Gesamtbrennweite der Linsenzusammenstellung

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die kürzeste ist, (L) stellt den Fall dar, in dem die zweite Linsengruppe GL,G,,G> sich an einem Punkt befindet, in dem die Gesamtbrennweite der Linsenzusammensteilung die längste ist, und (M) zeigt den Fall, in dem die zweite Linsengruppe G^, G,, G₁- sich an einem Punkt befindet, in dem Makrophotographie möglich ist. Aus der Tabelle kann abgelesen werden, daß im Falle (S) d, = 20,787 mm, d^ = 1,641 mm, im Falle (L) d, = 0,787 mm, dn = 21,641 mm und in dem Falle (M) d₄ = 10,787 mm, dg = 11,641 mm.

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f =55,298 ~ 27,581 Fno =4,63 Feldwinkel 2w=24°32W45^O06' Kurvenradius axialer Abstand Brechungsindex Abbesehe Zahl

^>G1/^r1 -237,351 _{d 1i200 Hd} 1,48749 Vd₁ 70,15

^U2 ²⁵'⁵55 4 M*

_G /^r3 -¹³⁵·⁹⁶² dj 1,200 Na₂ 1,48749 ¥d₂ 70,15

^r4 ^.3O _d^ 20,787 —0,787(10,787)

(veränderlich)

,_G/^r5 ^46>381 d₅ 5,299 Nd₃ 1,62041 Vd₃ 60,29

Jr₆ -34,029 _{d 1j000 M} 1,80518 Vd. 25,43

^uAr -fi8 817 ^ ⁴

^{4 r}7 ^b ' ^U d_? 0,101

^G Γ^{8 45>12β d}8 ^{2>999 M}5 ¹»⁶^^{90 Vd}5 55,38

Vr₉ -341,339 ^ _1>641 —21,641(11,641)

(veränderlich)

_G /^r10 -⁵²»⁹⁹⁵ d₁₀ 1,000 Nd₆ 1,48749 Vd₆ 70,15

^{r 6}Vr₁₁ 59,116 _Λ , q_91X2,446

12 °° d₁₂ 7,850 Nd₇ 1,51680 Vd₇ 64,04 ^r13 °° d₁₃ 0,895

14 27,698 _d^ _{1J00 Mq 1>7}2124 Vdg 38,04

₁₅ -40,650 _{di5 4f700}

^ri6 -¹⁶'⁷⁶⁶ d_i6 1,000 Nd₉ 1,74000 Vd₉ 28,28

^1Ovr₁₉ -15,710

30,682 _d

d₁₈ 2,400 Nd₁₀

L_n /^r18 d-jp 2,400 Nd_1n 1,69350 Vd_1n 53,39

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Fig. 6 zeigt Skizzen, die verschiedene Aberrationsarten in der Ausführungsform nach Fig_c 5 wiedergeben, dabei gehen (S-D, (M-D, (L-D sphärische Aberrationen für (S), (M) und (L) in Fig. 5, (S-2), (K-2) und (L-2) den Astigmatismus und (S-3), (M-3) und (L-3) die Verzerrung jeweils für (S), (M) und (L) wieder.

In Fig. 7 stellt eine ein-Punkt-strichlierte Linie F die Veränderung der Gesamtbrennv/eite gegenüber einer Stellung der zweiten Linsengruppe GL,G*,Gp- dar und eine durch eine ausgezogene Linie wiedergegebene Kurve I stellt eine Ablenkung der Bildebene dar. Eine gerade Linie P gibt eine Stellung der Mattscheibenebene gegenüber einer Stellung der zweiten Linsengruppe G,,G,,G,-wieder. Wie sich aus Fig. 7 ergibt, wird die Ausgangsstellung der Bildebene in Übereinstimmung mit der Mattscheibenebene festgesetzt, und während der Schiebebewegung der zweiten Linsengruppe G^,G,,Gf- aus der einen äußersten Stellung in die andere äußerste Stellung, d.h. von (S) nach (L) wird die Bildebene zuerst aus der Ausgangsstellung zur negativen Seite der Fig. 7, d.h. konkret zur Objektseite verschoben und danach zur Ausgangsstellung zurückgebracht. Die Zahlen auf der Kurve I geben einen Abstand von dem Objektiv zu dem Objekt im Brennpunkt an, der von einer Größe der Bildebenenablenkung abhängt; dabei gelten die nicht in Klammern gesetzten Zahlen für den Fall, in dem die Kurve I eine Stellung der Bildebene eines im Unendlichen befindlichen Objekts darstellt, und die in Klammern

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gesetzten Zahlen zeigen eine Stellung der Bildebene eines Objektes, das um einen Abstand von 1,2 m vom Objektivsystem entfernt ist.

In Fig. 8 sind jene Zahlen aus Fig. 7 in einem Diagramm aufgetragen, wobei die Kurve D¹ die Zahlen ohne Hämmern und die Kurve E¹ die in Klammern gesetzten Zahlen wiedergeben. Photographiert wird innerhalb eines von den Kurven D¹ und E¹ eingeschlossenen geschwärzten Bereichs. Es leuchtet ohne weiteres ein, daß das Diagramm in Fig. 8 im wesentlichen von derselben Art ist wie das in Fig. 3»

In den Fig. 5 bis 8 ist eine Stellung der zweiten Linsengruppe GL,G*,Gt bei (M) an einem mittleren Punkt zwischen denen bei (S) und (L) festgesetzt. Wie aus Fig. 8 zu ersehen, ergibt sich, wenn die Stellung der zweiten Linsengruppe G-,,GL,Gt seitlich auf einen Punkt gelenkt wird, der eher etwas näher bei (S) liegt, anstatt auf den Mittelpunkt eingestellt wird, die Möglichkeit zur Aufnahme bei dem Punkt geringerer Entfernung. Es hängt von dem Fall ab, ob eine Stellung der zweiten Linsengruppe G,,GL,Gt,in der die kürzeste Entfernung im Brennpunkt bewirkt wird, genau auf den Mittelpunkt der Gleitlänge der Mnsen eingestellt wird, oder ob die Stellung auf einen Punkt näher an (S) oder (L) gelenkt wird. Im letzteren Falle steht es frei, ob die Stellung der zweiten Linsengruppe G^, G ,,Gp- in (M) von

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dem Mittelpunkt in der Gleitlänge der Linsengruppe gelenkt wird oder nicht.

Wendet man sich noch einmal der Fig. 7zu, so gibt dort eine zwei-Punkt-strichlierte Linie P¹ eine Stellung einer Mattscheibenebene wieder, wenn ein allgemein verwendetes Varioobjektiv angeordnet wird, was zur Bezugnahme dargestellt ist. Im Falle, daß die Mattscheibenebene, wie durch die Linie P¹ gezeigt, bestimmt ist, dann wird in Fig. 8 eine Ablenkung der Bildebene maximal 1,4 mm auf der positiven Seite der Ordinate und maximal 1,4 mm auf deren negativer Seite sein. Wenn diese Maximalwerte in den Bereich einer Fokustiefe fallen, wird ein solches Varioobjektiv als ein über den gesamten Bereich der veränderlichen Brennweiten die Schnittweite konstant haltendes Varioobjektiv verwendet werden. Dies ist jedoch dort unmöglich, wo eine Ablenkung der Bildebene so groß ist wie in den beschriebenen Ausführungen. (Im Falle eines optisch kompensierten Varioobjektivs ist es im allgemeinen schwer, eine Ablenkung der Bildebene zu vermindern). Wie aus dem vorangehenden ersichtlich, macht es ein Anstieg einer Bildebenenablenkung im Falle eines Varioobjektivs schwer, dieses handelsmäßig als Varioobjektiv anzubieten, während im Falle eines erfindungsgemäßen Varioobjektivsystems eine Zunahme der Bildebenenablenkung zu einer Einengung des kürzesten Abstandes führt, der Makrophotographie zuläßt.

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Claims (5)

1. ΓΙ j Varioobjektivsystem, das für Makrophotographie ausgelegt ist und aus einer ersten Linsengruppe mit negativer Brechkraft und einer zweiten, hinter der ersten angeordneten Linsengruppe besteht, die entlang der optischen Achse bewegbar ist zur kontinuierlichen Vergrößerung der Gesamtbrennweite des Objektivsystems im Verlauf ihrer Bewegung vom einen zum andern Ende, wobei die Bildebene des Objektivsystems kontinuierlich aus einer Ausgangsstellung in Richtung auf die Objektseite zu und wieder zurück in die Ausgangsstellung verschiebbar ist,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß das Varioobjektivsystem unter Beibehaltung der Stellung der Bildebene eine erste Brennweite aufweist, wenn sich die zweite Linsengruppe (2) an dem einen Ende ihrer Bewegung befindet, und eine zweite, größere Brennweite aufweist, wenn sich die zweite Liiffingruppe (2) an dem anderen Ende ihrer Bewegung befindet, und daß diewährend der Bewegung der zweiten Linsengruppe (2) von dem einen zum anderen Ende auftretende Ablenkung der Bildebene für Makrophotographie positiv nutzbar ist.
2. 2. Varioobjektivsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet

   durch eine Vorrichtung (9) zur Steuerung der Bewegung der zweiten Linsengruppe (2) mit einer ersten Stellung (S) zum Einstellen der zweiten Linsengruppe (2) auf

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   das eine Ende der Bewegung, bei dem die erste Brennweite gegeben ist, mit einer zweiten Stellung (L) zum Einstellen der zweiten Linsengruppe (2) auf das andere Ende der Bewegung, bei dem die zweite Brennweite gegeben ist, und mit einer dritten Stellung (M) zum Einstellen der zweiten Linsengruppe (2) auf die Mitte zwischen den beiden Enden der Bewegung, bei der die Bildebene für Makrophotographie auf die Objektseite verschoben ist.
3. 3. Varioobjektivsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 2, gekennzeichnet

   durch eine Vorrichtung (4,5) zum Einstellen des Brennpunktes seiner Linsenanordnung.
4. 4. Varioobjektivsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet

   durch eine Betätigungsvorrichtung (4,12,13) zum Einstellen des Brennpunktes der Linsenanordnung, wobei diese Betätigungsvorrichtung (4,12,13) die zweite Linsengruppe (2) bewegt und damit die Bildebene der Linsenanordnung zum Zwecke der Fokussierung kontinuierlich verschiebt.
5. 5. Varioobjektivsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet

   durch eine Vorrichtung (6) zum Einstellen seiner hinteren Brennweite derart, daß die Ausgangsstellung der Bildebene mit der Stellung der Mattscheibenebene übereinstimmt, wenn die Bildebene die eines Objektes in unendlich

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   weiter Entfernung ist und die Linsenanordnung auf dieses Objekt fokussiert ist.

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