DE2636043A1 - Afokaler vorsatz - Google Patents

Description

A 35 IU

- 3. AUj₁1978

Ing. Karl Vockenhuber, 1180 Wien, Pötzleinsdorferstraße 118 DDr. Raimund Hauser, 1040 Wien, Goldeggasse 2/2/2/9

" Afokaler Vorsatz "

Die Erfindung betrifft einen afokalen Vorsatz variabler Vergrößerung für ein pankratisches Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv mit einem positiven Grundobjektiv fixer Brennweite, welcher Vorsatz aus zwei starr miteinander verbundenen Gliedern negativer Brechkraft und einem dazwischen liegenden, axial verschiebbaren Glied positiver Brechkraft aufgebaut ist.

Derartige Vorsätze werden in der Fachliteratur mehrmals beschrieben, so z. B. von Gramatzky, der die Theorie d©r sogenannten "Transfaktoren" in den "Problemen der konstruktiven Optik" ausführlich abgehandelt und im britischen Patent 449.434 ein entsprechendes Ausführungsbeispiel veröffentlicht hat. Ferner wurde in der US-PS 2,165.341 ein ähnliches System bekannt gemacht. Eine nachteilige Eigenschaft dieser Vorsätze liegt in ihrer Baulänge, die wie aus den angegebenen Daten teils errechenbar, teils direkt ersichtlich, bei Gramatzky von etwa gleicher GröSe wie die Brennweite des verschiebbaren positiven Gliedes ist und bei der US-PS noch wesentlich darüber liegt. Daraus resultiert in weiterer Folge ein deutlicher Helligkeitsabfall am Bildrand, soll nicht der Durchmesser des Frontgliedes über einen vernünftigen Wert hinaus anwachsen.

Die der Erfindung zugrunde gelegene Aufgabe war es, ein optisches System der

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*a-

eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die erwähnten Nachteile dadurch vermeidet, daß die Baulänge, worunter hier die Summe der variablen Luftabstände des Vorsatzes zu verstehen ist, um mindestens 20% kürzer als die Brennweite der verschiebbaren, positiven Linsengruppe ist. Diese Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die beiden starr miteinander verbundenen Glieder negativer Brechkraft als Menisken ausgebildet sind, die konvex gegen das verschiebbare positive Glied gekrümmt sind. Dadurch wird die Brechung jener Strahlen, die die Abbildung eines auf der optischen Achse liegenden Punktes vermitteln, auf die beiden Flächen der Menisken jeweils optimal verteilt, so daß die sphärische Aberration und die Abweichung von der Sinusbedingung den bei Einzellinsen möglichen Minimalwert erreichen.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßenVorschlag wird eine günstige Verteilung der außeraxialen Bildfehler gewährleistet, in dem die Brechkraft ψ eines negativen Meniskus und die Brechkraft φ seiner konkav gekrümmten Fläche im folgenden Verhältnis zueinander stehen:

1,3 <

Der erfiBdangsgemäße Vorsatz ist in Verbindung mit Grundobjektiven unterschiedlichster Bauart denkbar. Einen besonderen Vorteil bringt die Verwendung des bekannten vierlinsigen Typs, bei welchem auf zwei positive Einzellinsen eine negative Einzellinse und eine weitere positive Einzellinse folgen. Der Punkt, in welchem der Hauptstrahl die optische Achse schneidet, liegt bei derartigen Systemen üblicherweise im Luftraum zwischen der negativen und der letzten positiven Einzellinse. Um nun den Durchmesser des Frontgliedes im afokalen Vorsatz mögliehst klein zu halten, empfiehlt es sich, den Hauptstraalealsrauzungspunkt innerhalb des Grundobjektivs in Richtung auf die beiden der negativen Lins® vorgelagerten positiven Linsen zu verschieben. Die letzte positive Linse des GrundobjeMivs wird dann allerdings von den schiefen Bündeln höher getroffen, jedoch in einem A®&maß_$ der zwar für die Baugröße unerheblich, ist, wohl aber die außeraxialen Bildfslüer ungünstig beeinflussen könnte. Aus diesem Grunde wird erfindungsgemäß die Brennweite der letzten positiven Linse des Grundobjektivs größer als die halbe Brenn-

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weite der ersten Linse des Grundobjektivs gewählt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich an Hand der Beschreibung des in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

In der dargestellten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Projektionsobjektivs ist mit G Ι-ΙΠ der afokale Vorsatz, mit G IV das positive Grundobjektiv bezeichnet.

Im Vorsatz sind die Glieder G I und G ΙΠ starr miteinander verbunden, während das positive Glied GII entlang der optischen Achse zur Brennweitenvariation verschiebbar ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, sowohl die negativen Glieder als auch das positive Glied des Vorsatzes aus mehreren Elementen, z. B. zum Zwecke der Achromatisierung, zusammenzusetzen.

Das Grundobjektiv ist aus einer Bikonvexlinse L , einem positiven Meniskus L5, einer Bikonkavlinse L₆ und einer Bikonvexlinse L₇ aufgebaut.

Daten für ein mögliches Ausführungsbeispiel des Grundobjektivs sind aus dem Anspruch 7, für AusfUhrungsformen des erfindelgemäßen Vorsatzes aus den Ansprüchen 4-6 zu entnehmen.

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Claims (1)

1. «If. »9, feOT

   Patentansprüche

   \J Afokaler Vorsatz variabler Vergrößerung für ein pankratisches Objektiv, insbesondere Projektionsobjektiv mit einem positiven Grundobjektiv fixer Brennweite, welcher Vorsatz aus zwei starr miteinander verbundenen Gliedern negativer Brechkraft und einem dazwischen liegenden, axial verschiebbaren Glied positiver Brechkraft aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden starr miteinader verbundenen Glieder (GI, GUI) negativer Brechkraft als Menisken ausgebildet sind, die konvex gegen das verschiebbare, positive Glied ( G Π) gekrümmt sind.
   2. Vorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkraft ((O) eines negativen Meniskus ( GI, GUI) und die Brechkraft (^ ng) seiner konkav gekrümmten Fläche im folgenden Verhältnis zueinander stehen:

   3. Grundobjektiv für ein pankratisches Objektiv mit einem afokalen Vorsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundobjektiv ( G IV) in an sich bekannter Weise - gesehen in Lichteinfallsrichtung - aus zwei positiven ( L., L₁X einer negativen (Lg) und einer vierten ( Lw), positiven Einzellinse aufgebaut ist, wobei die Brennweite ( f.) der ersten,positiven Linse (L.) kleiner ist als die doppelte Brennweite ( f_) der vierten, positiven Einzellinse (I₇).

   4. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2 gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10% der Brech

   kraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10% des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0, 03 und der Abbe¹ sehen Zahlen bis - 5 :

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   ⁿd ^vd r

   ψ = - 0,15097 dj = 0,098 / 1,532 / 48,8

   Ij = 2,876 bis 0,196 - *^g

   d₂ = 0,275 / 1,641 / 60,1 r₄ - 5,229

   I₂ = 0,218 bis 2,898

   r_ + 3,291 r

   ° tp = - 0,13250

   d₃ = 0,098 / 1,623 / 58,1 ^X r₆ + 1,914

   ^Γ2 - 2, 615 -10, 282 + 5, 229 ^L2

   ^d«» = - 0.32550

   fneg

   5. Vorsatz nach einem der Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10% der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10% des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0, 03 und der Abbe'sehen Zahlen bis - 5:

   T₁ - 2,353 φ = - 0,15097

   ^L! ^₁ = 0,098 / 1,532 / 48,8

   ^Γ2 * ⁷»¹⁹⁴ Ψ = - 0,22609

   1₁ = 2,876 bis 0,196
   r₃ + 5,229

   ^L2 ^do - °t 275 / 1,641 / 60,1

   r₄ - 3,229

   1₂ = O,218 bis 2,898

   r₅ + 3,291 W=- 0,13250

   ^L3 ^₃ = 0,098 / 1,623 / 58,1

   = - 0,32550

   709809/07

   6. Vorsatz nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10% der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10% des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu - 0, 03 und der Abbe¹ sehen Zahlen bis - 5:

   ⁿd ^vd

   ^Γ1 - 2, 517 ^Li ^Γ2 - 8, 936 ^r3 + 5, 229 ^L2 ^Γ4 - 5, 229 ^r5 *■ 3, 291 ^L3 ^Γ6 + If 914

   d' = - 0,15097 ά_χ = 0,098 / 1,532 / 48,8

   φ = - 0,21136

   1 = 2,876 bis 0,196

   = 0,275 / 1,641 / 60,1 = 0,218 bis 2,898

   ψ = - 0,13250 - 0,098 / 1,623 / 58,1

   = - 0,32550 neg

   7. Grundobjektiv nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen bis zu - 10% der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Dicken bis zu - 10% des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu ~ 0, 03 und der Abbe'schen Zahlen bis - 5 :

   r + 1,561 L₄ ⁷ d₄ = 0,116 / 1,620 / 60,3 ί_χ + 2,336

   r -19,610

   1₃ = 0,010

   r₉ + 0,732

   L_c d_c = 0,222 / 1,641 / 60,1

   ο ο

   r₁₀ + 4,563

   1₄ - 0,024

   T₁₁ -33,403

   L₆ d₆ = 0,392 / 1,741 / 27,6

   r₁₂ + 0,491

   1 = 0,196

   r_i3 + 2,564 L d =■ 0,105 / 1,757 / 47,8 t^ + 1,252

   ^₄ - 1,479

   f = 1,400 Offnungsverhaltnis 1:1,3

   mit Vorsatz f_min - 0,999

   f = 1,892 max '

   709Ö0-9/07 64 '

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