DE2750548A1 - Optisches system - Google Patents

Description

¹¹ Optisches System "

Die Erfindung betrifft ein optisches System bestehend aus einem ersten, vom Gesamtsystem abnehmbaren positiven Systemteil und einem zweiten, für sich bezüglich Abbildungsfehler korrigierten, positiven System teil, der von einem pankratischen Objektiv gebildet ist.

Derartige Systeme sind beispielsweise als Fotoobjektive mit aufschraubbaren Nahlinsen bekannt und haben den Vorteil, daß die Baulänge bei Verwendung der Nahlinse relativ zur Baulänge des Fotoobjektivs alleine nur um geringes anwächst. Sollte nun ein derartiges Fotoobjektiv für Teleaufnahmen umgerüstet werden, so war es notwendig, das Fotoobjektiv auf "Unendlich" zu stellen und anstelle der Nahlinse einen Televorsatz in Form eines Fernrohres vor das Fotoobjektiv zu setzen. Diese Systeme waren jedoch durch ihre große Baulänge nicht nur sehr unhandlich, sondern vergrößerten auch durch das angestiegene Gesamtgewicht die Verwacklungsgefahr, die bei Teleaufnahmen ohnehin besteht.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile sollen demnach darin bestehen, daß ein für sich korrigiertes, abbildendes optisches System, beispielsweise ein pankratisches Kameraobjektiv auf ein Teleobjektiv umgerüstet werden kann, ohne daß dadurch die Baulänge oder das Gesamtgewicht wesentlich ansteigt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zumindest ein Glied des zweiten Systemteiles, gegebenenfalls der gesamte Systemteil, zwei Schaltstellungen aufweist, in welcher ersten Schaltstellung der Abstand vom letzten Linsenscheitel des Systemteiles - gesehen in

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Lichteinfallsrichtung - zu einer bildauffangenden Ebene geringer ist, als der Abstand vom letzten Linsenscheitel zur Brennebene des zweiten Systemteiles, während in der zweiten Schaltstellung der Abstand von dem letzten Linsenscheitel zur bildauffangenden Ebene größer oder gleich dem Abstand zur Brennebene des zweiten Systemteiles ist.

Während der zweite Systemteil in der zweiten Schaltstellung auf ein im Unendlichen befindliches Objekt fokussiert oder bis auf ein unmittelbar an den Frontlinsenscheitel heranrückendes Objekt fokussierbar ist, werden durch Vorsetzen des ersten Systemteils in der zweiten Schaltstellung des zweiten Systemteils Objekte mit hohen Vergrößerungsfaktor abgebildet. Um diese Objekte in diejenige Bildebene zu projizieren, in die Objekte vom zweiten Systemteil allein in dessen zweiten Schaltstellung abgebildet werden, ist es notwendig, daß der erste Systemteil eine definierte Brechkraft aufweist. Dieser erste Systemteil definiert ein Zwischenbild in einer virtuellen Bildebene des zweiten Systemteils, welche wiederum dieses Zwischenbild auf eine definierte Bildebene, im Falle eines Fotoobjektivs, z. B. in die Filmebene abbildet.

Der erste Systemteil kann in einer Fassung gelagert sein, die eine Entfernungseinstellvorrichtung aufweist. Diese Entfernungseinstellvorrichtung kann beispielsweise von einer Schraubfassung für den gesamten oder nur für einen Teil dieses ersten Systemteils gebildet sein.

Die Einstellung des zweiten Systemsteils in die erste Schaltstellung

kann auf mehrere Arten erfolgen. Eine Variante davon ist, das gesamte zweite Systemteil entlang der optischen Achse zu verschieben. Aus baulichen Gründen ist es jedoch einfacher, den zweiten Systemteil ortsfest zu fassen und ein die Brennweite dieses Systems veränderndes Linsenglied wahlweise in den Strahlengang zu schalten. Das Brechkraftvorzeichen dieses Linsengliedes hängt davon ab, ob sich der zweite Systemteil bei in den Strahlengang geschaltetem Linsenglied in erster oder in zweiter Schaltstellung befinden soll. Während die Brechkraft des Linsengliedes positiv Ist, wenn dieses in den Strahlengang des zweiten Systemteils In dessen zweiter Schaltstellung geschaltet ist, muß die Brechkraft des Linsengliedes negativ sein, wenn

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dieses in den Strahlengang des zweiten Systemteils in dessen erster Schaltstellung geschaltet ist.

Eine dritte Möglichkeit zur Erzielung der Schaltstellungen des zweiten Systemteiles besteht darin, daß dieser System teil ein Linsenglied aufweist, das zur Brennweitenänderung dieses Teils entlang der optischen Achse verschiebbar ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform für das erfindungsgemäße System ergibt sich nämlich bei Verwendung eines pankratisches Objektivs als zweiten Systemteil. Insbesondere pankratische Aufnahmeobjektive weisen ein erstes und ein zweites verschiebbares Linsenglied auf. Während das erste die Variation der Brennweite des Systems bewirkt, kompensiert das zweite verstellbare Glied die bei der Brennweitenänderung auswandernde Bildlage. Welches von diesen beiden Linsengliedern für die erste Schaltstellung bewegt wird, oder ob gegebenenfalls beide Linsenglleder gleichzeitig verstellt werden, ist egal, es wird jedoch jeweils bei Verwendung eines pankratisches Fotoobjektivs dieses von der zweiten in die erste Schaltstellung überzuführen sein.

Eine vorteilhafte, konstruktive Ausführungsform für den als pankratk

Asches Objektiv ausgebildeten Systemteil mit einer Verstelleinrichtung für zumindest ein Linsenglied des Objektivs ergibt sich, wenn ein der ersten Schaltstellung zugeordneter, vorzugsweise wahlweise einschaltbarer Anschlag, Sperre od. dgl. für die Verstelleinrichtung vorgesehen ist. Damit soll erzielt werden, daß das pankratische Objektiv problemlos in diejenige Einstellung gebracht werden kann, in der es zusammen mit dem ersten Systemteil einen extremen Telebereich erschließt.

Eine andere erfindungsgemäße Möglichkeit zum mühelosen Einstellen

des Teleffektes ergibt sich, wenn der erste Systemteil solange nicht an das pankratb

<scne

Objektiv aufgesetzt werden kann, bis dieses in derjenigen Fokuseinstellung ist, in der das Objektbild des Gesamtsystems in die Filmebene projiziert wird. Eine das Aufsetzen des ersten System teils verhindernde Sperre wird bei dieser Anordnung im Bereich der Anschlußvorrichtung für den ersten Systemtell angeordnet und von der Verstelleinrichtung für die erste Schaltstellung für das pankratische Objektiv gesteuert sein.

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Für den Benutzer eines erfindungsgemäß ausgebildeten pankratischen Objektivs ergibt sich ein besonderer Vorteil, wenn dieses in dessen zweiter Schaltstellung auf ein im Nahbereich befindliches Objekt fokussierbar ist. Es bieten sich dann mehrere Verwendungszwecke an, und zwar

a) Aufnahmen von Objekten in einem Fernbereich mit variabler Vergrößerung

b) Aufnahmen von Objekten in einem extremen Nahbereich

c) extreme Weitwinkelaufnahmen, wenn vor das auf eine im Nahbereich befindliche Ebene fokussierte Objektiv ein negativer Vorsatz aufgesetzt wird, der ein virtuelles Objektbild in diese Ebene projiziert.

Hinzu kommt noch die Verwendung für

d) extreme Teleaufnahmen zusammen mit dem ersten, positiven Systemteil, wenn sich das Objektiv in der ersten Schaltstellung befindet.

Eine konstruktiv besonders einfache Ausführungsform für ein pankratisches Objektiv, bei dem die beiden Schaltstellungen durch mindestens ein bei der Brennweitenänderung verstellbares Linsenglied gesteuert wird, ergibt sich, wenn an den Brennweitenverstellkurven ein Kurvenast angeschlossen ist, der der erst;·»

Schaltstellung des Objektivs zugeordnet ist und gegebenenfalls ein weiterer Ast vorgesehen ist, der der Fokuseinstellung des Objektivs auf im Nahbereich befindliche Objekte zugeordnet ist. Vorteilhaft ist der der ersten Schaltstellung zugeordnete Kurvenast der Telestellung für den normalen Entfernungsbereich, also für das in zweiter Schaltstellung befindliche Objektiv angeschlossen, der Kurvenast für Nahaufhahmen dem Weitwinkelbereich. Dadurch werden extreme Abbildungsmaßstäbe bei Verwendung der Vorsätze erzielt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich an Hand der Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Die Fig. IA bis C zeigen schematisch eine erste Variante einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die Fig. 2A bis C eine weitere Möglichkeit. In den Fig. 3 bis 6 werden Objektive dargestellt, bei denen die Erfindung angewendet werden kann. Die Fig. 7 zeigt einen Steuerkurventubus für die bei der Brennweitenänderung verschiebbaren Linsenglieder aus einem Objektiv gemäß Fig. 3. Die Fig. 8 bis 14 zeigen

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verschiedene Steuereinrichtungen für ein erfindungsgemäßes optisches System.

In den Fig. IA bis C wird an Hand einer Prinzipskizze veranschaulicht,

wie ein erfindungsgemäßes optisches System aufgebaut sein kann. Gemäß Fig. IA ist ■ Objektiv 1 auf ein im Unendlichen befindliches Objekt scharfgestellt und projiziert das Bild dieses Objekts in eine Ebene 2. Durch Verschieben des Objektivs 1 in Richtung der optischen Achse um einen Betrag "x" verlagert sich das Bild um denselben Betrag "x" in die Bildebene V .

Da nun gewöhnlich bei optischen Geräten die Bildebene ortsfest ist, muß die optische Einstellung dadurch kompensiert werden, daß ein sammelndes Linsenglied 3 vor das Objektiv 1 geschaltet wird. In dieser Zusammensetzung ist gegenüber dem Objektiv 1 aus Fig. IA die Gesamtbrennweite des optischen Systems länger.

Wie der selbe Effekt auf eine andere Weise erzielt werden kann, zeigen

die Fig. 2A bis C. Während in der Fig. 2A die der Position des Objektivs 1 in Fig. IA

2B entsprechende Position gezeigt wird, versetzt ein negatives Linsenglied 4 gemäß Fig.

die Bildlage von im Unendlichen befindliche Objekte in die Bildebene 2'. Die Kompensation der Bildlage auf die ortsfeste Ebene 2 wird durch Vorschalten eines positiven Vorsatzgliedes 5 erzielt.

In der Flg. 3 wird ein nach dem in Fig. IA bis C dargestellten Prinzip aufgebautes fotografisches Aufnahmesystem dargestellt. Das optische System besteht im wesentlichen aus einem positiven Vorsatzglied 6 und einem pankratischen Objektiv In der Einstellung des Objektivs 1 auf ein im Unendlichen befindliches Objekt befindet sich die negative Linsengruppe 9 in der strichliert dargestellten Lage. Die Brennweite des in dieser Einstellung befindlichen Objektivs ist zwischen 7 mm und 56 mm variabel. Dabei sind die beiden Linsengruppen 8 und 9 entlang der optischen Achse verschiebbar, wobei die Gruppe 8 die zur Brennweiten änderung notwendige Verstellbewegung ausführt, während durch das Glied 9 die Auswanderung des Bildes beim Brennweitenverstellen kompensiert wird.

Ausgehend von der maximalen Gesamtbrennweiteneinstellung des Objektivs

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wird durch Verlagerung der Linsengruppe 9 in die in vollen Linien gezeichnete Stellung der in Fig. IB schematisch dargestellte optische Zustand des Objektivs hergestellt. Durch Vorschalten des Vorsatzgliedes 6 vor die Frontgruppe des Objektivs 1 wird ein extremer Teleeffekt erzielt, der sich im gegenständlichen Fall von 56 mm Brennweite als maximale Gesamtbrennweiteneinstellung für das Objektiv 1 auf etwa 80 mm erhöht. Daten für ein derartiges optisches System sind aus der folgenden Tabelle zu entnehmen:

3,00 1,00 2,40 5,65 0,10 5,90 0,10 3,90 27, 801 1,20 5,15 1,00 3,10 8,044 1,00 1,733 3,383 0,123 2,706

"d
1,517

1,805 1,607

1,620 1,744 1,691

1,620 1,805

1,744 1,620 1,620

^vd
64,17

25,43 59,46 60,33 44,77 54,71

60,33 25,43 44,77 60,33 60,33

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1,23

6,15 1,517 64,17

. Blendenraum

1,845) 2,214j

3,505 1,620 60,33

0,123

11 \ 3,506 1,620 60,33

4,92

2,645 1,847 23,83

3,998

4,059 1, 713 53,83

0,123

2,768 1,620 60, 33

13, 546

Die Fokuseinstellung des Objektivs 1 gemäß Fig. IB ist in jeder beliebigen Brennweiteneinstellung möglich, allerdings ist der zu erzielende erfindungsgemäße Teleeffekt dann am größten, wenn bereits von der maximalen Gesamtbrennweiteneinstellung ausgegangen wird.

Die Fig. 4 zeigt die Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung bei einem Objektiv, das aus der ÖPS 333.051 bekanntgeworden ist. Dabei wurde nach der in den Fig. 2A bis C gezeigten Art vorgegangen. Das Objektiv 1' besteht im wesentlichen aus einem positiven Frontglied 12, dem ein negatives Glied 13 und ein positives Glied 14 folgt, wogegen das Grundobjektiv 15 aus einem positiven Glied besteht. Zur Brennweitenänderung ist das zweite negative Glied 13 längs der optischen Achse verschiebbar, während das positive Frontglied 12 die zur Konstanthaltung der Bildlage erforderliche Ausgleichsbewegung ausfuhrt. Ausgehend von der TeIe-Btellung des Objektivs wird zur Erzielung des erflndungsgemäßen Teleeffektes zwischen der negativen zweiten Gruppe 13 und beispielsweise einem Prisma 16, das

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in einer Kinokamera zur Ausspiegelung des einfallenden Lichtes in den Kamersucher dient, ein negatives Glied 17 geschaltet. Dieses negative Glied 17 bewirkt die in Fig. 2B dargestellte Einstellung des Objektivs.

Um unendlich entfernte Oojekte wieder in die Bild- oder Film ebene 2 scharf abbilden zu können, ist es notwendig, vor das Frontglied 12 ein positives Vorsatzglied 18 zu setzen. Dieses Glied könnte, wie im dargestellten Fall, aus einer Einzellinse gebildet oder aber auch aus mehreren Linsen aufgebaut sein. Die Brennweite des Systems wird dadurch von etwa 22 mm in der Teleeinstellung auf etwa 34 mm vergrößert. Einzelheiten über die mechanische Lösung zum Einschalten der Linse 17 ta den Objektivstrahlengang sind aus der Beschreibung der Fig. 13, 14 zu entnehmen. Daten für ein derartiges optisches System sind im Unteranspruch 23 angeführt.

Die Fig. 5 zeigt ein optisches System, das in ähnlicher Weise wie das aus Fig. 4 für einen extremen Teleeffekt geeignet ist. Diesem optischen System wurde ein Fotoobjektiv zugrundegelegt, das aus einem negativen Frontglied 19, einem positiven Variator 20, einem negativen Glied 21 und einem positiven Grundobjektiv 22 aufgebaut ist. Das Frontglied 19 bewirkt die Kompensation der Bildlage während der Brennweitenverstellung durch das Glied 20. Durch entsprechenden Auszug des Frontgliedes 19 lassen sich auch im extremen Nahbereich befindliche Objekte fokussieren, wobei auch durch Verschieben der Glieder 19, 20 nach den Brennweitenverstellkurven für den normalen Entfernungsbereich im Makrobereich gezoomt werden kann.

In der Einstellung auf Unendlich wird entsprechend der Konstruktion gemäß Fig. 4 ein extremer Teleeffekt durch Vorsetzen eines positiven Gliedes 23 und Einschalten eines negativen Gliedes 24 zwischen Glied 21 und positiven Grundobjektiv 22 hergestellt. Aus dem Unteranspruch 24 sind Daten für ein derartiges optisches System zu entnehmen. Die Brennweite des Objektivs 19 bis 22 kann nach diesem Prinzip von 27 mm in der normalen Telestellung auf etwa 37 mm vergrößert werden.

Bei einem Objektiv mit dem selben optischen Aufbau wie das aus Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßer Effekt auch dadurch zu erzielen, wenn nach dem

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in den Fig. IA bis C dargestellten Prinzip vorgegangen wird. Ausgehend von der TeIestellung des Objektivs, für das beispielsweise aus dem Unteranspruch 25 genauere Daten zu entnehmen sind, wird das aus den beiden positiven Einzellinsen aufgebaute Variatorglied 20 in Richtung Frontglied verschoben, während die anderen Glieder stehen bleiben. Den Ausgleich der Bildlage für diese neue Fokuseinstellung bewirkt ein im Unteranspruch 25 an erster Stelle angeführtes Vorsatzglied. Es ergibt sich dadurch eine Brennweite des optischen Systems von etwa 34 mm, während die maximale Brennweite des Objektivs ohne Vorsatz etwa 29 mm beträgt.

tdungs-In der Fig. 6 1st eine weitere Möglichkeit zur Erzielung eines erftn*

gemäßen Teleeffektes bei einem Objektiv dargestellt, das im Aufbau dem in Fig. 5 dargestellten Objektiv entspricht. An Hand des in Fig. 6 dargestellten Prinzips wird ein

weiteres negatives Glied 25 zwischen dem negativen Glied 21' und dem Grundobjekttv* des ursprünglichen Objektivs und ein positives Glied 26 in den Luftraum zwischen

Frontglied 19* und Variatorglicd 20» geschaltet. Das positive Glied 26 ersetzt somir Verschieben des Variatorgliedes in Richtung Frontglied gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform. Im Unteranspruch 26 sind Daten für eine mögliche Ausführung dieses optischen Systems zu entnehmen.

Die Fig. 7 zeigt einen aufgewickelten Steuerkurventubus 30 für ein Objektiv bzw. für ein optisches System vom Aufbau gemäß Fig. 3. Dem Steuerkurventubus 30 ist ein FUhrungstubus 31 zugeordnet, der beim Brennweiten verstellen in

Richtung des Pfeiles 32 bewegt wird. Dabei werden über Steuerschlitze 33, 34 einer* Nockenfolger 35, 36 für die Fassungen der beiden beim Brennweitenverstellen verschiebbaren Glieder 8, 9 mitgenommen, anderseits ein Stift 37 am Steuerkurventubus' orientiert. Dem Nockenfolger 35 ist eine Steuerkurve 38, dem Folger 36 eine Kurve 39 zugeordnet. Der Bereich ⁰^ der beiden Steuerkurven ist für die Steuerbewegung der Linsenfassung im normalen Brennweitenbereich vorgesehen. Wird nun das Objektiv für das erfindungsgemäße Telesystem verwendet, verdreht man den Führungstubus 31 von der in Fig. 7 dargestellten Position entgegengesetzt zur Pfeilrichtung 32 und fährt schließlich in den Kurvenbereich ρ ein. Während die Steuerkurve 38 für das

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Glied 8 ( siehe Fig. 3 ) einen Verlauf aufweist, in dem dieses Glied nicht bewegt wird, steuert der Bereich/O der Kurve 39 eine Verstellung des Gliedes 9 in Richtung zum ortsfesten Glied 10. Diese Bewegung entspricht der Umschaltung des Gliedes 9 von der in Fig. 3 strichliert gezeichneten Lage in die in vollen Linien dargestellte Lage. Bei Übergang der Kurvenfolger 35, 36 vom Bereich oC in den Bereich (9 kann eine Sperre 29 vorgesehen sein, die ein unbeabsichtigtes Umschalten verhindern soll.

Derartige Sperren sind an sich bekannt, weshalb auf die nähere Konstruktion nicht

einem eingegangen wird. Es wäre denkbar, diese Sperre 29 vom Vorsatzglied 6 oder von^v

Vorwählschalter zu steuern, wie später an Hand der Fig. 10 bis 12 angegeben wird.

Der Steuerkurventubus 30 könnte zusäztlich mit einem Kurvenbereich ausgestattet sein, der eine Fokussierung des Objektivs 1 im extremen Nahbereich bewirkt. Auch für den Übergang der Steuerbereiche^undy- könnte eine oder dieselbe Sperre 29' vorgesehen sein. In einer definierten Fokuseinstellung im Makrobereich kann vor das Objektiv 1 ein negatives Glied vorgesetzt werden, das In diese fokussierte Nahebene ein virtuelles Bild projiziert. Auf diese Weise wird ein extremer Weitwinkeleffekt erzielt.

In Fig. 8 wird eine Kinokamera 40 dargestellt, dessen Objektiv mit einem Televorsatz versehen und zu einem erfindungsgemäßen optischen System ausgebaut werden kann. Ein Verstellhebel 41 dient zum Einstellen der Brennweite des Objektivs, wobei dazu ein Verstellbereich <L· zur Verfügung steht ( Fig. 9 ). Bei Lösen einer nicht näher dargestellten Sperre läßt sich der Verstellhebel 41 in den Bereich fs fahren, in welchem die dem Televorsatz zugeordnete Objektiveinstellung vorbereitet wird. Der Televorsatz selbst besteht aus einer Fassung 42, in dem das positive Vorsatzglied gelagert ist. Die Fassung 42 ist mit einer Nase 43 versehen, die beim Aufsetzen der Fassung 42 am Objektiv In einer Nut 44 sitzt. Welters weist die Fassung 42 einen Anschlag 46 auf, der in den Verstellbereich des Verstellhebels 41 reicht. Durch das definierte Aafestzen der Vorsatzfassung am Oüjelctivtubus 45 ( Nase 43 - Nut 44 ) definiert der Anschlag 46 eine Einstellung des Objektivs gemäß Fig. IB über Verstellhebel 41. Diese Einstellung 1st der Brech-

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kraft des Vorsatzgliedes zugeordnet, um die Bildebene des optischen Systems in die definierte Filmebene zu transferieren.

Der Objektivtubus 45 weist noch eine weitere Nut 47 für eine speziell ausgebildete Nase auf einem Weitwinkelvorsatz auf. Dieser Weitwinkelvorsatz trägt ebenfalls einen Anschlag 48, der eine Fokuseinstellung des Objektivs in einem extre* Nahbereich definiert, in der das virtuelle Bild des aufgesetzten Vorsatzes projiziert wird.

Die Fig. 10 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung, bei der dem Televorsatz eine Tasteinrichtung zugeordnet ist. In einer Kamera 50 ist in einem Brennweitensteuertubus 51 eine Steuerkurve 52 vorgesehen, in der beispielsweise ein mit dem optischen Glied 9 aus Fig. 3 verbundener

Kurventaster 53 geführt ist. Der Steuertubus 51 wird von einer nicht näher dargestellt Betätigungseinrichtung bei der Brenn weiten verstellung um die optische Achse O gedreht. Die Bewegung des Gliedes 9 entlang der optischen Achse O wird für die normale Brennweitenverstellung vom Kurvenbereich CC _f für die Fokussierbewegung

- ^refcn

für den Televorsatz vom Kurvenbereich β und in der Makrodistanz vom Kurvenbe) ^ der Kurve 52 gesteuert.

Ein über den Steuertubus 51 gelagerter Steuertubus 54 ist über ein Gestänge 55 mit einer Anzeigeeinrichtung 56 verbunden. Diese Anzeigeeinrichtung weist drei Stellungen auf, die von den jeweils aufgesetzten Vorsatzfassungen gesteuert werden.

In der Stellung "NORMAL" belastet eine Feder 58 den Sperrtubus in eine Lage, in der ein Übergang des Kurvenfolger 53 vom Bereich O^ in den Bereich (b oder γ verhindert wird. Dabei ragt eine mit dem Sperrtubus 54 verbundene Taststange 62 über die Fassung 61 des Objektivs hinaus. Beim Aufsetzen einer Vorsatzfassung 60 für das positive Glied 6 stößt die Fassung an diese Taststange und verschiebt dadurch den Sperrtubus 54, wodurch eine Anschlagfläche 57 aus dem Bereich der Steuerkurve 52 kommt und den Einstellbereich /θ freigibt. Beim Aufsetzen einer Fassung 63 ( Fig. 11 ) für ein negatives Vorsatzglied 64 wird die

Taststange 62 mit dem Sperrtubus 54 noch weiter nach rechts bewegt, wodurch

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schließlich der Makrobereich ^freigegeben wird, indem das Objektiv auf das virtuelle Zwischenbild der Linse 64 fokussiert werden kann.

Schließlich zeigt Fig. 12 eine Sperre 70, die verhindert, daß der Televorsatz 60 auf die Objektivfassung 61 aufgesetzt werden kann, wenn das Objektiv nicht in der dem Televorsatz zugeordneten Einstellung ist. Die Sperre 70 ist, wie bei der Einrichtung aus Fig. 10, fest mit dem Sperrtubus 54 verbunden, der seinerseits von einem Betriebsartenschalter 71 entlang der optischen Achse O verschoben werden kann. Der Steuertubus 51 bzw. die Steuerkurve 52 weist bei dieser Ausführungsform neben dem normalen Brennweitenverstellbereich^ den Bereich/? auf, in dem das Objektiv in die Einstellung gemäß Fig. lB geschaltet wird.

Wenn also eine Teleaufnahme erwünscht ist, braucht lediglich der Betriebsartenschalter 71 in die Stellung "TELE" gestellt und mit dem Kurvenfolger 53 auf Anschlag in der Steuerkurve 52 im Bereich/^ gefahren werden. In der Stellung "NORMAL" ist ein Ankuppeln des Televorsatzes 6 bzw. dessen Fassung 60 an das Objektiv durch die Sperre 70 nicht möglich. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das positive Vorsatzglied 6 auch auf näher als im Unendlichen befindliche Objekte fokussier- bar. Zu diesem Zweck weist die Fassung 60 ein Fokussiergewinde 72 auf.

Während in den bisherigen Figuren die Einstellung des Objektivs für extreme Teleaufnahmen nach dem in den Fig. IA bis C dargestellten Prinzip beschrieben wurde, zeigen die Fig. 13 und 14 an Hand einer Kinokamera die Einstellung des beispielsweise in den Fig. 4, 5 oder gegebenenfalls 6 dargestellten Objektivs nach dem in den Fig. 2A bis C dargestellten Prinzip.

Eine Kamera 80 weist ein Objektiv 81 auf, bei dem mittels Handhabe die Brennweite verstellt werden kann. Um dies durchführen zu können, ist es notwendig, eine freie Öffnung 88 in einer revolverartig gelagerten Scheibe 83 in den Objektivstrahlengang zu schalten. Diese Scheibe 83 lagert auf vier Fassungen 84 bis 87. In einer der Fassungen 86 ist beispielsweise die negative Linse 17, 24 oder 25 gelagert, um in Verbindung mit einem Vorsatzglied 18, 23 oder gegebenenfalls 26 das Objektiv auf ein Telesystem umzurüsten.

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Eine weitere Fassung 87 lagert ein positives Linsenglied und das Objektiv auf eine Makroebene zu fokussieren. Schließlich wäre es denkbar, in einer dritten Fassung 84 eine torische Linse zu lagern, die in der Horizontalebene keine Brechkraft in der Vertikalebene eine definierte Brechkraft aufweist. Eine torische Vorsatzlinse, die in der Horizontalebene optisch wirksam ist und in der vertikalen Ebene brechkraftlos ist, könnte bei entsprechender Dimensionierung der Linsen ein anamorphotisches System schaffen.

Die Scheibe 83 ist mit einem Rändel 89 versehen, das an der Außenseite des Kameragehäuses herausragt. Dieses Rändel dient dazu, die einzelnen Fassungen 84 bis 87 in die mit der optischen Achse des Objektivs fluchtende Lage zu schalten, wobei jede Schaltstellung von einer Rasteinrichtung 90 definiert wird.

Das erfindungsgemäße optische System ist nicht auf die Verwendung eines pankratischen Objektivs eingeschränkt. Es wäre denkbar, diesen extremen Teleeffekt mit jedem fixbrennweitigen Objektiv zu erzielen. Auch wäre es möglich, dieses System bei Fernrohren zu verwenden. Ein besonderer Vorteil ergibt sich zusätzlich, wenn mit dem Umschalten von normalen Objektiv auf das erfindungsgemäße optische Telesystem dem Benutzer angezeigt oder ermöglicht wird, ein Stativ zu verwenden.

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ο e r s e ι t e

Claims (1)

BOLEX INTERNATIONAL SA, 18, Avenue des Alpes, 1450 Ste-Croix (Switzerland ) Paten tansprüche

1. Optisches System, bestehend aus einem ersten, vom Gesamtsystem abnehmbaren positiven Systemteil und einem zweiten, für sich bezüglich Abbildungsfehler korrigierten, positiven System teil, der von einem pankratischen Objektiv gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Glied des zweiten Systemteils (1 ), gegebenenfalls der gesamte Systemteil, zwei Schaltstellungen aufweist, in welcher ersten Schaltstellung ( Fig. IB, 2B) der Abstand vom letzten Linsenscheitel des Systemteiles - gesehen in Lichteinfallsrichtung - zu einer bildauffangenden Ebene ( 2 ) geringer ist, als der Abstand vom letzten Linsenscheitel zur Brennebene des zweiten Systemteiles, während in der zweiten Schaltstellung ( Fig. IA, 2A ) der Abstand von dem letzten Linsenscheitel zur bildauffangenden Ebene größer oder gleich dem Abstand zur Brennebene des zweiten Systemteiles ist.

2. Optisches System nach Anspruch 1, mit einer vom zweiten Systemteil bei abgenommenen ersten Systemteil definierten Bildebene, dadurch gekennzeichnet, daß der erste ( 3, 5, 6, 18, 23, 26 ) und der in der ersten Schaltstellung befindliche zweite Systemteil (1 ) eine aus einem Fernbereich, beispielsweise aus dem Unendlichen kommende Objektstrahlen in diese Bildebene ( 2 ) projizlerende Brechkraft aufweist.

3. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Systemteil entlang der optischen Achse in die zwei Schaltstellungen verschiebbar ist ( Fig. IA .- C ).

4. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Systemteil (1 ) ein quer zur optischen Achse verstellbares Linsenglied ( 4, 17, 24, 25 ) vorzugsweise negativer Brechkraft, für die beiden Schaltstellungen aufweist, welches in einer der Schaltstellungen, vorzugsweise in der ersten, mit den anderen

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Linsenelementen des zweiten Systemteiles (1 ) in bezug auf die optische Achse fluchtet, hingegen in der anderen, vorzugsweise in der zweiten Schaltstellung, sich außerhalb des Strahlenganges befindet.

5. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Systemteil mindestens ein die Schaltstellungen definierendes Linsenglied ( 9 ) aufweist, das bei der Brennweitenänderung des zweiten Systemteiles (1 ) entlang der optischen Achse verschiebbar ist ( Fig. 3 ).

6. Pankratisches Objektiv für ein optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Verstelleinrichtung für zumindest ein Linsenglied des Objektives, dadurch gekennzeichnet, daß ein der ersten Schaltstellung zugeordneter, vorzugsweise wahlweise einschaltbarer Anschlag, Sperre od. dgl. ( 29, 57, 90 ), für die Verstelleinrichtung (31, 35 - 37; 41; 53; 83 ) vorgesehen ist.

7. Objektiv nach Anspruch 6, mit einer Anschlußvorrichtung für eine Fasj

igung

für den ersten Systemteil, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Anschlußvorrichtung eine den Anschlag, Sperre od. dgl. ( 57 ) steuernde Tasteinrichtung ( 62 ) für die Fassung ( 60 ) des ersten Systemteiles ( 6 ) vorgesehen ist, welche Tasteinrichtung eine die Sperre od. dgl. einschaltende Arbeitsstellung bei in die Anschlußvorrichtung eingesetzter Fassung für den ersten Systemteil aufweist ( Fig. 10 ).

8. Pankratischee Objektiv für ein optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Anschlußvorrichtung für eine Fassung für den ersten Systemteil, und mit einer Verstelleinrichtung für zumindest ein Linsenglied des Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Anschließen der Fassung (42 ) für den ersten Systemteil in einer bestimmten Relativlage zur Verstelleinrichtung definier de Führung (44 ) am Objektiv (42 ) vorgesehen ist, wobei die Fassung einen die Verstellbewegung der Verstelleinrichtung begrenzenden Anschlag, Sperre od. dgl. (46 ) für die erste Schaltstellung des Objektivs aufweist.

9. Pankratisches Objektiv für ein optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Anschlußvorrichtung für eine Fassung für den ersten Systemteil und mit einer Verstelleinrichtung für zumindest ein Linsenglied des

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-S-

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Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Anschlußvorrichtung eine von der Verstelleinrichtung ( 53, 54, 71 ) gesteuerte Sperre ( 70 ) vorgesehen ist, die eine das Anschließen der Fassung ( 60 ) des ersten Systemteils ermöglichende Ruhestellung bei in der ersten Schaltstellung befindlichen Objektiv aufweist.

10. Pankratisches Objektiv für ein pptisches System nach einem der AnsprJb

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es in der zweiten Schaltstellung auf ein im Nahbereich (f) befindliches Objekt fokussierbar ist.

11. Objektiv nach Anspruch 10, mit einer Verstelleinrichtung zum Fokussies

<5"βΐι

des Objektivs auf ein im Nahbereich befindliches Objekt und mit einer Anschlußvorrichtung für eine Fassung für einen negativen Systemteil, der anstelle des ersten, positiven Systemteils vor dem Objektiv aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Anschlußvorrichtung eine von der Verstelleinrichtung gesteuerte Sperre ( 70 ) vorgesehen ist, die eine das Anschließen der Fassung des negativen Systemteils ermöglichende Ruhestellung in jener Fokuseinstellung des Objektivs aufweist, bei der die fokusslerte Objektebene in einem der Brennweite des negativen System te ils entsprechenden Abstand vom Objekthauptpunkt des Objektivs entfernt ist.

12. Objektiv nach den Ansprüchen 9 und 11,dadurch gekennzeichnet, daß die der Fassung ( 60 ) des ersten Systemteils und der Fassung ( 63 ) des negativen Systemteils zugeordnete Sperre ( 70 ) ident ist.

13. Objektiv nach Anspruch 10, mit einer Verstelleinrichtung zum Fokus

des Objektivs auf ein im Nahbereich befindliches Objekt und mit einer Anschlußvorrichtung für eine Fassung für einen negativen Systemteil, der anstelle des ersten, positiven System teils vor dem Objektiv aufsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein der zweiten Schaltstellung des Objektivs zugeordneter, vorzugsweise wahlweise einschaltbarer Anschlag, Sperre od. dgl. (54, 67 ) für die Verstelleinrichtung ( 53 ) vorgesehen ist, der eine Fokuseinstellung des Objektivs für eine Objektebene in einem Abstand im Nahbereich vom Objekthauptpunkt des Objektive definiert, in welchen Abstand ein virtuelles Objektbild vom negativen Systemteil projizicrbar ist. 14. Pankratisches Objektiv nach den Ansprüchen 6 und 13, vorzugsweise

809820/09 h1

2 7 5 O b 4 8

mit einer einzigen Verstelleinrichtung für die erste und zweite Schaltstellung des

Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß der der ersten Schaltstellung zugeordnete Anschlag, Sperre od. dgl. mit dem der zweiten Schaltstellung zugeordneten Anschlag, Sperre od. dgl. ident ist und gegebenenfalls relativ zur Verstelleinrichtung

für das Linsenglied verstellbar ist (Fig. 7 ).

15. Objektiv nach den Ansprüchen 6 oder 9 und 10, mit einer einzigen Verstelleinrichtung für die erste und zweite Schaltstellung des Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung von einer Scheibe ( 83 ) gebildet ist, in der so\vohl ein die erste als auch das die zweite Schaltstellung des zweiten Systemteils steuerndes Linsenglied gelagert ist, welche Scheibe auf einer parallel zur optische Achse verlaufenden Drehachse gelagert 1st, wobei vorzugsweise für jedes Linsenglied eine dieses im Objektivstrahlengang haltende Raste od. dgl. ( 90 ) vorgesehen ist.

16. Objektiv nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe ( 83 ) eine eine freie Öffnung ( 88 ) in den Objektivstrahlengang schaltende Stellung aufweist.

17. Objektiv nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung für die zweite Schaltstellung des Objektivs nur In der Telestellung des Objektivs betätigbar ist ( Fig. 3, 10, 12 ).

18. Objektiv nach den Ansprüchen 10 und 17,mit einer einzigen Verstelleinrichtung für die erste und zweite Schaltstellung des Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung ( 53 ) von der dem in zweiter Schaltstellung befindlichem Objektiv zugeordneten Brennweitenverstelleinrichtung gebildet ist, und daß die Verstelleinrichtung einen der Weltwlneklstellung für das Objektiv ange schlossenen dieses auf ein im Nahbereich befindliches Objekt fokussierendem Bereich

((λ) aufweist.

19. Objektiv nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennwei verstelleinrichtung in an sich bekannter Weise mindestens zwei Kurvenschlitze (X , in, für die Bewegung des bei der Brennweitenänderung bewegbaren Linsenglieder aufweist, und daß mindestens eine der Kurvenschlitze φ) die erste Schaltstellung einen weiteren Kurvenschlitz (V) vorzugsweise auch die Fokussierung des Objektivs im Nahbereich steuert.

809820/0941

27b0b48

20. Objektiv nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag, Sperre od. dgl. für zumindest die erste Schaltstellung des Objektivs vom Ende des die jeweilige Schaltstellung steuernden Kurvenschlitzes (ή)gebildet ist.

21. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Systemteil in einer mit einer Entfernungseinstellvorrichtung ( 72 ) versehenen Fassung ( 60 ) gelagert ist ( Fig. 12 ).

22. Positives Vorsatzglied für ein pankratisches Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung r einzelner Flächen und der Dicken d bzw. der Scheitelabstände 1 bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe' sehen Zahlen bis + 5 :

ⁿd ^vd

740

3,0 1,5168 64,17

23. Optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende

Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung r einzelner Flächen und der Dicken d bzw. der Scheitelabstände 1 bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + o, 03 und der Abbe» sehen Zahlen bis + 5 :

^{r l n}d ^vd

97,000

3,000 1,492 54,67

4,000
88,381

1, 950 1, 805 25,43

32,209

3,200
42 597

6,000 1,603 60,60

-387,159

0,100
28,656

6,950 1, 651 55,89

-913,857

14,430

809820/0941

275054a

r I ,000 700 ^Dd ^Vd ,83 508,015 1, 250 100 1,713 53, 12, 563 3, 000 500 10 47,668 1, 800 200 1,640 60, 83 14,773 2, 000 100 1,847 23, 53,225 000 17 3, 300 1, 000 1,517 64, 27,000 000 000 17 3, 8007
4301 5, ) 000 1,517 64, 1,
1, Blendenraum 98 36, 362 100 2, 1,717 47, 45, 739 000 0, 73 12, 644 298 5, 1,657 36, 43 19,780 2, 1,805 25, 26, 779 1, 83 27,135 3, 1,847 23, 13,397 2, 83 67, 244 3, 1,713 53, 13, 501 o, 10 12,103 3, 1,604 60, 508.015 9,

24. Optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende

Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen und der Dicken bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + o, 03 und der Abbe' sehen Zahlen bis zu + 5 :

^{1 n}d ^Vd

asphärisch

2,000 1,492 54,67

809820/0941

27büb48

r 1 η ν

d d

23,780

7, 160,000

1, 500 1,782 37,

35,700

10,054 508, 000

4,000 1,492 54,67

33,600

0,100 31,000

4,000 1,492 54,67 155,600

26,375 52,760

1,000 1,492 54,67

31,700

2,000 σο

1,000 1,492 54,67

48,137

2,000

°° 5,000 1,569 56,13

10,980

4,300 1,720 50,41

- 87,360

0,940

- 22,200

4,770 1,728 28,41

8,300

1,480 16, 200

2,900 1,720 50,41

-16,200

worin mit r die Radien, mit 1 die Scheitelabstände, mit n. die Brechzahl und mit v. die Abbe* sehe Zahl bezeichnet ist, wobei die Asphäre durch folgende Formel definiert ist:

^{R a}2 *4 20, 000 0, 000 - 5, 5 . 10"⁶

809820/09Ä1

In welcher Formel χ der Höhe der Asphäre über eine Referenzebene im jeweiligen Abstand s von der optischen Achse und c dem reziproken Wert des Radius R entspricht. 25. Optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch folgende Daten,

verstanden mit einer Abweichung der Krümmung r einzelner Flächen und der Dicken d bzw. der Scheitelabstände 1 bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe' sehen Zahlen bis + 5 :

^Vd

54,67 44,77 64,17 64,17 58,06 64,17

37,09 25,43 54,71

2fc, Optisches System nach Anspruch 4, gekennzeichnet, durch folgende

Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen und der

80982Π/09Λ1

Γ 1 3,400 ⁿd 380,000 2,000 0,850 1,492 cP 3,000 6,250 112,400 1,700 0,900 1,744 39, 280 0,977 3,200 450, 000 3,400 11,700 1,517 34,700 0,100 25, 530 4,200 1,517 450, 000 28,849 54,410 1,000 1,623 38,000 12,732 5,000 1,517 °° ι, βοο')
3, 500 ( Blendenraum 12,350 I 1,782 24,020 15, 000 1,805 9,500 18, 280 1,691 13,020

275ÜS48

Dicken bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brechzahlen bis zu + 0, 03 und der Abbe* sehen Zahlen bis zu + 5 :

^{r X n}d ^vd

-160,000

1,500 1,782 37,09

35, 700

4, asphärisch

1,500 1,492 54,67

24,700

4,550 508,000

4,000 1,492 54,67

- 33,600

0,100 31,000

4,000 1,492 54,67

-155,600

26,

- 52,760

1,000 1,492 54,67 31,700

2,000 Cf=*

1,000 1,492 54,67 48, 000

2,000

5,000 1,569 56,13

2!5SS] Blendenraum

10, 980

4,300 1,720 50,41

- 87,360

0,

- 22,200

4,770 1,728 28,41

8,300

1,480 16,200

2,900 1,720 50,41

- 16,200

12,

worin mit r die Radien, mit 1 die Scheitelabstände, mit n_d die Brechzahl und mit v, die Abbe* sehe Zahl bezeichnet ist, wobei die Asphäre durch folgende Formel definiert ist:

809820/0941

es 2 4

x = ητ= ψ=ψτ- + as + as

1 + fl - c s ^{2 4}

^{R a}2 ^a4

20,000 0,000 -1,4 . ΙΟ"⁵

In welcher Formel χ der Höhe der Asphäre über eine Rerferenzebene im jeweiligen Abstand s von der optischen Achse und c dem reziproken Wert des Radius R entspricht.

809820/09