DE2846235A1 - Pankratisches objektiv - Google Patents

Description

• "Pankratisches Objektiv?1 Die Erfindung bezieht sich auf ein pankratisches Objektiv bestehend aus e inem Vorsatz variabler Vergrößerung und einem Grundobjektiv fixer Brennweite, welcher Vorsatz - gesehen in Lichteinfallsrichtung - ein erstes, feststehendes negatives Glied, ein zweites axial verschiebbares, positives Glied und ein drittes, ebenfalls axial verschiebbares, negatives Glied aufweist, wobei sich beim Verschieben des zweiten und dritten Gliedes die Gesamtbrennweite bzw.- der Abbildungsmaßstab bei gleichbleibenden Abstand zwischen Objekt und Bild ändert.
• Die Baulänge des Vorsatzes für ein derartiges optisches System und damit die Durchmesser der objektseitigen Linsengruppen sind bei gegebenem Dehnungsbereich, worunter der Quotient aus längster und kürzester Gesamtbrennweite des Objektives zu verstehen ist, vor allem von der Brechkraft der verschiebbaren positiven Linsengruppe abhängig. Man wird versuchen, die Brennweite der positiven Linsengruppe einerseits so klein wie möglich zu wählen, um die Baulänge zu reduzieren, andererseits ist eine möglichst lange Brennweite der positiven Linsengruppe bei der Bildfehlerkorrektur günstig.
• Um nun die Dimenionen eines 3bjel«tivs beurteilen zu können, ist es uner -läßlieh, diese die Dimensionen prinzipiell beeinflussende Brec3iraiEt in Beziehung zum Filmformat, ftir welches das Objektiv ausgelegt ist, zu bringen.
• Es wird deshalb gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß für ein optisches System der eingangs genannten Art folgende Bedingung erfüllt sind: worin W den Verschiebeweg des zweiten, positiven Gliedes, fl bzw. die Brennweiten des ersten und zweiten Gliedes und y' den Radius des Bildfeldes darstellt.
• Der ungewöhnlich hohe Wert für die Brennweite 2 - bei Objektiven vom Vario-Glaukar-Typ ist die Brennweite wesentlich kürzer, z. B. beim System aus der ÖPS 291.620 das 3, 4fache, beim System aus der ÖPS 253.249 das 5fache und beim Objektiv aus der ÖPS 334.109, wo sich auch ein positiv brechendes Glied zwischen zwei negativ brechenden bewegt, das 2fache der jeweiligen Bildhöhe y' - läßt einen günstigen Einfluß auf die Bildfehler erwarten.
• Wird gleichzeitig die Brennweite f1 des Frontgliedes ihrem absoluten Wert nach größer als der Verschiebeweg W des positiven Gliedes, jedoch kleiner als das 1, Sfache der Brennweite des positiven Gliedes gewählt, so resultiert ein Vorsatz, dessen maximale Baulänge, bezogen auf unendlich dünne Linsen, das 12fache der Bild höhle y' nicht übersteigt.
• Als Folge des Umstandes, daß die Werte von fl und f2 von gleicher Größenordnung sind, aber unterschiedliches Vorzeichen haben, wird sich eine gute Kompensation der Bildfehler ergeben, auch wenn das Frontglied und das verschiebbare positive Glied unter dem Gesichtspunkt äußerster Sparsamkeit ausgebildet werden.
• So kann das Frontglied als einfache Bikonkavlinse gestaltet werden, deren objektseitige Fläche schwächer gekrümmt ist, als die dem positiven Glied zugewandte derart, daß Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn das verschiebbare positive Glied aus zwei Einzellinsen aufgebaut ist, derart, daß die dem Frontglied zugekehrte Linse schwäeherbricht, nämlich wobei mit #L2 dire Brechkraft der dem Frontgliecd zugekehrten Linse L2 und mit 3; L3 die Brechkraft der dem verschiebbaren negativen Glied zugekehrten Linse L3 bezeichnet ist.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich an Hand der Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Systems in der Einstellung auf minimale Gesamtbrennweite, die Fig. 2 zeigt in Form eines Diagramms die Bewegung der einzelnen Linsenglieder während der Brcnnweitenvariation.
• Das in Fig. 1 dargestellte pankratische Objektiv besteht aus einem Grundobjektiv G4 fixer Brennweite, dem ein afokaler Vorsatz variabler Vergrößerung vorgeschaltet ist. Bei diesem Vorsatz ist zwischen einem dem Objekt zugekehrten Frontglied G1 negativer Brechkraft, das in bezug auf das Grundobjektiv ortsfest ist, und einem dem Grundobjektiv zugekehrtenL axial verschiebbaren Glied G3 negativer Brechkraft ein axial verschiebbares Lmsenglied G2 positiver Brechkraft angeordnet. Die Bewegungen der beiden verschiebbaren Glieder sind so aufeinander abgestimmt, daß ftir das gesamte Linsensystem der Abstand vom Objekt zum Bild konstant bleibt, während die Gesamtbrennweite bzw. der Abbildungsmaßstab variiert. Zwischen Vorsatz und Grundobjektiv befindet sich eine Aperturblende B.
• Das verschiebbare negative Glied ist vorzugsweise aus zwei Einzeilinsen L4, L5 aufgebaut, deren Brechkräfte um nicht mehr als 50 % der Brechkraft der dem positiv brechenden Glied zugekehrten Linse differieren.
• Das Grundobjektiv ist in bekannter Weise aus vier Einzellinsen L6 bis Lg aufgebaut, und zwar in Richtung des Liehteinfalles aus einer positiven, einer negativen und schließlich zwei positiven Linsen. Um eine optimale Abbildung 4.
• bei hoher Öffilung zu erzielen, wurde der Luftabstand zwischen der der Aperturblende benachbarten Linse L und der darauffolgenden negativen Linse ungewöhnlich groß gewählt, nämlich worin f4 die Brennweite des Grundobjektives ist.
• In der Fig. 2 zeigt der Verschiebebereich st die Bewegung der Glieder G2 und G3 während der Brennweitenverstellung im normalen Entfernungsbereich. Das an sich ortsfeste Frontglied kann in bekannter Weise zum Zwecke der Naheinstellung axial verschoben werden. Wenn das Objektiv auf lange Gesamtbrennweiten eingestellt ist, werden sowohl die achsparallel einfallenden als auch die schiefen Strahlenbündel divergent zur optischen Achse verlaufen. Eine Verschiebung des Frontgliedes zum Vergrößern, was umso wichtiger ist, als in den Einstellungen auf lange Gesamtbrennweiten dieser Durchmesser ohnedies maximal beansprucht wird.
• Eine weitere Möglichkeit, auf nahe Objekte einzustellen, ergibt sich, wenn das verschiebbare positive Glied sich an jener Stelle befindet, welche der Einstellung auf die mittlere Gesamtbrennweite entspricht und das verschiebbare negative Glied in die der minimalen bzw. maximalen Gesamtbrennweite entsprechenden Stellung verschoben wird ( siehe Bereiche ß 1, 2 2 ). In der Praxis wird man dabei so verfahren, daß man ausgehend von der Einstellung auf die kürzeste Gesamtbrennweite das positiv brechende Glied in Richtung auf die Frontlinse verschiebt, bis es die im Bereich (3 1 skizzierte Stellung erreicht hat. Ausgehend von der Einstellung auf längste Gesamtbrennweite kann das positiv brechende Glied in Richtung auf die negativ brechende Linsengruppe G3 soweit verschoben werden, bis es wieder die der mittleren Gesaintbrennweite entsprechende Stellung innehat (Einstellung im Bereich ß 2 ) Eine derartige Verschiebung läßt sich mechanisch ohne Schwierigkeiten realisieren. Im übrigen sind diese Maßnahmen in der ÖPS .......... (AA 7852/75) beschrieben.
• Bei dem im Unteranspruch 6 und Unteranspruch 8 gekennzeichneten Ausführungsbeispielen der Erfindung besteht das dritte verschiebbare Glied aus zwei Einzellinsen L4 und L5, wobei die Brechkräfte der Linsen V L4 bzw. # L5 in folgendem Verhältnis zueinander stehen Das im Untergnspruch 7 gekennzeichnete Objektiv sieht das dritte Glied G3 als Einzellinse vor. Die Brechkräfte der - gesehen in Lichteinfallsrichtung - vorderen Brechfläche # 7 verhält sich zur Brechkraft # 8 der hintern Brechfläche im folgenden Verhältnis Schließlich ist das Grundobjektiv in den Objektiven gemäß der Unteransprüche 7 und 8 aus fünf Einzellinsen aufgebaut.
• Das erfindungsgemäße System bietet besonders im Bereich des Tele-Innenmakro einen besonderen Vorteil. Jede Verstellung in diesen Bereich bewirkt eine schnell auftretende Unschärfe bis zur völligen Auflösung des Bildes. Dieser Effekt läßt sich bei der Gestaltung einer Filmaufnahme als das "optische Überblenden (fließende Szenenübergänge) bewußt einsetzen.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Pankratisches Objektiv bestehend aus einem Vorsatz variabler Verglößerung und einem Grundobjektiv fixer Brennweite, welcher Vorsatz - gesehen in Lichteinfallsrichtung - ein erstes, feststehendes, negatives Glied, ein zweites axial verschiebbares, positives Glied und ein drittes, ebenfalls axial verschiebbares1 negatives Glied aufweist, wobei sich beim Verschieben des zweiten und dritten Gliedes die Gesamtbrennweite bzw. der Abbildungsmaßstab bei gleichbleibenden Abstand zwischen Objekt und Bild ändert dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingungen erfüllt sind: worin W den Verschiebeweg des zweiten, positiven Gliedes ( G2 ), fl bzw. .f2 die Brennweiten des ersten und zweiten Gliedes ( G1, G2 ) und y' den Radius des Bildfeldes darstellt, 2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, negative Glied (G1 ) von einer Bikonkavlinse ( L1 ) gebildet ist, deren Radien bezeichnet in Richtung des einfallenden Lichtes - folgender Ungleichung genügen: 3, Objektiv nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das verschiebbare, positive Glied (G2 ) aus zwei Einzellinsen ( L2, L3 ) aufgebaut ist, wobei die Brechkräfte der beiden Linsen - bezeichnet in Richtung des einfallenden Lichtes - im folgenden Verhältnis zueinander stehen: 4. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 und'3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte, axial verschiebbare, negative Glied (G3 ) von einer Einzellinse gebildet ist, deren Flächenbrechkräfte #V, #H - bezeichnet in Richtung des einfallenden Lichtes - im folgenden Verhältnis zueinander stehen: 5. Objektiv nach einem der Ansprüche 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte, axial verschiebbare, negative Glied (G3) von zwei Einzellinsen (L4, L5) gebildet ist, deren Brechkräfte # V, # H - bezeichnet in Richtung des einfallenden Lichtes - im folgenden Verhältnis zueinander stehen: 6. Objektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen und der Dicken bis zu - 10 @ der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brech-+ + zahlen bis zu - 0,03 und der Abbe' schen Zahlen bis zu - 5: nd vd r1 - 5,657 L1 r2 = 2,718 d1 = 0,082 / 1,724 / 38,1 1,837 .... fmin 11 0,876 .... fM r3 + 1297157 0,252 .... max L2 d2 = 0,177 / 1,691 / 54,7 # L2 + 0,16919 r4 - 4,215 12 = 0, 006 nd vd r5 + 2,357 L3 d3 = 0,335 / 1,691 / 54,7 #L3 + 0,39610 r6 - 6,324 0,133 ....fmin l3 0,758 .... fM 1,718 .... fmax r7 - 4,831 L4 d4 = 0,114 / 1,589 / 61,3 #L4 - 0,20395 r8 + 7,247 l4 = 0,038 r9 - 7,970 L5 d5 = 0,076 / 1,651 / 55,9 #L5 - 0,18227 r10 + 6,498 0,380 + 0,285 .... fmin l5 0,716 + 0,285 .... fM 0, 380 + 0, 285 .... fmax L6 r11 +1,034 d6= 0,171 / 1,744 / 44,8 r12 - 5,915 l6 = 0,335 r13 - 0,691 L7 13 d7 = 0,142 / 1,847 / 23,8 r14 + 1,140 l7 = 0,123 r15 + 6,123 d8 = 0,215 / 1,713 / 53,8 r16 - 0,615 l8 = 0,006 r17 + 0,991 d9 = 01,161 / 1,713 / 53,8 r18 + 74, 043 f -2,526 fmin = 0,650 f1 - 2,526 fM =1 f2 + 1,783 fmax = 1,539 f4 + 1,014 Öffnungsverhältnis = 1:1,4 2 = 0,449 y 7. Objektiv nach Anspruch 2, 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' schen Zahlen bis zu - 5: nd vd r1 - 3,151 nd vd L1 d1 = 0,145 / 1,620 / 60,3 r2 + 2,861 1,846 .... fmin l1 0,896 .... fM 0,279 .... fmax r3 - 18,174 L2 d2 = 0,233 / 1,613 / 58,6 #L2 + 0,18836 nd vd r4 - 2,773 l2 = 0,006 r5 + 2,183 L3 d3 = 0,321 / 1,613 / 58,6 #L3 + 0,38102 r6 - 5,767 0,203 .... fmin l3 0,821 .... fM 1,771 .... fmax r7 - 3,151 L4 d4 = 0,063 / 1,596 / 63,1 #7 - 0,18058 r8 + 2,660 0,378 + 0,158 .... fmin #8 - 0,21391 l4 0,711 + 0,158 .... fM 0,378 + 0,158 .... fmax r9 + 1,795 L5 r9 d 1,795 d5 = 0,151 / 1,620 / 60,3 r10 - 6,322 l5 = 0,006 r11 + 0,851 L6 d6 = 0,148 / 1,620 / 60,3 r12 + 2,205 l6 = 0,208 r17 - 0,874 d7 = 0,110 / 1,847 / 23,8 r14 4- 0, 993 7 l7 = 0,170 r15 + 18,904 L8 d8 = 0,170 / 1,713 / 53,8 r16 - 0,639 l8 = 0,006 r17 + 0,843 L9 d9 = 0,117 / 1,620 / 60,3 r18 + 3,071 fmin = 0,649 f1 - 2,395 fM = 0,999 f2 + 1,764 fmax = 1,535 Öffnungsverhältnis = 1:1,4 2 ' = 0,447 y 8. Objektiv nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch folgende Daten, verstanden mit einer Abweichung der Krümmung einzelner Flächen und der Dicken bis zu + 10 % der Brechkraft des entsprechenden Gliedes, der Brech-+ + zahlen bis zu - 0, 03 und der Abbe' schen Zahlen bis zu - 5: nd vd r1 - 3,456 L1 d1 = 0,145 / 1,620 / 60,3 r2 + 2,635 1,841 .... fmin l1 0,894 .... fM 0,278 .... fmax r3 plan L2 d2 = 0,232 / 1,613 / 58,6 #L2 + 0,18782 r4 - 3,262 12 = 0,006 2 r5 + 2,176 L3 d3 = 0,320 / 1,613 / 58,6 #L3 + 0,38102 r6 - 5,750 0,203 .... fmin l3 0,818 .... fM 1,766 .... fmax r7 - 7,540 L4 d4 = 0,063 / 1,569 / 63,1 #L4 - 0,18299 l4 = 0,063 r9 - 7,540 L5 d5 = 0,063 / 1,569 / 63,1 äL5 - 0,25701 r10 + 3,142 0,377 + 0,157 .... fmin l5 0,709 + 0,157 .... fM 0,377 + 0,157 .... fmax r11 + 1,611 L6 d6 = 0,151 / 1,620 / 60,3 r12 - 6, 303 6 l6 = 0,006 r12 + 0,848 L7 13 d7 = 0,148 / 1, 620 / 60,3 r14 + 2,199 17 = 0,207 r15 - 0, 872 7 L8 15 d8 = 0,110 / 1,847 / 23,8 r16 + 0,990 l8 = 0,170 r17 plan L9 d9 = 0,170 / 1,713 / 53,8 r18 - 0,637 l9 = 0,006 r19 + 0,800 L10 d120 = 0,116 / 1,620 / 60,3 r20 - 3,062 fmin = 0,647 f1 - 2,388 fM = 0,991 f2 + 1,768 fmax = 1,506 max Öffnungsverhältnis = 1:1,4 2y' = 0,446