DEP0047492DA - Objektiv mit veränderlicher Brennweite - Google Patents

Description

Es sind seit langem Objektive bekannt, bei welchen eine Änderung der Brennweite dadurch erreicht wird, dass ein Element relativ zu dem anderen örtlich verändert wird. Obwohl eine schwache Änderung des Abstandes der Elemente eine verhältnismässig grosse Änderung des Brennpunktes bestimmen kann, genügen diese Objektive den Bedürfnissen nicht mit Rücksicht auf den Umstand, dass die Korrekturen nur für einen einzigen Wert des Abstandes oder für eine schwache Änderung dieses Abstandes in ausreichender Weise gewährleistet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv mit veränderlichem Brennpunkt und kennzeichnet sich dadurch, dass das Objektiv aus einer vorderen Objektiv-Gruppe, bestehend aus einer positiven Vorderlinse und einer nachgeschalteten negativen Linse, und einer positiven hinteren Gruppe zusammengesetzt ist, wobei diese beiden Gruppen in einem veränderlichen Luftabstand zueinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich ein Objektiv mit veränderlichem Brennpunkt, das für einen beträchtlichen Brennweitenbereich gut korrigiert ist.

Bei einer Ausführungsform wird als hintere Gruppe eine einzige Linse verwendet, wodurch die Zahl der Übergänge von Luft zu Glas eine Minderung erfährt.

Die beiliegenden Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und erläutern dieselbe.

Es stellen dar

Abbildung 1 den schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemässes Objektiv,

Abbildung 2 die Änderung der Brennweite in Abhängigkeit vom Abstand zwischen den beiden Gruppen,

die Abbildungen 3, 4 und 5 die Kurven der sphärischen Abweichung und der Sinusabweichung der bekannten Objektive,

die Abbildungen 6, 7 und 8 die entsprechenden Kurven des erfindungsgemässen Objektives,

die Abbildungen 9, 10 und 11 die Kurven der chromatischen Abweichung der bekannten Objektive,

die Abbildungen 12, 13 und 14 die entsprechenden Kurven des erfindungsgemässen Objektives.

Gemäss Abbildung 1 enthält das Objektiv nach Erfindung drei Linsen, die eine vordere Gruppe A bilden, sowie eine hintere Gruppe B, die von der vorderen durch einen Luftabstand e(sub)2 von veränderlicher Länge getrennt sind.

Die vordere Gruppe A ist zusammengesetzt aus einer vorderen Sammellinse I und einer Zerstreuungslinse, die ihrerseits aus zwei Gläsern II und III besteht. Im ganzen ist die Wirkung der vorderen Gruppe positiv.

Die hintere Gruppe B besteht aus einer einzigen Linse, die aus zwei Gläsern IV und V zusammengesetzt ist und eine Sammellinse bildet.

Jede der Gruppen A und B kann an eine einfache Sammellinse angeglichen sein; man kann die resultierende Brennweite der Gesamtanordnung errechnen aus der Formel

Hierbei bedeuten F die resultierende Brennweite, f(sub)1 und f(sub)2 die Brennweiten jeder der beiden Gruppen und e(sub)2 den Abstand.

Wenn e(sub) zwischen 0 - f(sub)1 variiert, ändert sich die resultierende Brennweite F zwischen den Grenzen und f(sub)1. Ist beispielsweise f(sub)1 = 50 und f(sub)2 = 30, so variiert F von 18,77 bis 50.

Die nachstehende Tabelle zeigt die Konstruktionsgrössen eines Objektives veränderlicher Brennweite gemäss der Erfindung. Es handelt sich hierbei lediglich um ein Beispiel.

Die Linsen, die Radien R, die Dicken l der Linsen und die Abstände e sind nummeriert im Sinne des einfallenden Lichtes. Die zweite Kolonne der Tabelle enthält den Brechungsexponenten für den Streifen D, die dritte Kolonne den Zerstreuungskoeffizienten (Ny).

Die Brennweite gemäss vorstehendem Beispiel variiert von 100 bis 149, wie aus der Kurve der Abbildung 2 hervorgeht; in dieser Kurve sind die Werte des Abstandes e(sub)2 in mm als Abszissen aufgetragen und die entsprechenden Werte der Brennweite in mm als Ordinaten.

Die Abbildungen 3, 4 und 5 zeigen die Änderungen der sphärischen Abweichung (in ausgezogenen Linien) und der Sinusabweichung (in gestrichelten Linien eines gewöhnlichen Objektives mit den respektiven Brennweiten von 100, 120 und 140.

Die Abbildungen 6, 7 und 8 zeigen die gleichen Änderungen für ein erfindungsgemässes Objektiv, dessen

Abstand e(sub)2 auf geeignete Grössen eingestellt wird, um Brennweiten von 100, 200 und 140 (entsprechend den Brennweiten der in den Abbildungen 3, 4 und 5 veranschaulichten Objektive) zu geben.

Es ist ersichtlich, dass die Änderungen der sphärischen Abweichung und der Sinusabweichung bei dem erfindungsgemässen Objektiv erheblich geringer sind.

Die Abbildungen 9, 10 und 11 zeigen die chromatischen Änderungen der Position (in ausgezogenen Linien) und der Grösse (in gestrichelten Linien) errechnet für die Streifen C, D und F bei üblichen Projektionsobjektiven mit f/1,5, die beziehungsweise die Brennweiten 100, 120 und 140 aufweisen.

Die Abbildungen 12, 13 und 14 zeigen die gleichen Abweichungsänderungen bei einem Objektiv gemäss Erfindung für die gleichen Brennweiten.

Es ist ersichtlich, dass bei dem erfindungsgemässen Objektiv die Abweichungen nur eine schwache Veränderung aufweisen, während bei den bekannten Objektiven diese Veränderungen verhältnismässig stark sind.

Ausserdem entfernen sich bei dem erfindungsgemässen Objektiv die Kurven der Veränderung der chromatischen Abweichung der Grössen und der chromatischen Abweichung der Position wenig voneinander, was bei den Objektiven, deren entsprechende Kurven in den Abbildungen 9, 10 und 11 gezeigt sind, nicht der Fall ist.

Es ergibt sich aus dem Vergleich der Kurven der Abbildungen 6, 7 und 8 mit den Kurven der Abbildungen 3, 4 und 5 und aus dem Vergleich der Kurven der Abbildungen 12, 13 und 14 mit den Kurven der Abbildungen 9, 10 und 11, dass die Korrektionsänderungen eines Objektives gemäss Erfindung erheblich schwächer sind, als bei den bekannten Objektiven.

Die erfindungsgemässen Objektive geben gute Bilder auf den ganzen Belag der Brennweitenänderung.

Claims (2)

1.) Objektiv mit veränderlicher Brennweite, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer vorderen positiven Gruppe, die aus einer positiven Vorderlinse und einer negativen Hinterlinse zusammengesetzt ist, und einer positiven hinteren Gruppe besteht und dass diese beiden Gruppen durch einen Luftspalt von veränderlicher Stärke getrennt sind.

2.) Objektiv nach Anspr. 1.), dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Gruppe durch eine einzige Linse gebildet ist.