SE450917B - Objektiv med asferiska ytor och med en brennvidd som er variabel inom ett brett omrade - Google Patents

Description

450 917 nämnda metod på sådant sätt att den blir mera lämplig för att finna lösni gar ~ui ger en bättre funktion. Först och främst undersöktes styrkan hos de ošíka gr~pperna av stationära och rörliga linser och de förhållanden som skulle råda «:llan nämnda styrkor för att erhålla de önskade brännviddsvariationerna och älïnëarna med användning av förskjutningsregler för varje grupp och förhållan- dena mellan'gruppernas diametrar och deras brännvidder såsom lämpliga kriteria.

På detta sätt erhålles ett s k "brännviddsberäknings"-diagram. Om man önskar få ett objektiv som t ex har två stationära grupper och två rörliga grupper med de respektive_brännvidderna Fl, F4, F2, F3 avsättes brännvidderna för de rörliga grupperna relaterade till F1,dvs förhållandena F2/Fl som abskissa och ordinata på axlarna i ett tvådimensionellt diagram, varvid de delar av dia- grammet som ger praktiska lösningar sedan väljas ut på basis av överväganden med avseende på objektivets brännviddsvariation och maximala styrka. Enligt uppfinningen utväljes således en mycket begränsad del av diagrammet, vilken svarar mot brännvidds-variationer med ett förhjällande av minst 5. För objektiv som har tre rörliga grupper kan en liknande lösning bestå i att sätta upp ett tredimensionellt diagram för styrkorna och att välja ut en tredimensionell zon som ger de önskade stora brännviddsvariationerna.

Objektivet enligt uppfinningen, som är baserat på nämnda överväganden, kännetecknas därav att det innefattar första och andra stationära grupper anord- nade i ordníngsföljd mellan ett objektfält och ett stationärt bildplan och ett flertal av rörliga grupper, som vardera har ett enda element, anordnade l ord- ningsföljd mellan den första och den andra stationära gruppen, att brännvidds~ variationen är minst 5 till l, att ett stationärt läge av bildplanet under en brännviddsvariation erhålles enbart genom mekanisk kompensation, att åtminstone alla de rörliga grupperna bildas av enkla linser, av Wilka åtminstone en lins har en asfärisk yta, och att åtminstone en stationär grupp har minst en asfä- risk yta. __rqVw_ I en första utföringsform innefattar objektivet räknat från objektplanet till bildplanet en första stationär grupp med positiv linsfunktion, en första, rörlig grupp som utgöres av en enda negativ lins, en andra rörlig grupp som utgöres av en enda rörlig positiv lins samt en andra stationär grupp med posi- tiv linsfunktion. 9 I Om närmare bestämt Fl, F2, F3 betecknar den första stationära grup- pens, den första rörliga gruppens respektive den andra rörliga gruppens optiska brännvidder är dessa olika gruppers brännvidder sådana att: i 450 917 19 fl P5 :ff gfâ 53 a c).1 ' 1 r - a ß» :i s< 2 I en andra utföringsform innefattar objektivet tre rörliga grupper.

I varianter av dessa utföringsformer nås värden pä brännviddsvariations- förhållandet som är större än 8, medan halva bildfältsvinkeln är större än 24°, och bländartalet uppgår till mellan F/2 och F/1,5, där F betecknar ob- jektivets brännvidd.

Vidare kan objektivets bildavstând vara avsevärt och större än 22 mm, vilket i enlighet med uppfinningen möjliggör användning av objektivet i en färgkameraanordning med ett färgseparerande prisma infört mellan objektivet och en kamera med tre kamerarör.

Uppfinningen förklaras närmare med hjälp av nägra som exempel givna ut- föringsformer med hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 visar ett diagram åvseende beräkning av brännvidderna hos tvâ rörliga grupper i ett ob- jektiv enligt en första utföringsform av uppfinningen, fig 2a,2b,2c,2d visar det optiska diagrammet för ett första exempel på ett objektiv med två rörliga grupper enligt den första utföringsformen av uppfinningen, varvid var och en av nämnda figurer i nämnd ordning svarar mot ett värde på objektivets brännvidd som går från mininum till maximum, fig 3a,3b,3c,3d visar det optiska diagrammet för ett andra exempel på ett objektiv med två rörliga grupper enligt den första utföringsformen av uppfinningen, varvid var och en av nämnda figurer i nämnd ordning svarar mot ett värde pâ objektivets brännvidd som går från minimum till maximum, fig 4a,4b,4c,4d visar det optiska diagrammet för ett första exempel på ett objektiv med tre rörliga grupper i enlighet med den andra utföringsformen av uppfinningen, varvid var och en av nämnda figurer i nämnd ordning svarar mot ett värde på objektivets brännvidd som gär från minimum till maximum, fig 5 visar ett diagram avseende de rörliga gruppernas rörelse i objektiven enligt fig 4a,4b,4,c,4d, fig 6a,6b,6c,6d visar det optiska diagrammet för ett andra exempel på ett objektiv med tre rörliga grupper i enlighet med den andra ut- föringsformen av uppfinningen, varvid var och en av nämnda figurer i nämnd ord- ning svarar mot ett värde på objektivets brännvidd som gär från minimum till maximum, och fig 7 visar diagram avseende de rörliga gruppernas rörelser i ob- jektivet som är visat i figurerna 6a,6b,6c,6d.

Fig 1 hänför sig till en första utföringsform av objektivet som omfattar två rörliga grupper mellan två stationära grupper. De stationära gruppernas brännvidder är Fl och F4 medan de rörliga gruppernas brännvidder är F2 4st; 917 och F3. I ett rektangulärt system av axlar är förhållandena F3/Fl och FZ/Fl avsatta som abskissa- respektive ordinatavärden och beräkningsdiag- rammet för det nämnda objektivets brännvidder är uppritat. I enlighet med upp- finningen utväljes den zon i nämnda diagram som has en rektangulär kontur 12 vilken är definierad genom sambanden: f' _ o.25¿ Punkterna inom 12 svarar mot objektiv med variabel brännvidd och med ett fast bildplan, vilket objektiv uppvisar stora bildfätsvinklar av storleksordningen 45° och brännviddsvariationer av storleksordningen 8. En av de bästa kompro- misserna för nämnda objektiv är belägen nära punkten A i fig 1, vilken har koordinaterna: Detta svarar mot en bildstorlek med en diagonal av 7 mm och en bländare av F/1,8, varvid F är objektivets brännvidd som har ett minimivärde av storleks- ordningen 6 till 8 mm och med en storlek, innefattande;bildavståndet, av stor- leksordningen 140 mm. Figurerna 2a,2b,2c,2d visar ett första exempel som svarar mot detta speciella fall, vilka figurer motsvarar brännviddsvärden på F=7,95 mm, F=15,00 mm, F=35 mm respektive F=63,5 mm. I dessa figurer är objektivets optiska axel betecknad med 21 och bildfältet är betecknat med 20. Objektivele- mentens dioptriska ytor är betecknade med 1 till 17 räknat från objektfältet till bildfältet. Den stationära gruppen med en positiv brännvidd Fl utgöres av linserna L1,L2,L3 medan den stationära gruppen med en brännvidd F4 utgöres av fyra linser L6 till L9. Linserna L1,L2 bildar en konvergent ïïmmäd dubbeïïins, medan linsen L3 är en konvergent konkav-konvex lins. I den stationära gruppen med brännvidden F4 är linsen L6 konvergent, och dess ingängsyta 10 är asfärisk medan linserna L7,L8,L9 bildar en ej limmad triplett, varvid linsen L7 är konvergent och väsentligen plankonvex, linsen L8 är divergent och väsentligen plankonkav och linsen L9 är konvergent och väsentligen liksidigt konvex. De rörliga grupperna utgöres av en divergent 5 450 917 lins L4 med en brännvidd Fz och en konvergent lins L5 med en brännvidd F3. Var och en av dessa linser har en asfärisk yta svarande mot de respektive dioptriska ytorna 7 och 8. Ekvationen för de asfäriska dioptriska ytornas 7,8,10 (rotationssymmetriska omkring den optiska axeln 21) tvärsnitt i diagram- mets enligt fig 2a,2b,2c,2d plan avsatt i ett rektangulärt koordinatsystem (x,yl är: varvid abskissan x mäts från spetsen av den dioptriska ytan på linsens LI positivt orienterade optiska axel mot bildfältet 20 och ordinatorna y är mätta vinkelrätt mot den optiska axeln. Den högra sidan av nämnda ekvation har en första term som svarar mot en konisk sektion med en spets C och en koefficient Ä samt en andra term som anger högre än andra ordningens distorsioner i den dioptriska ytan relativt nämnda koniska sektion. Tabellerna I och II anger objektivets konstruktionsparametrar. Tabellen I visar därvid avstânden E mellan två konsekutiva dioptriska ytor för brännvidden F=7,95 mm, de dioptriska ytor- nas krökningsradie R, materialens brytningsindex n samt Abbe-talet 1/'avseende deras spridning. Om den dioptriska ytan är asfärisk anger kolumnen R oskula- tionscirkelns radie för nämnda yta på den optiska axeln. Tabellen II anger värdena C,'Ä och få i ekvationen (2) för varje asfärisk yta som är utveck- lad upp till ordningen 2n=10. Objektivets totala längd är 108,25 mm, medan dess bildavstând (det avstånd som finns mellan den sista dioptriska ytan och bild- J planet) är 22,14 mm. 450 917 Tabeïl I Dio :risk E '_ R ytap (mm) (mm) n V 1 , 111.111 ,2.962 1.70hn85 29.88 «2- Y h3.910 11.099 1.622s57 60.11' 3 876.687 3 I 0.050 1.000000 ß 53-395 , _ 6.503 1.622857 60.11 5 129.296 2.936 1.000000 6 I' 1.113 1.591288 60.9h 7 8.261 . 1.896 _ 1.o0000o 3.5h2 1.550192 53.17 9 -39-013 _ 59.841 1.00o000 10 25.38h ._. 2.982 1.65h137 ' 38.91 7.889 1.000000 12 _ 309.102 3.025 1.622857 ' 60.11 13 -18.230 2 0.050 1.000ó00 0,802 1.812529 25.30 15 . 13.760 1.032 1.000000 16 _ 25.702 2.726 1.622857 60.11 17 -30.820 ; 0.000 1.000000 Brännviddsvariation F : 7,95 till 63,50 m Bildavstlnd : 22,14 m Objektivïingd : 108,25 m JP .nu-.uv-q-uq . 7 450 917 Tabeii II I lçíešptrísk 7 . 'S 10 c 1,2iohs 1o"1 2,s5h79 1o"2 3.9395Q 1o"2_ - 1,1+2139. - 1,o7632 - 2,9o59s m (2 _ 1458578 1o"z* - 1,s9696 1o“'5 - z,27969 1o"5 Q3 2,73671 1o“6 3,oh327 1o'7 - 1,91999 1o“7 En -g 6,5sz15 _1o“8 - 5,o192o 1059 1,11+ol+9 1o'9 25 5,u659o 10"” z,9oo1+1z 10"" - 1,55755 10"" Figurerna 3a,3b,3c,3d visar ett andra exempei på nämnda första utförings- form av uppfinningen, som uppfyIIer sambanden (1) avseende brönnvidden för ett värde p! brännvidden av F = 8 m, F = 15 mm, F = 35 nan respektive F = 64 mn.

Objektivets konstruktion är Iikartad den som är visad i figurerna 2a,2b,2c,2d bortsett ifran att i detta fa11 ett i och för sig känt förguppdeiningsprisma är infört i obiektivet p! biidfäitssidan pl sådant sätt att de röda,b1a och gröna - spektraïkomponenterna i biIden erhliies ltskiida från varandra. I figurerna 3a,3b,3c.3d är eïeinentens dioptriska ytor betecknade med 1 tiII 20 inkIusive biïdfiitet. I dessa figurer framgår att Iinsernas LI tiil Lg former är sanna som i fi g 2 varvid ytorna 7,8.10 är asföri ska men har andra konstruk- tionsparametrar för att ge rum för det tri-kroniatiska separationsprismat. I var och en av figurerna 3a,3b,3c,3d är de rörïiga Iinserna L¿ och Ls visade i ett annat Iäge motsvarande ett av värdena på objektivets brännvidd som angivits i det föreglende. Hänvisningssiffran 23 betecknar förguppdeiningsprismat som är schematiskt visat såsom ett segment med paraIIeIIa ytor. Tabeilarna III och IV som svarar mot tabe'|1erna I och II anger konstruktionsparametrama för nämnda andra exempeï., varvid ekvationerna för sektionerna med de asföriska dioptri ska ytorna ör av sanna form som (2). Tabeiien III gii11er för ett vörde pl brännvid- den av F = 7,90 mn. Ohiektivets totaïa Iängd inkiusive prismat visar sig uppg! till 131,66 mn medan det tillgiingiiga biïdavstindet efter prismat är 4,25 mn. 450 917 8 Tabe11 III Dioptrisk ,.; R v* < -1 'I *d 1 115.105 2.935 1.723153 29.26 2 h6.191 ...- 11.768 1.622857 60.11 3 -2h8;8h0 0.050 1.o00000 u 63.1h7 5.2h3 1.622857 60.11 5 135.h1h 2.507 1.0o0000 6 . 0.688 1.591288 60.9h 7' 11.786 3.279 1.000000 8 237. 568 1.680 1.584777 ho.53 9 -51.002 59.431 1.000000 10 42.857 -' 2.329 1.584777 h0.53 11 -31.066 8 7.373 - 1.00o000 12 0 550.809 ' 3.h87 1.622857 60.11 13 -16.221 . 0.0h0 1.000000 1h -h01.781 1" 0.788 1.812529 25.30 15 - 13.928 1.259 1.000000 16 . h2.759 2.200 1.622857 60.11 17 - -26.586 0.050 _ 1.000000 18 av N 26.500 1.518727 64.0h 19 -22:? 0.000 1.000000 15.) Brännviddsvariation F : 7.90 till 64 mm Bfldavstånd efter prismat : 4.25 nun Längden : 131.66 mm 450 917 Tabell IV Díßptrisk' f .- ß 10 i yta -Ian fl,_-«"m ~flflm-_ a_¿___-_m~__-»w_~w J c 8,hsh3h 1o"2 h,2o932 1o“3 2,33336 10"? Ä_ _ s,6h111 1o"1 « 6,877h5 1o'2 - 5,o62s8 vi . -Ä 53 _ 1,33362 1o”7 - u,29973 1o'8 _ 2,s95o7 1o'7 Ch ,' - 1,236o7 1o'8 3141858 1o'9 1,752li8 1o'9 Cs uwsis 1o*'° - nväßßzïif" - snsm ur” Det är uppenbart att man i dessa exempel kan använda någon annan kombina- tion av stationära grupper enligt känd teknik, vilken stämmer överens med typen av de rörliga grupperna som utgöres av linserna L4 respektive L5.

I en andra utföringsform av uppfinningen innefattar objektivet tre rörliga grupper mellan tvâ stationära grupper. De stationära gruppernas brännvidder räknat från objektfältet mot bildfältet är i nämnd ordning Fl och F5 medan de rörliga gruppernas brännvidder är F2,F3,F4. En preliminär beräkning av linsstyrkorna visar att objektivets element i enlighet med uppfinningen skall väljas så att förhållandena F2/F1,F3/F1,F4/FI blir belägna mellan givna gränser.

I enlighet med en variant av denna utföringsfórm, vid vilken den första stationära gruppen har en negativ brännvidd Fl, är dessa gränser sådana att: F? _m7f3f5-m3 F: 715 âg-OA' F Ä o. 12 53 EF; ¿§ 0,3 Ett exempel på ett objektiv i enlighet med denna variant är det som svarar mot földande värden: Fz/Fl = - mass F3/F1 = _ o.soo F4/F1 - - 0.156 .450 917 1” Detta objektiv är visat i figurerna 4a,4b,4c och 4d som svarar mot brännvidds- värdena F = 7 mm, F = 14 mm, F = 28 mm respektive F = 56 mm.

Den stationära gruppen med en brännvidd Fl utgöres av en divergerande konkavkonvex lins LI, medan gruppen med en brännvidd F5 utgöres av de kom- binerade konvergerande och divergerande linserna L5 respektive L6. De tre rörliga grupperna utgöres var och en av en lins L¿,L3 respektive L¿, var- =. vid L2 är en kvasi-plankonvex konvergerande lins, L3 är en bikonvex konver- gerande lins och L4 en bikonkav divergerande lins. De dioptriska ytorna på alla elementen är betecknade med 1 till 11 räknat från objektfältet till bild- fältet. Ytorna på elementen L1,L2,L3,L4,L5 motsvarande de respektive dioptriska ytorna 2,3,5,8,9 är asfäriska. I figurerna 4a,4b,4c,4d är de rörliga linserna L2;L3 och L4 visade 1 ett läge som motsvarar en av de tidigare nämnda brännvidderna. Objektivets konstruktionsparametrar är i tabellerna V och VI givna i samma form som i de föregående tabellerna III och IV. I tabell V har den betraktade brännvidden minimivärdet F = 7 mm. Maximivärdet är F = 56 mm.

Bildavståndet är 22,19 mm.

LV Tabell V Dioptrisk 1-3 ' R yta I (mm) (mm) . n V 1 62.852 6.300 1.677623 32.08 __ 2. ~ i 17.997 31.ho0 1.000000 3 31.080 10.395 1.622s57 60.11 4 h03.85B 1.100 1.00o000 5 50-717 9.058 1.622857 60.11 6 -279.735 ' f 1.750 1.0000o0 7 -33.369 0.866 1.622s57 60.11 8 21.567 _ '52.h00 1.000000 9 18.083 ' 5.662 1.622857 60.11 10 ~ -10.910 _ 0.396 1.812529 25.30 11 Z -21.976 0.000 1.00000o Brännviddsvariation F : 7,0 till 56.0 mm Bildavstând : 22.19 mm Längd : 120.42 nm p; 450 917 l1 -ø I., ooooo . o ooooo . o ooooo . o :moooo.o ooooo .o nw m TB ßwmm... Tik: 291.? nTÉ nwïnén N72 Små.. N72 ïoumå :w nu! Éwká wno, mmwmmà oïb- wnzmwzm.. mno- nuwnoåu mnofwanwøfywmu nu. fi.. Émamtx. .TE 391.7 wno. mæflon.. .TE opmwwå: wno- mmwwnin" mb.

T? Tfixfílw» Top Écmnå... Top wwonïmn menn-ån .Te mummmáu »amp fuonná N19 wßwnwš mlop nnïäl Nnop omïwïn mno- onmmmfi o , u m m ,. m _ n N xmïunmflm. av ,a H _.> zuamh.

,. W--- ..,....._......._....... i 450 917 12 För att fullborda beskrivningen av konstruktionen i nämnda exempel av ett objektiv visar fig 5 ett diagram som illustrerar linsernas L2,L3,L4 rö- relser som funktion av värdet på brännvidden F. De regler som bestämmer nämnda rörelser är Éaserade på variationer i det axiella avståndet mellan vissa sta- tionära och rörliga dioptriska ytor och mellan vissa rörliga dioptriska ytor, nämligen eš e El mellan de dioptriska ytorna 2 och 3 g E2 mellan de dioptriska ytorna 4 och 5 ' e E3 mellan de dioptriska ytorna 6 och 7 E4 mellan de dioptriska ytorna 8 och 9 I en andra variant av utföringsformen av objektivet med tre rörliga grup- per mellan två_stationära grupper har den första stationära gruppen, räknat från objektfältet till bildfältet en positiv brännvidd FI och den andra sta- tionära gruppen en positiv brännvidd F5, medan för de rörliga grupperna var och en utgöres av ett enda element, varvid det första har en negativ brännvidd FZ, det andra en negativ brännvidd F3 och den tredje gruppen en positiv brännvidd F41 I enlighet med uppfinningen ger en preliminär beräkning av de rörliga gruppernas brännvidder relativt de första stationära gruppernas bränn- vidder en sådan utväljning av brännvidderna att följande olikheter uppfylles: FZ i _ 055 s' ä: á _ F - 0.5 ag ïšï ¿¿ - o;a 1 .

Fu i 093 á .ir-_ s- 008 a Figurerna 6a,6b,6c,6d ger ett exempel på en sådan variant för olika bränn- viddsvärden, nämligen värdena motsvarande: FZ/Fl = oLao1 F3/FI = o.s2s F4/FI = o.4ss I dessa figurer är de dioptriska ytorna betecknade med 1 till 16 räknat från objektfältet mot bildfältet. Den första stationära gruppen med en positiv brännvidd F1 utgöres av tvâ kombinerade linser L1,L2 som är divergenta respektive konvergenta, medan linsen L3 är konvergent. Den andra stationära gruppen med en positiv brännvidd F5 innefattar en konvergent enhet som utgö-' res av den mycket tjocka linsen L7 och linsen LB, vilka är ihoplimmade med 1 M 450 9171 varandra, samt den konvergenta linsen L9. I var och en av figurerna 6a,6b,6c,6d är de rörliga grupperna L2,L3,L4 visade olika lägen vilka motsvarar brännviddsvärden hos objektivet på F = 7,5 mm, F = 15 mm, F = 13 mm respektive F = 60 mm. Den första rörliga gruppen med en negativ brännvidd F2 består av linsen L4 som väsentligen är plankonkav, medan den andra rörliga gruppen med en negativ brännvidd F3 utgöres av linsen L5 som också huvudsakligen är plankonkav. Den bikonvexa linsen LG bildar den tredje rörliga gruppen med en positiv brännvidd F4. Linsytorna som svarar mot de dioptriska ytorna 4,7,12 och 16 är asfäriska. Tabellerna VII och VIII vilka är analoga med de föregående tabellerna ger konstruktionsparametrarna för detta exempel, varvid tabell VII avser ett brännviddsvärde på F = 15,00 mm.

Tabell v|| Dioptrisk E R ' I] yta (min) ' (min) n 1 52-985 2.H99 1-73fl359 28-17 2 31.271 _ 13.h66 1.622s57 .60.11 ' 3 180.118 0.050 1.0000p0 u 60.986 _ 5.533 1.622857 60.11 5 184.952 - 19.067 1.00000 6 -318.707 o.9ho 1.591288 60.94 7.' 11.h22 7.021 1.o00000 s -10.909 0.636 1.5912s8 60.9h 9 -136.669 3.6h9 1.000o0o 10 135.620 ' ' 1.8u8 1.73h959 28.17 11_ -2h.210 16.h0h 1.000o0o 12 10.000 1.615176 58.3h 13 -7.702 0.705 1.812529 25.30 0.969 1.000o0o 15 _ -99.112 . 2.h17 1.622857 60.11 16 000 1.000o0o Brännviddsvariation F : 7.5 till 60 mm Bildavstind : 22.20 mm Längd : 85.20 mm 14 450 917 ooooo.o ooooo.o ooooo.ø ooooo.o Mw ooooo . o ooooo . o ooooo .ds ooooo . o 4 w O I _ I I m mao, wnmwm N mnop mßmwo P 1 ßsop wnmam a 1 opnop wwwzw F . _w a u II o o 1 ll 1 N 010, w.oww n ale. owwnu N uno, wßapw P wuop wmnmm m J .w øoooo.o ooooo.o Paop w_mnm.> 1 Fnop nnmww.P I _.< Nnofi _:>mw.w , wuoh m~>nmJw¶| wrap mm:m>.w mao- ~»mnw.F o mp . NF > 1. .I -> ¶ _ Vlïäoå _._> «_@@u» Ä 15 4so 911 Nämnda brännvidd varierar från 7,5 mm till 60 mm då de rörliga linserna' utför de rörelser som är representerade genom kurvorna i fig 7. I denna figur som är analog med figur 5 är de rörliga linsernas rörelse representerad genom variationer avstânden El till E4 på den optiska axeln som funktion av brännvidden F, nämligen El mellan de dioptriska ytorna 5 och 6 E2 mellan de dioptriska ytorna 7 och 8 E3 mellan de dioptriska ytorna 9 och 10 E4 mellan de dioptriska ytorna 11 och 12 Objektivetš bildavstând är av storleksordningen 22,2 mm.

De beskrivna objektiven i enlighet emd uppfinningen kan användas i kame- rautrustningar}.En variant av denna användning är i en färgkamera som innefat- tar tre kamerarör för blâtt,grönt respektive rött. Ett objektiv med ett långt bildavstånd (större än eller lika med 22 mm) väljes därvid, vilket gör det möj- ligt att införa ett färguppdelningsprisma mellan objektivet och kameran. Det med hänvisning till fig 3 beskrivna objektivet, som är så utfört att det redan innehåller det nämnda trikromatiska separationsprismat, är särskilt lämpat för denna tillämphing. I en annan variant av denna tillämpning bildas kamerautrust- ningen av en enkel kamera med fotokänslig film eller en färgkamera som bara har ett kamerarör. Det är då inte nödvändigt att införa ett trikromatiskt separa- tionsprisma mellan objektivet och kameran. Objektivet enligt uppfinningen kan då ha ett litet bildavstånd (mindre än 22 mm).

Claims (1)

1. 450 917 'ß Patentkrav. 1. Objektiv med variabel brännvidd och med stationärt bildplan innefattande grupper av linser, varvid åtminstone två av dessa grupper innehåller en lins med en asfärisk yta, k ä n n e t e c k n a t av att objektivet innefattar förs- ta och andra stationära grupper anordnade i ordningsföljd mellan ett objektfält och ett stationärt bildplan och ett flertal av rörliga grupper, som vardera har ett enda element, anordnade i ordningsföljd mellan den första och den andra sta- tionära gruppen, att brännviddsvariationen är minst 5 till 1, att ett statio- närt läge av bildplanet under en brännviddsvariation erhålles enbart genom meka- nisk kompensation, att åtminstone alla de rörliga grupperna bildas av enkla lin- ser, av vilka åtminstone en iins har en asfärisk yta, och att åtminstone en sta- tionär grupp har minst en asfärisk yta. ' _2. Objektiv enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att, räknat från objektplanet till bildplanet, objektivet i nämnd ordning innefattar en första stationär grupp (L1,L2,L3) med positiv brännvidd, en första rörlig grupp (Lu) som utgöres av en enkel lins med negativ brännvidd, en andra rörlig grupp (LS) som utgöres av en enkel rörlig lins med positiv brännvidd samt en andra stationär grupp (L6,L7,L8,L9) med positiv brännvidd. (Fig2,3i. 3. Objektiv enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a t av att, om F1, F2,F3 betecknar den första stationäragruppens(L1,Lz,L3), den första rörliga gruppens (Lh) respektive den andra rörliga gruppens (L5) brännvidder, de oli- ka gruppernas brännvidder är sådana att: - 0.254 Fz/F, 4, 0.1 0.9 < Fa/Fïg 2 4. Objektiv enligt patentkravet 1, k a n n e t e c k n a t av att antalet rörliga grupper är tre. (Fig4,6). 5. Objektiv enligt patentkravet Ü, k ä n n e t e c k n a t av att det, räk- nat Från objektplanet mot bildplanet i nämnd ordning, innefattar en första sta- tionär grupp (LI) med negativ brännvidd F1, en första rörlig grupp (Lz) som ut- s göres av en enkel lins med positiv brännvidd F2, en andra rörlig grupp (L3) som utgöres av en enkel lins med positiv brännvidd F3, en tredje rörlig grupp (Lu) som utgöres av en enkel lins med negativ brännvidd Fn samt en andra stationär '7 450 917 grupp (L5,L6) medpositiv brännvidd, varvid de nämnda olika gruppernas brännvídder är sådana att: - 0.7; Fz/FI 4 - 0.3 -15 r3/F1 g - 0.1» 0.124 Fh/Fï 4 0.3 (rig u) 6. Objektiv enligt patentkravet Ä, k ä n n e t e c k n a t av att det, räknat från objektplanet till blldplanet i nämnd ordning innefattar en första stationär grupp (L1,'L2,L3) med positiv brännvidd FI, en första rörlig grupp (Lä) som utgö- res av en enkel lins med negativ brännvidd F2, en andra rörlig grupp (LS) som utgöres av en enkel lins med negativ brännvidd F3, en tredje rörlig grupp (L6) med positiv brännvidd FÅ samt en andra stationär grupp (L7,L8,L9) med positiv brännvïdd,'varvid de nämnda olika gruppernas brännvidder är sådana att: - 0.54 r2/r1 a - 0.2 - 0.54 FB/F] 05 - 0.2 0.34 Fh/FI 4 0.8 (rig 6) 7. Objektiv enligt något av patentkraven 1 till 6, k ä n n e t e c k n a t av att brännviddsvariationen är utförd med ett förhållande som är minst lika med 8 och att halva bildfältsvinkeln är minst lika med 24° vid det minimala värdet på brännvidden. _ ' 8. Objektiv enlig-t något av patentkraven 1 till 7, k ä n n e t e c k n a t g av att bländartalet ligger mellan 2 och 1,5. 9. _Ob,iektiv enligt något av patentkraven 1 till 7",_k å n n e t e C k n a t av att det fria bildavståndet är större än 22 m. ' 10.' Objekt-lv enligt något av patentkraven 1 tillJ. k! n'n e t e c k n a t av att det fria bildavståndet är mindre än 22 m. 11. Objektiv enligt patentkraven 3 och S1-, k ä n n e t e c k n a t av att bländaren är lika med F/1,8 medan konstruktionsparametrarna år de som år angiv- na i följande tabeller I och II, nämligen i tabell l, där de dioptriska ytorna i objektivet är betecknade med 1 till 17 räknat från objektplanet till bildpla- net. tjockleken E hos de olika media som genomkorsas längs objektivets axel vid en brännvidd F I 7,97 mn samt nämnda medias brytningsindex n och Abbe-sprida ningstalU' , medan tabell II anger värdena på symbolerna (LA .[11 ekva- 450.917 o tiunçn för de asfäriska dioptriska yturnas 7,8,10 tvärsnitt i ett pian som passerar gencm iicn optiska axein x = I Cvz i==n _. -_ .-..__._ + 1_+ L/2 - (1 +-) )c2.y2 1:2 2i gi Y varvid abskissan x mätes från spetsen av deñdioptriska ytan 'längs dén optiska axeïn och ordinatan vinkelrätt mot nämnda axeï. ' I _ , Tabell I uidpnfisk E - R yta (mm) (mm) n x] 1 111.111 . _2.962 v1.70uhß5 29.88 - 2* h3.91o _ 11.099 1.622s57 60.11 3 _ 876.61+7 , _ 0.050 1.00oo00 4 2 53-395 . 6.503 ' 1.622ß57 60.11 . 5 . 129.296 2.936 1.o00000 6« -17.988 . 1.113 1.59128s 60.9h 7 8.261 - 1.896 1.00o000 '8 . 35.029 , , 3.452* - 1.550192 53.17 9 -39-013 f . - 59.8h1 1.000000 “ - 2.982 1.65h317 38.91 11 à -62.563 7.889 ' 1.000000 12 309.102 3.025 1.622857 60.11 - 13 -18.230 ' . 0.050 , 1.000b00 1h -68.031 _ x 0.802 . 1.812529 25.30 ' 15 11,760 1.032 1.000000 16 -25.702 - 2.625 1.6228;7 »60.11 17 -30.820 0.000 1.000o00 Brännviddsvariation F '_ Bi 'ldavstlnd Objektivlingd : 7.95 ti11 63.50 m : 22.14 nu : 108.25 nu I? i, 450 911 Tfn-m u , nattliga . 7 b s' m f: ' mziuës 10"' asghw m* 73.9;-;95-'4 m” Ei I. f1.hx139 ' ~1.u;632 ~2.9u398 n .mens m* -LSNQÃLÄÄN10-5”fÃfÃfßlšmÃ-ßïšm" I 213671 1o"6 1014327 1o'_'7 fl-1.91999 :og-N fu -6.58215 1o'8 -5.o192o iof'9 1.1hoh9 1o'9 25 5.1+659o 1o"'° 2'.9oolm iol" -1.55755 10"" 12. Objektiv eniigt patentkraven 3 och 10, k ä n n e t e c k n a t av att bländaren är F/1,8 medan konstruktionsparametrarna är de som är angivna i föi- Jande tabeïier III och IV, nämiigen i tabell III, där de dioptriska ytorna i objektivet är betecknade med I tiH 20 från objektpïanet ti11 biIdpIanet, tJock1eken E host de o1ika media som genomiöpes 'längs objektivets axe1 för brännvidden F = 7,90 mn samt nämnda medias brytningsindex n och Abbe-sprid- .ningstai , medan tabelï IV anger värdena på symbolerna C, Å Jíi ekvationen för de asfäriska dioptriska ytorna: 7,8,10 tvärsnitt i ett pian som passerar genom den optiska axeln cy2 l :l=n _ + . y 1+ ]/1f("1/))_<=2->-2 1:2 _ i. varvid abski ssan x mätes från spetsen av den dioptriska ytan ïängs den optiska axe1n och ordinatan vinkelrätt mot nämnda axel, x: Q N __.“J..,.....;_-. 20 Brlnnviddsvariation F Bildnístlnd efter prisma ¶ Llngd .: 7.90 t111 4¿Sifl : 131.66 IH 11011111 Díopnrïsk . li Y” (Å) 1.1..) ° f* 2/ . 1' 1|5.1h5 2.935 _ 1.7z3153 29.26 2 06.191 ° I 'I I 3 |“2}-|8u8hO 0.050 1.00000o ' h 63.1h7 5.213 1.622857 ' 60.11 5 135.h14 2.507 1.00000o' 6 ~19-756 . " 7 11.736 - ' 3.279 1.000o00 .B 237.568 0 1.680 1.58ß777 00.53 . 9 -51.002 59.h31 1.000000 10 ,h2.857 , ' 2-329 1-58ß777 40.53 . 7.373 - 1.0000oo 12 550.809 3.h87 ¶¶ 1.622857 60.11 -13 ~16,221 _ 0.0h0 _ 1.o00000 10 ~-h01.781 J. 0.788 _ 1.812529 25.30 15 _ 13.928 . 1 . 259 1 . 000000 16 02.759 - 2.200 ' _ V 1.622857 60.11 17 _ -26.586 H 0.050 _ 1.000000 18 ¿§=9 9 26.500 1.518727 6h.0h 1 M _ , . 0.000 - “ 1.000o0o I- .l ' J 64mm .U- 21 450 917 _ T :all lv Dïøïïgjsk. 1 . :a ' 10 o Q S,hL\,h Iota h,uuu32 1o'3 iveïgšššzwioïga _ som 1055 _ fii,q.ë-§}çwiino-2m:MÄÄGÅHS « éfá - 1,o1718 1o"h 2,ø52h5 1o"6 - 7,h5166 1o'5 ¿f3 - 1,33362-1o"7 _ h,29973 1o“8 - 2,895o7 1o°7 Älp- - 1,236o7 1o'8 iflnssß 1o“9 >1,75~2us 1o“9 2:5 Å 1,19575 1o"1° - 1,7366z 1o"11 - 5,i5778 1071' -f3. Objektiv enligt patentkraven 5 och 9, k S n n e t e c k n a t av att bländaren är lika med F/1,8 medan konstruktionsparametrarna är de som är angiv- cng_i tabellerna V och VI, nämligen i tabell V, där de dioptriska ytorna är be- tecknade med I till 11 räknat från objektplanet till¿bildplanet, táockleken E för de olika-media som passeras längs objektivets aiel vid brännvidden F = 17 _ mm, deras brytningsindex_n och Abbe-spridningstal, medan tabell VI anger värdet pl symbolerna C, Å, fi i ekvationen för de asfäriska dioptriska ytornas 2, 3, 5, 8, 9 tvärsnitt i ett plan som passerar genom den optiska axeln C172 __; i=n x = + E Ei y 1 + LÅÄZ- fi +Ä ) c2y2. 1:2 ziå varvid abskissan x mätes från spetsen av den dioptriska ytan längs den optiska axeln och ordinatan vinkelrätt mot nämnda axel, medan de rörliga gruppernas ' rörelser är styrda enligt regler för de variationer i luftavstinden mellan de dioptriska ytorna El, Ez, E3, E4 som funktion av brännvidden som är angivna i fig 5, varvid El, E2, E3, betecknar luftavst8nden~mellan de nespektive dioptriska ytorna 2 och'3, 4 och 5, 6 och 7 samt 8 och 9. 450 917 Díoptrísk yra ,wz\> 10 11_ 1" fz umcn v E R (i un) (min) n - 62 852 _ 6.300 1.677623 17.997 31.400 1.oooooo _ 31 oso 10.395 1.622s57 ho3.858 1.100 1.oooooo 50-717 9.n5s 1.62z857- -279-735 - _ 1.750 1.oooooo -33.969 0.866 1.622s57 21.567 52.hoo 1.oooooo 18.083 f 5-662 1.622q57 -1o.91h 0.396 1.812529 ' -21.976 0.000 « 1.oooooo 32.08 60.11 60.11 60.11 60.11 '2S.ß0 Brännviddsvariation F: 7.0 tfïï 55-0 mm Bildavstfind _ Längd 2 : 22,19 mm : 12242 mm. ,2 4450 91 7 'l ooøêí» oooooó oooooó oooooå oooooó . n w Ãwåj, 9:9 wßmíán nToF nuïné.. N79 Äng.. u-...o- íowmå æ GW _ J.,_ .>J . a o I c I. n n I m »nfr f 9.2 mwwmm m 07.2 wnamm n mno. nßuno .m muo. .mmnno m .W N *«4 . J, ,@mm@.~- op «ow«_.,| 0. mw:on.F >Lø. c.~wm.m| w|o_ mmwwn.n4 nïoßhfw fieofïowmå.. Top mæonïm.. .wannpåu 72 mbmwmé.. Å ~ö@nW.n M ,N-°,.~»@nm.: ~-ofi fiß.>m.» ~|ø. @n>.w.n. ~|u. °nwnn.n. u _ . n . > . _. . , aÉ .. m w w n n .m šåfiuaeä. ¶ _> zwßfiwh- ,.. _ . . W 450 917 " 14. Objektiv enligt patentkraven 6 och 9, k ä n n e t e c k n a t av att biëndaren är lika med F/1,8 medan konstruktionsparametrarna är de som är angiv- na í föijande tabeïïer VII och VIII, nänfligen i tabeil VII, där de dioptriska ytorna är,betecknade med 1 till 6 räknat från objektpianet mot bíidpïanet, ' e tjockieken E hos de_o1ika media som'genonIöpes Iängs objektivaxeïn vid bränn- vidden F á 15200 mm, deras brytningsindex n oçh Abbe-spridningsta1, medan ta- be11 VIII anger värdena på symboïerna C,Ä ,fi i ekvationen för de asfäriska dioptriska ytornas 4, 7, 12, 16 tvärsnitt i ett pïan som passerar genom den optiska axeïn _ ' 2 :í.=n _ x: _03' 2 +Z Ei 3,21, 2 '= ._ gu” 1_+_1/1 _.'(1f?)°'y' 12.' varvid abskissan x mätes från spetsen av den dioptriska ytan längs den optiska axeIn och ordinatán vinkelrätt däremot. medan de rörliga grupper-nas 'röreiser är styrda enïigt regierna för de variationer i nämnda Iuftavstand neiïan-de diop- triska ytorna El, Ez, E3, E4 som funktion av objektivets brännvidd, sol är angivna i fig 7, varvid El, Ez, E3, E¿ betecknar Iuftavstlnden nel- Ian de dioptriska ytorna 5 och 6, 7 och 8, 9 och 10 respektive 11 och 12. a? 5 450 917 . T"'-L.11 VII unyfinßk ' 12 - R. ' m . - <~v~> <-> “ V 1 ' Så-935 2 '2.«09 31 271 1-?3ü359 28.17 3 ° 13.h66 180 118 1.622s57 60,11 Ä 0-050 6 ' 6 1.o0o00o 0.98 5 5.533 18h 952 1.622857 ' 60.11 19.067 ° 1.o0o000 6 . . -318.707 , _ ' 0-900 1.5912sa 60: u 7 11.n22 9 8 7.021 1.o00o00 -10.909 _ 0-636 1.5912ss 60.9u 9 -136.669 3-6U9 1.0oo00o 40 ' 135.620 2 1-848 ~ 1.13has9 28.11 w 11 6 Ä Ä -zu.á1o ' 1 ; 0 1.00oooo , ,._. _ HIIB _ 10.000 7 702 1.615176 .A 53.32 in 0.705 13 685 1.812529 25.30 ;5 0-969 1.0o00o0 . -99.112 -16 2.h17 in 931. 1.622857 60.11 000 ° 1.000000 _ - J Brännviddsvariation F: 7,5 till 60 mm Biïdavstând : 22,20 mm - Längd : 85.20 m. 450 917 . ooooo . o ooøoo. o oøooo . o ooooo . o nN oooooó oooooó oooooö _. í. øooooó :W _ 32 NRWWN 99 330; | .TS »Rami | Eno. mwwå.. nw. un? .fiomëá du? owwnmå n nu? 255; ma? wunmmá _.. . www . , . J. oocccó oooooå 7.3 wšnnš .- Top nnmwwå . N10" ,4>m@.@ NIQ. n.>nn.~.| ~-°. mm@m>.w ~Lø_ ~>mnw.,. 0 .. . wu.> w f N _. _ . a xw_....u.ao._n _. . . , . . _. . ...š :ufiü .. 27 450' 917 15. Användning av ett objektiv enligt patentkravet 9, ett färgseparatíonsprïs- ma (23) och en färgkamera som har tre kamerarör l en färgkameraanordning. 16. Användning av ett objektïv enligt patentkravet 12 och en färgkamera som har tre kamerarör i en färgkameraanordning. 17. Användning av ett objektiv enligt patentkravet 10 och en färgkamera som har ett enda kamerarör eller en "cïne”-kamera i en färgkameraanordnïng.