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Objektiv mit verstellbarer Brennweite
BeiObjektiven mit verstellbarerBrennweite unterscheidetman zwischen zweiHauptgruppen : den Ob- jektiven mitoptischerKompensation und jenen mit mechanischer Kompensation. Die Objektive der zweiten Gruppe sind bei gleicher Öffnung und gleicher Verstellbarkeit der Brennweite im allgemeinen kleiner als jene der ersten. Diese Objektive weisen gewöhnlich zwei verstellbare Glieder zwischen zwei feststehenden Gliedern auf.
Die Brennweite des Objektives wird durch die Veränderung der Stellung der beiden verstellbaren Glieder in bezug auf die beiden festen Glieder verstellt, wobei die Verschiebung der beiden verstellbaren Glieder im allgemeinen mit Hilfe eines drehbaren Zylinders erfolgt, der mit zwei die Stellung jedes der verstellbaren Glieder bestimmenden kurvenförmigen Nuten versehen ist. Die Bearbei- tung dieser Nuten ist sehr heikel und erfordert grösste Genauigkeit.
Die Erfindung betrifft einObjektiv mitverstellbarerBrennweite und mechanischer Kompensation, umfassend zwei verstellbare Glieder, die zwischen zwei feststehenden Gliedern angeordnet sind. Erfindungsgemäss wird eines der verstellbaren Glieder durch einLinsensystem nach Art eines galiiciischen Fernrohres und das andere durch ein System von Sammellinsen gebildet. Dadurch können die Form der Nuten verhältnismässig einfach und die Verschiebungen der beiden verstellbaren Glieder in verhältnismässig engen Grenzen gehalten werden.
Die beiliegende Zeichnung veranschaulicht beispielsweise eine Ausführungsform des erfindungsgemä- ssen Objektivs. Fig. l ist ein erklärendes Schema, Fig. 2 eine schematische Darstellung dieses Objektivs, die Fig. 3a, 3b und 3c veranschaulichen im Schnitt die Ausführungsform bei drei verschiedenen Einstellungen derBrennweite undFig. 4 zeigt die Form der zur Verschiebung der beiden verstellbaren Glieder des Objektivs nach Fig. 3 verwendeten Nuten.
In bezug auf Fig. l sei daran erinnert, dass ein optisches Ganzes mit positiver Brennweite f, das den durch V schematisch dargestellten Variator bildet, von einem Gegenstand AB ein Bild A'B'wiedergibt, derart, dass man, wenn g die Vergrösserung ist, die es erzielt, zu folgendem Verhältnis zwischen g, f und D gelangt, wobei D der Abstand zwischen dem Gegenstand und dem Bild darstellt.
EMI1.1
Wenn man g verändert, so bleibt der Abstand D nicht konstant ; er ist am kleinstenbei g = 1 und nimmt
EMI1.2
oder schwächerer Vergrösserung.AufFig. 2 ist die Zusammensetzung einesObjektivs mit verstellbarer Brennweite schematisch gezeigt.
Es umfasst ein feststehendes Vorderglied G1 mit zerstreuender Wirkung und ein feststehendes letztes GliedG, mitsammelnderWirkung.DerFachmannverstehtohneweiteres,dassdasGliedG1sammelndund das Glied G, zerstreuend wirken könnte, vorausgesetzt, dass die gesamte Konvergenz des Objektives eingehalten wird. Zwischen diesen beiden Gliedern sind zwei bewegliche Glieder G, und Ga angeordnet, die entlang der optischen Achse nach einem wohlbekannten Gesetz verschiebbar sind. Die Glieder G, bilden ein Sammellinsensystem,während die Glieder G2 durch einLinsensystem nach Art eines galileiischen Fernrohres gebildet sind.
Theoretisch soll das Glied G, afokal sein, hat die Erfahrung gezeigt, dass das Glied G-eine Herstellungstoleranz haben kann, so dass seine Brechkraft 1/15 der gesamten Mininalbrechkraft des Objektives
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nicht überschreitet. Es ist femerunschwer, dem Glied Gz eine verhältnismässig hohe und negative Petzvalsumme zu verleihen. Man kann diesem Glied einen solchen Wert geben, dass die (negative) Petzvalsumme absolut von der gleichen Grössenordnung ist, wie die gesamte Petzvalsumme der drei andern Glieder Gigs und G, zusammen, wobei diese letztere Summe positiv ist.
Auf diese Weise kann die Petzvalsum- me des ganzen Objektivs auf einem sehr niederen Wert,'wenn nicht gar auf dem Nullwert gehalten werden, was dem gewöhnlichen Gütekriterium für Objektive entspricht.
Nach dem Schema auf Fig. 2 kann ein reelles Bild auf dem Film F folgendermassen erzielt werden :
Das erste,"Frontglied"genannte Glied Geliefert in der Nähe seines Brennpunktes bei C* ein virtuelles Bild ; dieses aufrechte Bild wird vom afokalen System G2 aufgenommen, welches ein anderes, immer noch aufrechtes, virtuelles Bild bei C" liefert ; dieses virtuelle Bild dient als reeller Gegenstand für den durch das Glied G3 gebildeten Variator V, der diesesBild bic'", nun reell und verkehrt abbildet.
Der hinsichtlich des festen Gliedes G4 konjugierte Punkt von C'" liegt auf der Filmfläche,
Fig. 3a, 3b und 3c veranschaulichen ein Objektiv, dessen Verstellbarkeit der Brennweite gleich eins zu vier ist und dessen Öffnung F : 2,8 beträgt. Fig. 3Åa zeigt die Stellung der verstellbaren Linsenglieder, bei der man die grössteBrennweite, nämlich 200 mm, erzielt. Die Fig. 3b und 3c zeigen die Stellung dieser Glieder, bei der eine Brennweite von 100 bzw. 50 mm erzielt wird, wobei die letztere die kleinste Brennweite des Objektivs darstellt.
Die kennzeichnenden Angaben über dieses Objektiv werden nachfolgend aufgezeichnet, wobei die Krümmungsradien derLinsenflächen durch ein "+"-Zeichen gekennzeichnet sind, wenn derKrümmungs- mittelpunktin bezug auf die Zeichnung rechts der zugehörigen Fläche liegt, und mit einem"-"-Zeichen, wenn dieser Mittelpunkt links liegt. Sämtliche Grössen werden in Millimetern angegeben.
Die Linsendicke ist mit"e"bezeichnet und dieLuftzwischenräume zwischen den Linsen mit"a". Das Brechungsvermögen und dieAbbe'sche Zahl der Gläser werden mit"n"und"f"angegeben. Die Linsen sind in der
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EMI3.1
<tb>
<tb> LnL <SEP> R <SEP> e <SEP> nD <SEP> v
<tb> in <SEP> mm <SEP> in <SEP> mm
<tb> R1=-603,63
<tb> L1 <SEP> ei <SEP> =24,10 <SEP> 1,62000 <SEP> 36
<tb> = <SEP> - <SEP> 84, <SEP> 51 <SEP>
<tb> L2 <SEP> e <SEP> = <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 62000 <SEP> 60
<tb> R3=+134,61
<tb> R4=+103,22
<tb> L3 <SEP> e3=30,20 <SEP> 1,72000 <SEP> 50
<tb> R5=-435,64
<tb> = <SEP> - <SEP> 161, <SEP> 29 <SEP>
<tb> L4 <SEP> e4=12,10 <SEP> 1,72300 <SEP> 38
<tb> R7= <SEP> + <SEP> 94, <SEP> 59 <SEP>
<tb> R, <SEP> = <SEP> -256,50
<tb> 15 <SEP> e5=12,
10 <SEP> 1,7315 <SEP> 28
<tb> R9=+351,31
<tb> Lg <SEP> es <SEP> = <SEP> 30, <SEP> 20 <SEP> 1, <SEP> 7448 <SEP> 45
<tb> R10=-120,73
<tb> R11=+120,73
<tb> 17 <SEP> e7=30,20 <SEP> 1,7448 <SEP> 45
<tb> R12=-351,31
<tb> 18 <SEP> es <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 7315 <SEP> 28
<tb> R13 <SEP> = <SEP> +256,50
<tb> ! <SEP> L. <SEP> = <SEP> + <SEP> 103, <SEP> 22 <SEP>
<tb> 19 <SEP> eg <SEP> = <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 1, <SEP> 6200 <SEP> 60
<tb> R15=-435,64
<tb> R16=-120,73
<tb> L10 <SEP> el <SEP> 6 <SEP> 1, <SEP> 6200 <SEP> 36
<tb> R17=+94,59
<tb> R18=+351,31
<tb> L11 <SEP> e11=12,10 <SEP> 1,6200 <SEP> 60
<tb> R19=-211,30
<tb>
Die Abstände"a"zwischen denLinsen werden nachfolgend für die drei Brennweiten 50,100 und 200 mm angegeben.
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<tb>
<tb> a <SEP> f <SEP> 50 <SEP> mm <SEP> 100 <SEP> mm <SEP> 200 <SEP> mm
<tb> al <SEP> = <SEP> 18,10 <SEP> 134,50 <SEP> 18,10 <SEP>
<tb> a2 <SEP> = <SEP> 19,00 <SEP> 19,00 <SEP> 19, <SEP> 00
<tb> a <SEP> = <SEP> 228,50 <SEP> 50,20 <SEP> 41,80
<tb> a4 <SEP> = <SEP> 3,00 <SEP> 3,00 <SEP> 3,00
<tb> as <SEP> 11,8 <SEP> 73,7 <SEP> 198,5
<tb> as <SEP> = <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP>
<tb> a <SEP> - <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 12, <SEP> 10 <SEP> 12, <SEP> 10
<tb> as <SEP> Schnittweite <SEP> 87,40 <SEP> 87,40 <SEP> 87,40
<tb>
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; diePATENT ANSPRÜCHE :
1. Objektiv mit verstellbarer Brennweite mit mechanischer Kompensation, umfassend zwei zwischen zwei festen Gliedern (G1, G4) angeordnete verstellbare Glieder (Gy Gg), dadurch gekennzeichnet, dass eines (G.) der verstellbaren Glieder (G2, G3) durch ein Linsensystem nach Art eines galileilschen Fernroh- res (L-, L gebildet wird und das andere (gus) durch ein System von Sammellinsen.