DE1272580B - Objektiv mit veraenderbarer Brennweite - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

GO2b

Deutsche Kl.: 42 h-6/02

Nummer: 1272 580

Aktenzeichen: P 12 72 580.3-51 (P 32605)

Anmeldetag: 17. September 1963

Auslegetag: 11. Juli 1968

Objektive mit veränderlicher Brennweite und mechanischer Kompensation der Bildlage umfassen mindestens ein festes optisches Glied, ein erstes bewegliches optisches Glied als Variator und ein zweites bewegliches optisches Glied als Kompensator. Die Verstellungen des Variators in bezug auf das feste Glied gestatten es, die Vergrößerung des Objektivs zu verändern, wobei jedoch die Vergrößerungsänderung von einer Veränderung der Schnittweite des Objektivs begleitet wird. Die Verstellungen des Kompensator- ίο elements gestatten es, die Schnittweite des Objektivs zu verändern, ohne im wesentlichen seine Vergrößerung zu beeinflussen, so daß durch eine sorgfältige Wahl der gleichzeitigen Verschiebungen des Variators und des Kompensators eine Modifikation der Vergrößerung des Objektivs erzielt wird, ohne die Schnittweite desselben zu ändern.

Bei den bekannten Objektiven dieser Art erfolgt die Regelung der Entfernungseinstellung durch Veränderung der Stellung des festen Elements vor dem Objektiv, eines Elements, das während den Änderungen der Brennweite stationär verbleibt. Dieses Frontglied besitzt eine verhältnismäßig lange Brennweite, so daß es eine nicht vernachlässigbare Verstellung ausführen muß, um die Entfernungseinstellung zwisehen unendlich und der kürzesten Entfernung für die Entfernungseinstellung zuzulassen. Man ist daher gezwungen, einen Kompromiß zu wählen, um eine zu starke Veränderung der Gesamtbrennweite des Objektivs über den Bereich der scharf einzustellenden Entfernung auszuschalten. Aus diesem Grund wird die kürzeste, scharf einzustellende Entfernung im allgemeinen in der Größenordnung von 1 m gewählt.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Objektiv, bei welchem es möglich ist, die Entfernungseinstellung auf ein sehr nahes Objekt auszuführen, z. B. in einer Entfernung von einigen Zentimetern, ohne daß der Arbeitsvorgang der Regelung der Entfernungseinstellung von einer Veränderung der äußeren Dimensionen des Objektivs begleitet wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf ein Objektiv mit veränderbarer Brennweite, bestehend aus einem ersten, objektseitig angeordneten festen Glied, einem zweiten zerstreuenden beweglichen Glied, einem dritten sammelnden beweglichen Glied und einem vierten sammelnden festen Glied, in welchem die Veränderung der Brennweiten durch Verstellung des dritten sammelnden beweglichen Gliedes erfolgt und die Kompensation der optischen Schnittweiten zur Stabilisation des Bildortes durch Verstellung des zweiten zerstreuenden und des dritten sammelnden beweglichen Gliedes erhalten wird.

Objektiv mit veränderbarer Brennweite

Anmelder:

Paillard S. A., Sainte-Croix (Schweiz)

Vertreter:

Dipl.-Ing. D. Jander, Patentanwalt,
1000 Berlin 33, Hüttenweg 15

Als Erfinder benannt:

Francoix Laurent, Yverdon, Vaud (Schweiz)

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 15. November 1962 (13 370)

Das erfindungsgemäße Objektiv ist dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Glied eine Brennweite aufweist, die mindestens k-mal der längsten Brennweite des Objektivs gleich ist, wobei k das Verhältnis der längsten zur kürzesten Brennweite des Objektivs ist, und daß die Brennweite des zweiten zerstreuenden beweglichen Gliedes höchstens 0,24 k der längsten Brennweite des Objektivs ist, wobei die Entfernungseinstellung durch Verstellung des zweiten zerstreuenden beweglichen Gliedes erfolgt, unabhängig von seiner Bewegung zur Kompensation der Schnittweite.

Das erste Element hat also eine große Brennweite, und das zweite Element hat eine kleine Brennweite. Damit hat es folgende Bewandtnis: Bei Verrückungen des zweiten Elements zur Variation der Brennweite verstellt sich auch die Objektebene für die Scharfeinstellung. Da aber das zweite Element eine kleine Brennweite hat, kommt man mit kleinen Verrückungen zur Variation der Brennweite aus, und da ferner das erste Element eine große Brennweite hat, liegt der durch die Verrückung des zweiten Gliedes bedingte Fehler innerhalb der Tiefenschärfe des Objektivs.

In der Zeichnung ist beispielhaft das Schema eines erfindungsgemäßen Objektivs veranschaulicht, und zwar in F i g. 1 in einem Axialschnitt des Objektivs und in F i g. 2 in einem Diagramm, welches die Verstellungen zeigt, die der Variator und der Kompensator als Funktion der für das Objektiv gewählten Brennweite auszuführen haben.

Das veranschaulichte Objektiv umfaßt ein erstes festes Frontglied 1, ein zweites zerstreuendes Glied 2,

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ein drittes sammelndes und bewegliches Glied 3 und ein festes sammelndes Glied 4. Jedes dieser Glieder ist dargestellt worden, als ob es aus einer einzigen Linse bestehen würde, aber in der Praxis kann natürlich mindestens eines dieser Glieder auch durch den Zusammenbau von mehreren Linsen gebildet sein, so daß eine Korrektur der üblichen Fehler der Objektive möglich ist.

Die Brennweite des zerstreuenden Gliedes 2 ist höchstens 0,24 k der längsten Brennweite des Objektivs. Der Faktor k stellt das Verhältnis zwischen der längsten und der kürzesten Brennweite des Objektivs dar. In anderen Worten, k veranschaulicht die Zahl, mit welcher man die kürzeste Brennweite multiplizieren muß, um die längste Brennweite zu erhalten. Ist z. B. die Brennweite des Objektivs veränderlich zwischen 9 und 33,44, so ist k = 3,73. Da die Brennweite des Gliedes 1 mindestens dem Ar-fachen der längsten Brennweite des Objektivs gleich sein soll, muß die Brennweite des Gliedes 1 mindestens gleich 124,73 mm sein, wobei dieses Glied ein sammelndes oder zerstreuendes sein kann. Bei dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist das Glied 1 ein sammelndes und besitzt eine Brennweite von 340,78 mm.

Die Brennweite des Gliedes 2 muß kleiner sein als 0,24 · k · 33,44 = 29,94 mm. Diese Brennweite ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel 28,37 mm.

Das sammelnde Glied 3 besitzt eine Brennweite von 19,63 mm und das feste Glied 4 eine Brennweite von 14 mm.

Die Fig.2 veranschaulicht die Stellung der Glieder 2 und 3 in Abhängigkeit von der Brennweite des Objektivs.

Die Erntfernungseinstellung wird durch eine Verstellung des zerstreuenden Gliedes 2 ausgeführt, und da die Brechkraft dieses Gliedes erhöht ist, sind die Verstellungen, welche es zur Entfernungseinstellung ausführen muß, sehr klein.

Die F i g. 2 zeigt die Stellung, die das Kompensationsglied 2 einnehmen muß, damit die Schnittweitenkonstanz erreicht wird. Diese Stellungen sind in Abhängigkeit von der Größe der Brennweite aufgetragen, die ihrerseits durch die Stellung des Gliedes 3 gegeben ist. In dieser Figur zeigt die Kurve Za die Stellung an, die das Glied 2 einnehmen muß, wenn Entfernungseinstellung auf Unendlich erfolgt, während die Kurve 2 & die Stellung veranschaulicht, die das Glied einnehmen muß, wenn eine Entfernungseinstellung auf 10 cm erfolgen soll.

Dank der vorerwähnten Wahl der Brechkräfte der Glieder 1 und 2 ist es möglich, eine wesentliche Veränderung des Verhältnisses der Brennweiten ohne Umkehr der Verstellungsrichtung des Elements 2 zu erhalten. Wenn man diese Umkehr zuläßt, was in Fig.2 strichliert ersichtlich gemacht worden ist, kann eine sehr große Gesamtveränderung der Brennweite erzielen. Außerdem kann die Entfernungseinstellung des Objektivs auf außergewöhnlich kleine Entfernungen erfolgen, und es ist möglich, eine richtige Entfernungseinstellung ohne übertriebene Deformation des Objekts zu erhalten, selbst wenn dieses sich in unmittelbarer Nähe des Elements 1 befindet. Ein weiterer wesentlicher Vorteil des Objektivs besteht ferner darin, daß seine äußeren Dimensionen bei der Regelung der Brennweite oder der Entfernungseinstellung nicht verändert werden müssen, da der Abstand zwischen den festen Elementen 1 und 4 konstant bleibt.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Objektiv mit veränderbarer Brennweite, bestehend aus einem ersten objektseitig angeordneten festen Glied, einem zweiten zerstreuenden beweglichen Glied, einem dritten sammelnden beweglichen Glied und einem vierten sammelnden festen Glied, bei welchem die Veränderung der Brennweiten durch Verstellung des dritten sammelnden beweglichen Gliedes erfolgt und die Kompensation der optischen Schnittweiten zur Stabilisation des Bildortes durch Verstellung des zweiten zerstreuenden beweglichen Gliedes erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Glied (1) eine Brennweite aufweist, die mindestens &-mal der längsten Brennweite des Objektivs gleich ist, wobei k das Verhältnis der längsten zur kürzesten Brennweite des Objektivs ist, und daß die Brennweite des zerstreuenden beweglichen Gliedes (2) höchstens 0,24 k der längsten Brennweite des Objektivs ist, wobei die Entfernungseinstellung durch Verstellung des zweiten zerstreuenden beweglichen Gliedes (2) erfolgt.

2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Glied (1) ein sammelndes ist.

3. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste feste Glied (1) ein zerstreuendes ist.

4. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Glied (1) eine unendliche Brennweite aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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