DE2414027A1

DE2414027A1 - Zoomobjektiv

Info

Publication number: DE2414027A1
Application number: DE2414027A
Authority: DE
Inventors: Kimio Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1973-03-23
Filing date: 1974-03-22
Publication date: 1974-10-03
Also published as: GB1469291A; DE2414027B2; JPS49122350A; JPS5644403B2

Description

Anmelder: Canon Kabushiki Kaisha, No. 30-2, 3-chome, Shimomaruko, Ohta-ku, Tokyo, Japan

• Zoomobjektiv

Die Erfindung betrifft ein Zoomobjektiv gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Es sind verschiedene Typen von Zoomobjektiven für photographische und für Fernsehkameras bekannt. Die meisten von diesen können zweckmäßigerweise hinsichtlich ihres Aufbaus so betrachtet werden, daß sie aus einer vorderen und einer rückwärtigen Anordnung bestehen, wobei die vordere Anordnung ein vorderes Glied enthält, das axial verschieblich ist, um eine "charfeinatellung zwecks Anpassung auf unterschiedliche Objektlagen vorzunehmen, sowie relativ verschiebliche Zoomglieder, d.h. ein Variator- und ein Kompensatorglied, wobei die Gesamtbrennweite des vollständigen Objektivs über einen Bereich kontinuierlich variiert werden kann, während die Lage der Bildebene konstant gehalten wird, wobei die Glieder der rückwärtigen Anordnung stationär gehalten werden, soweit dies den Zoom-Betrieb betrifft. Unter Verwendung eines derartigen Objektivaufbaus is-t es jedoch relativ schwierig, ein Zoomobjektiv zu schaffen, das sowohl ausreichend korrigiert ist und trotzdem einen Zoom-Bereich

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aufweist, der über das 10-fache der minimalen Brennweite hinausgeht. Wenn eine weitere Ausdehnung des Bereiches einer veränderlichen Brennweite von dem Zoomobjektiv der beschriebenen Bauart durchgeführt werden sollte, wurde-herkömmlicherweise an der Vorderseite oder an der Rückseite ein Konverteransatz befestigt oder das Objektiv in Form eines Satzobjektives ausgebildet, bei dem die rückwärtige Anordnung austauschbar war.

Die Pig. IA und IB zeigen diese bisherige Praxis, bei der ein vorderseitiger oder rückwärtiger Konverteransatz 11, 12 gerade an der Vorderseite oder an der Rückseite des Objektivs 1 oder 10 befestigt werden.

Die Notwendigkeit eines Objektivwechsels für eine Änderung des Vergrößerungsbereiches erweist sich als unangenehm und umständlich. Die sinnvolle Verwendbarkeit eines derc„rtigen Zoomobjektivs wird hierdurch bei einigen Anwendungsbereichen., wie beispielsweise im Rundfunk-Fernseii-Betrieb,' durch die mangelnde Kontinuität des Bildes beeinträchtigt. Ein weiterer Nachteil eines Zoomobjektivs von einer Konver'seransatz-Baug.rt beruht darin, daß die Größe des Objektivs durch die Befestigung des Konverteransatzes erhöht wird und platzbeanspruchend ist. Anderererseits weist ein Zoomobjektiv von der Satzbauart den Nachteil auf, daß die Konstruktion dieses Objektivs kompliziert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher allgemein die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile und Unbequemlichkeiten zu vermeiden und insbesondere ein Zoomobjektiv, d.h. eine Optik . mit veränderlicher Vergrößerung, zu schaffen, bei der die Gesamtbrennweite kontinuierlich über einen extrem ausgedehnten Bereich unter Verwendung eines in seinem Aufbau äußerst einfachen Steuermechanismus variiert werden kann. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Haupsanspruches gelöst.

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Wesentliche Merkmale der Erfindung sind somit darin zu sehen, daß vier bewegliche Glieder koaxial miteinander fluchtend hinter einem Scharfeinstellungs-Vorderglied angeordnet sind und daß ein Objektivtubus mit vier in seinem Inneren auf dem Umfangsbereich verlaufenden 'Nockenaufnahmenuten mit diesen in Verbindung steht, der drehbar in einer Buchse gehaltert ist, welche vier Führungsschlitze aufweist, mittels derer die axiale Bewegung der vier beweglichen Glieder derart gesteuert wird, daß nach der axialen Verschiebung von zwei der beweglichen Glieder, die zueinander benachbart sind, die relative axiale Verschiebung¹ der anderen beiden der beweglichen Glieder, welche benachbart zueinander angeordnet sind, durchgeführt wird, um hiermit den Variobereich, d.h. den veränderlichen Brennweitenbereich des Gesamtsystems auszudehnen.

Mit der Erfindung wird somit ein Objektivsystem mit veränderlicher Vergrößerung geschaffen, das eine variable Äquivalentbrennweite aufweist, die innerhalb eines Vergrößerungsbereiches von mehr als 30 liegt. Dieses Objektivsystem mit veränderlicher Brennweite ist mechanisch kompensiert und enthält vier Glieder, die nacheinander in Verbindung mit einem Steuermechanismus von extrem einfacher Struktur verschoben werden können.

Das Varioobjektiv weist einen Vergrößerungsbereich in der Größenordnung von i : 30 und darüber aus und enthält zwei Paare von relativ zueinander beweglichen Gliedern. Das Objektiv besteht aus einem Vorderteil und einem rückwärtigen Teil, wobei der rückwärtige Teil ein Paar der beweglichen Glieder enthält, die nacheinander der Zoom-Verschiebung unterzogen werden, so daß zu dem Variobereich veränderlicher Brennweiten,der bei dem Zoorn-Betrieb der beweglichen Glieder des Vorderteiles überstrichen wird, ein weiterer Bereich veränderlicher Brennweiten hinzugefügt wird. Die beweglichen Glieder arbeiten mit einem

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Steuermechanismus von einfacher Struktur zusammen, der in dem Objektivtubus der Objektivhalterung hierfür vorgesehen ist.

Die beiliegende Zeichnung bevorzugter Ausführungsbeispiele dient der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Die Figuren 1Λ und IB zeigen perspektivische Ansichten von Zoomobjektiven gemäß dem Stand der Technik, welche an Fernsehkameras befestigt sind, wobei diese Objektive vorderseitige bzw. rückwärtige Konverteransätze aufweisen, welche in den Figuren im Augenblick ihrer Anbringung dargestellt sind.

Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht von einem Objektivbeispiel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Figur 3 zeigt verschiedene Aberrationskurven des in Figur 2 dargestellten Objektivs.

"Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht von der Innenfläche von einem Tubus für eine Nockenführung, bei dem in der Umfangsflache Nockenausnehmungen eingebracht sind.

Figur 5 zeigt eine Abwicklung des in Figur 4 gezeigten Tubus entlang einer Geraden, die längs der optischen Achse verläuft, wobei die Außenseite des Tubus nach unten gelegt ist.

Figur 6 zeigt eine Abwicklung des in Figur 4 dargestellten Tubus, wobei eine zusätzliche Nockenausnehmung vorgesehen ist, welche für eine Kompensation der Blendenöffnung dient.·

Figur 7 zeigt eine Schnittansicht von einem Teil der Linsenhalterung für das in Figur 2 gezeigte Objektiv.

Figur 8 zeigt eine Abwicklung von einem über den Umfang verlaufenden Nockenführungssehlitz, welcher vorgesehen ist, um den veränderlichen Brennweitenbereich des Gesamtsystems auszuwählen.

In Figur 2 ist ein Objektiv gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch wiedergegeben. Dieses Objektiv enthält ein Vorderteil I, an das ein rückwärtiges Teil II anschließt. Das rückwärtige Teil II besteht aus vier Gliedern, einem Vorder-

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glied A, das während des Zoom-Betriebs stationär ist, zwei mittleren Gliedern B und C, welche in axialer Richtung zur Hervorrufung des Zoomeffekts verschieblich sind, wobei in diesem Falle die axial verlaufende Bewegung des rückwärtigen Gliedes C einen Teil der Änderung von der Gesamtbrennweite des Objektivs hervorruft, "während die Kompensation für die von der Bewegung des Gliedes C hervorgerufene Bildverschiebung durch die axiale Verschiebung des vorderen Gliedes B durchgeführt wird, so daß eine feste Brennebene während des gesamten Zoom-Bereichs aufrecht erhalten bleibt. Das innerste Glied D ist stationär angebracht. Die beweglichen Glieder B und C, d.h. das Kompensatorglied B und das Variatorglied C, sind derart ausgebildet, daß das" Kompensatorglied B und das Variatorglied C zerstreuend wirken und daß ein axial verlaufendes Strahlenbündel, welches durch den vorderen Teil I und das stationär angebrachte vordere Glied A hindurchgeht, in Richtung auf das Kompensatorglied B sowie auf das Variatorglied C, jedoch auf dieses in einem geringeren Winkelausmaß als auf das zuvor genannte Glied, konvergiert, und daß dieses Bündel von dem Variatorglied C für jegliche Stelle des gesamten Brennweitenbereiches divergiert. Hierdurch ergibt sich ein Vorteil hinsichtlich einer Minimierung der Durchmesser sowohl von dem Kompensatorglied B als auch von dem Variatorglied C in dem rückwärtigen Teil II. Dieser Vorteil eröffnet die Möglichkeit, die tatsächliche Länge des rückwärtigen Teiles II zu minimieren, indem man ein Variatorglied C verwendet, welches die minimale Brennweite aufweist, welche notwendig ist, um die Länge von dessen Zoomverschiebung, minimal zu halten.

Bei der Bewegung d-s Variatorgliedes C wird eine -bemerkenswerte Änderung der verschiedenen Restaberrationen hervorgerufen, wenn das Variatorglied C als solches nicht bis zu einem gewissen Grade gut für die verschiedenen Aberrationen korrigiert ist. Das Variatorglied C muß eine A'quivalentbrennweite f aufweisen,

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welche der folgenden. Ungleichung genügt:

0,5f < |fc[ < 4f

Hierin bedeutet f die äquivalente Brennweite des Gesamtsystems aus dem vorderen Teil und dem rückwärtigen Teil bei der Ein-r stellung auf minimale Brennweite. Wenn die untere Grenze unterschritten wird nehmen die Restaberrationen auf nicht akzeptable V7erte zu. Wenn die obere Grenze überschritten wird, ergibt sich eine Gesamtlänge des rückwärtigen Teils in Abhängigkeit von der Länge der Zoomverschiebung des Variatorgliedes C, welche nicht mehr annehmbar ist.

Für die Korrektur von chromatischen Aberrationen, sowie zwecks Minimierung der Petzval-Gumme und Stabilisierung der sphärischen Aberration, der Koma und der Verzeichnung während des Zoom-Betriebs ist das Variatorglied C so ausgebildet, daß es vorzugsweise wenigstens ein sammelndes Element, in diesem Falle ein bikonvexes Element, sowie ein zerstreuendes Element oder mehrere zerstreuende Elemente, in diesem Falle zwei bikonkave Elemente j enthält, wobei die Anordnung dieser Elemente so gewählt ist, daß sie zumindest zwei zerstreuende brechende Flächen und eine sammelnde brechende.Fläche aufweist und wobei das sammelnde oder die zerstreuenden Elemente entweder- aus einem Material oder aus Materialien bestehen, welche einen Brechungsindex oder Brechungsindices aufweisen, die größer sind als 1,75, oder aus Materialien, deren Abbe'sehe Zahlen oder mittlere Abbe'sehen Zahlen sich um mindestens 15 voneinander unterscheiden.

Das Kompensatorglied B muß eine Äquivalentbrennweite f aufweisen, welche der folgenden Ungleichung genügt:

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Andernfalls nehmen verschiedene Restaberrationen in einer nicht mehr annehmbaren Weise zu. Zur Stabilisierung der sphärischen Aberration bei dem Zoom-Betrieb wird das Kompensatorglied B vorzugsweise so ausgebildet, daß es eine Vorderfläche aufweist, die nach vorne konvex verläuft/ sowie eine rückwärtige Fläche, die nach rückwärts konkav verläuft.

Das rückwärtige stationäre Glied D enthält vorzugsweise sammelnde Elemente, welche aus einem Material oder aus. Materialien bestehen, die einen Brechungsindex oder Brechungsindices aufweisen, die kleiner sind als 1,65, sov/ie aus zerstreuenden Elementen, die aus einem Material oder Materialien bestehen, deren Brechungsindex oder Brechungsindices größer sind als 1,75* wobei die Elemente in dem Glied D in eine vordere und eine rückwärtige Gruppe unterteilt sind. Die vordere Gruppe ist mit einer zerstreuenden brechenden Oberfläche versehen, die nach vorne konkav verläuft, während die rückwärtige Gruppe mit einer zerstreuenden brechenden Fläche versehen ist, die nach rückwärts konkav verläuft. Diese Maßnahmen dienen zwecks Minimierung der Petzval-Summe, sowie auch zur Stabilisierung der sphärischen Aberration der Koma und der Verzeichnung während des Zoom-Betriebs.

Das vordere stationäre Glied A weist eine derartige Äquivalentbrennweite auf, daß die Lage der Bildebene für den Vorderteil I sich als Lage für die Objektebene des Kompensatorgliedes B eignet. Die Einbringung eines derartigen vorderseitigen stationären Gliedes .A in den rückwärtigen Teil II wird vielfach unter dem Gesichtspunkt der Objektivkonstruktion bevorzugt, da ein Abgleich für die Stabilisierung von Aberrationen des Gesamtsystems mit dem Zoom-Betrieb durch Änderung bestimmter Konstruktionsparameter der Elemente des Gliedes A eingestellt werden kann. Wenn jedoch die Aberrationen in dem Vorderteil I sowohl hinsichtlich des Zoom-Betriebs als auch hinsichtlich der

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Scharfeinstellung ausreichend stabilisiert sind und wenn die Lage der Bildebene von dem Vorderteil I sich für die Lage der Objektebene für das Kompensatorglied B eignet, kann das stationäre Glied A auch weggelassen werden.

Numerische Daten bezüglich einer speziellen Ausführungsform eines derartigen optischen Systems, welches sich für eine Verwendung in einer Fernsehkamera eignet, sind in der Tabelle I wiedergegeben. Hierin bedeutet r,, r_? ... die Krümmungsradien •der einzelnen brechenden Flächen von der Vorderseite aus gesehen, wobei negative Vorzeichen angeben, daß diese Flächen nach vorne konkav verlaufen^.., dp ... bedeutet die axiale Dicke der einzelnen Elemente des Objektivs oder der Luftabstände zwischen den Elementen. Die Tabelle zeigt ferner die Brechungsindices η für die Natrium-D-Linie des Spektrums und die Abbe'sehen v? -Werte des Materials, aus dem die verschiedenen Elemente des Objektivs gefertigt sind. Des weiteren sind die veränderlichen Luftabstände für die kürzeste Brennweite, für eine mittlere Brennweite und für die längste Brennweite angegeben, sowie Charakteristika von einem Strahlenteilerprisrna, das mit dem Objektiv verbunden ist. Die verschiedenen Aberrationen dieses Objektivs sind in Fig. 3 wiedergegeben.

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Tabelle I

Brennweite: 24 bis 800 Zoom-Verhältnis: 1 : 33»!5 nrfnunp.fjverhaltnis: .1 : 1,8 bis 1 : Effektiver Bilddurchmesser: 16

Linsen- Nr.	•	<	JL	r 1086.39
			2	283.68
		3	280.91 ■ -1173.26 ·
		4	289.546 1566.37
	278.268 921.892
⁵	364.93
6 rf	70.69"
I	-87 96.245
8. Λ	-788.25]·
	-101.8 100.08
	-3088
	-2040
	-104.18
	261.69 -200.33
JLU	234.58I -88.1214 . -289-?ΰ <
11
12 13

1.7552

23.31

0.2 17.62

0.2 13.27

0.5517 - 183.958 - 228.885
3 1.816
9

2.52 · 1.816
6 1.92286

235.681 - 29.593¹I - 7-3484
' 3.02 1.7859

10 ' 1.80518
5.9945 - 28.6778 - 5.9945

0.2
6.5
3.511
12.782

ο. .

27.5

1.51633 64.1

46.8_β

46.8 20.9

44.2 25.4

1.48749 70.1

1.60311 60.7

1.80518 25.4 409840/0836

	/	T)	\	*	<	f	20	Λ	1	21	S.	79.5181	•	146.829	.3	-*	2.·5ν	.. ·	69.2	24U027	1.92286	.5	>	60.7
A-	C	L											1.7552 27
				11					54.7653	-139.73	IO.476	β 7.1707 -		1.816	.3
							Prisma					i.62041 60,
		.	15		22	431.943	1373.05	• 13.1102 - 17	. 4/772				60.7
										.6795 ■- 16.5754
					23	138.145	129.318	5.957	2.5		1.816	29.5	25.4
			f				• «7 5 ·		I.71736
»ι			Γ 16			-633*921	1539.52	6.815		- 19.2562 - 2.856:	50.3
£		J			-	•		I.72
		T 17		J 24	59.18	• IIO.432	2.5		1.70311		60.7
							- 26.2014 - 43.70.55
				123.27	7Ο.8992 ·	β 42.8562	-		21.3

			-382.77	162.808	7.766	1.60311	46.8	29.5

			69.0452	-36O.I62	. 0.2	1.80518
C
			-74.2236	79.4534	11.833		46.8	64.1
	me
			413.701	347.560 -	3	1.60311
	i'9
			-600.211 .	0	0.2		64.1
			0
	-109.249		7.872	1.71766

25	29.808		64.1

	3	1.51633

26	6.566

	6.778	1.51633

27	. 0.2

7.974	1.51633

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Die mit * markierten Werte und die längste Brennweite

geben die kürzeste, eine mittlere wieder.

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Erfindungsgemäß kann die nacheinander erfolgende Verschiebung für den Zoom-Betrieb von den entsprechenden vier Gliedern des vorderen Teils I und des rückwärtigen Teils II mittels eines einzigen Nockenteils gesteuert werden,, welches drehbar an einem Führungsseil gelagert ist. Ein Beispiel von einem derartigen einzigen Nockenteil ist in teilweiser Ansicht in den Figuren 4 und 5 dargestellt. Ein drehbarer Tubus 3 weist vier in Umfangsrichtung verlaufende Nockenausnehmungen 4, 5, β und 7"an seiner Innenseite auf. Die räumliche Anordnung ist in Fig. 4 wiedergegeben, während FIg. 5 eine Abwicklung des Tubus zeigt, bei der die Außenseite nach unten zu liegen kommt. Ein vorderes Paar von Nockenausnehmungen 4 und 5 ist entsprechend vorgesehen, um in Eingriff mit Nockenfolgern P- und P', zu treten, die fest an Linsenfassungen 1θ8 und 109 (siehe Fig. 7) angebracht sind, wobei diese^Linsenfassungen "das vordere bewegliche Glied und das rückwärtige bewegliche Glied der Elemente G,-, G/r und Gy sowie der Elemente Go und Gq des vorderen Teiles tragen, während ein rückwärtiges Paar von Nockenausnehmungen 6 und 7 entsprechend vorgesehen ist, so daß es in Eingriff mit Nockenfolgern P_ und P_c tritt, welche fest an Linsenfassungen 112 und 113 (siehe Fig. 7) befestigt sind, welche das Kompensatorglied B aus den Elementen G,> und G₁₇ sowie das Variatorglied C aus den Elementen G₁O, G₁Q und G₂₀ des rückwärtigen Teiles II tragen.

Jede der Nockenausnehmungen weist eine charakteristische Lage auf, wobei sie zwei bestimmte Bereiche enthält, d.h. gekrümmt verlaufende Bereiche A, und geradlinig verlaufende Bereiche A₁₁ oder linear' verlauf ende Teile B_x und gekrümmt verlaufende Bereiche B™ entsprechend den .beiden veränderlichen Brennweitenbereichen Ζ,.,. (= Z_LT-j.) der kürzeren Brennweite, beispielsweise von 30 mm bis 300 mm, und Ζ_ΗΙ (²HIl) ^^er !Engeren Brennweiten, beispielsweise von 300 mm bis 600 mm. Die Anordnung und die Orientierung der Nockenausnehmungen sind derart getroffen, daß, solange die Nockenfolger P. und P¹, in ihren entspre-.

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chenden, gekrümmt verlaufenden Teilen A_T der Nockenausnehmungen 4 und 5 zwecks relativer axialer Verschiebung der beweglichen Glieder von dem vorderen Teil I unter Krafteinwirkung gleiten, die Nockenfolger P-o und P_c in ihren entsprechenden linear verlaufenden Bereichen B_T der Nockenausnehmungen 6 und gleiten können, so daß das Kompensatorglied B und das Variatorglied C des rückwärtigen Teilej während des Zoom-Betriebs der beweglichen Glieder von dem vorderen Teil des Objektivs bezüglich ihrer axialen Lage stationär verbleiben. Solange umgekehrt die Nockenfolger P-o und P_c gezwungenermaßen in ihren entsprechenden gekrümmt verlaufenden Bereichen B„ zwecks relativer axialer Verschiebung derselben gleiten, können die Nockenfolger P, und

P' in dem linear verlaufenden Teil A_TT gleiten. Es wird somit 1 η

erreicht, daß die beiden beweglichen Glieder des vorderen Teiles in axialer Hinsicht stationär verbleiben, solange das Kompensatorglied B und das Variatorglied C den Zoom-Betrieb durchführen. Die Nockenausnehmungen sind in dem dargestellten Beispiel versetzt gegeneinander wiedergegeben, was jedoch lediglich im Hinblick auf die maschinelle Bearbeitung und auf die Zusammensetzung erfolgt.

Mit einem Steuermechanismus, der einen Tubus der oben beschriebenen Bauart enthält, gelingt es, nacheinander die Zoomverschiebung der vier beweglichen Glieder des Objektivs so zu steuern, daß eine kontinuierliche Änderung in der Brennweite des Objektivs hervorgerufen wird, welche sich über einen extrem großen Bereich erstreckt, beispielsweise von JO mm bis βΟΟ mm. Dies erfolgt derart, daß bei einer Drehung des Tubus in Richtung R während des Zoom-Betriebs die beweglichen Glieder des vorderen Teiles I in axialer Richtung in veränderlicher oder unterschiedlicher Beziehung zueinander und zu den stationären Gliedern bewegt werden, so daß die Brennweite des Objektivs kontinuierlich von beispielsweise J>0 mm bis 300 mm variiert wird, während die beweglichen Glieder des rückwärtigen Teiles II stationär ver-

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bleiben können. Wenn die Brennweite des Objektivs einen Wert von 300 ram erreicht hat, geraten die Nockenfolger P₁ und P¹, von den gekrümmt verlaufenden Bereichen A_T in die linear verlaufenden Bereiche A^₃ während die Nockenfolger Ρ_Ώ und P,, von

χι - α w

den linear verlaufenden Bereichen B^ in die gekrümmt verlaufenden Bereiche Brr gelangen* so daß bei der weiteren Drehung des Tubus in Richtung von R das Kompensatorglied B und das Variatorglied C in dem rückwärtigen .Objektivteil in axialer Richtung in unterschiedlicher Beziehung zueinander und zu dem stationären Glied verschoben werden, so daß sich die Brennweite des Objektivs von beispielsweise 300 mm auf βΟΟ mm kontinuierlich ändert, während die beiden stationären Glieder in dem vorderen Objektivteil I stationär verbleiben können.

Im Zusammenhang mit dem zuletzt genannten Fall ergibt sich, daß, solange die Blende zwischen dem rückwärtigen beweglichen Glied des vorderen Objektivteils I und dem vorderen beweglichen Glied des rückwärtigen Objektivteils II angeordnet ist, oder falls sie an einer Stelle im Inneren des stationären Glieds A angeordnet ist, daß der Durchmesser der Austrittspupille von der Blende, welche von den beiden beweglichen Gliedern in dem rückwärtigen Objektivteil erzeugt wird, sich während des Zoom-Betriebs derselben ändert. Eine automatische Kompensation der Blendenöffnung, welche bewirkt, daß ein axiales Strahlenbündel der gleichen Wihkelausdehnung wie zuvor zugelassen wird, besteht in der Anbringung einer zusätzlichen Nockenausnehmung 128 i-n dem Tubus 101, wie dies in Pig. 6 dargestellt ist. Die Blendenvorrichtung kann eine herkömmliche Konstruktion aufweisen. Sie muß jedoch mit einem öffnungskompensierenden Teil 124 versehen sein, welches schwenkbar in einer Buchse 102 (siehe Fig. 7) an einem Schwenkzapfen 127 befestigt ist. Auf dem Teil 124 ist fest ein Nockenfolger 125 angebracht, welcher dazu dient, in Eingriff mit der Nockenausnehmung 128 zu treten, sowie ein Stift 126 für den Eingriff mit einem die

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Öffnung kompensierenden Ring. Der Tubus 101 enthält ferner einen geradlinig verlaufenden Schlitz 119, der länglich in Längsrichtung der optischen Achse verläuft und dazu dient, in Eingriff mit einem Bereich-Auswahlkeil -118 zu treten (siehe Fig. 8). · .

In Fig. 7 ist ein Teil der Fassung für das in Fig. 2 dargestellte Objektiv wiedergegeben. Die Linsenfassung besteht aus dem Tubus, dessen Konstruktion in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben wurde, der in einer Führungsbuchse 102 drehbar gelagert ist. Die Führungsbuchse 102 ist fest an einem einteilig damit ausgebildeten ringförmigen Flansch von einem tubusartigen Ansatz 10j5 befestigt, in welchem das rückwärtige Glied D fest gehaltert ist. Die Führungsbuchse trägt das vordere Glied A sowie eine im folgenden noch näher beschriebene Blendenvorrichtung, wobei es ferner fünf in Längsrichtung verlaufende geradlinige Führungsschlitze 104, 105, ΙΟβ und 107 aufweist. Mit diesen Führungsschlitzen stehen die Nockenfolger 114, 115, 116 und 117 in Eingriff, viobei sie mittels Antifriktionslagern, welche um die Nockenfolger montiert sind, in diesen gleiten können. Die Noekenfolger-114, 115, U6 und 117 sind fest an Objektivfassungen 108, 109, 112 und 1Γ5 befestigt. In den genannten Objektivfassungen sind das aus den Elementen G^, G/r und Gy bestehende Glied, das aus den Elementen Go und Gq bestehende Glied, das aus den Elementen G₁^ und G₁₇ bestehende Glied sowie das aus den Elementen G₁O, G-, _Q und Gp₀ bestehende Glied fest gehaltert. Die Nockenfolger werden ferner in Eingriff mit den Nockenausnehrnungen K, 5, β und 7 gebracht, wobei sie über Einrichtungen wie Antifriktionslager, welche um die Nockenfolger montiert sind, gleiten können. An einer Stelle im Inneren des Gliedes A ist ein Blendenmechanismus herkömmlicher Bauart angebracht, der einen drehbaren Blendeneinstellring 121 enthält, welcher mit einem nicht dargestellten Blendeneinstellmechanismus verbunden ist, sowie Blendenlamellen 122 und einem drehbaren

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Öffnungskompensationsring 123/ d-er auf, der entgegengesetzten Seite der Blendenlamellen bezüglich des Blendeneinstellringes angebracht ist. Der Blendeneinstellring 121 und der Öffnungskbmpensationsring 123 weisen jeweils einen Schlitz für den Eingriff mit einzelnen Stiften auf, welche in eine oder zwei der Blendenlamellen derart eingesetzt sind, daß bei einer Drehung von wenigstens einem der Ringe die Blendenöffnung eingestellt wird.

In Pig. 8 ist eine Abwicklung von einer allgemein mit bezeichneten Nockenführung dargestellt. Die Nockenfuhrung •ist in der Führungsbuchse 101 als Ausnehmung angebracht. Sie besteht aus miteinander verbundenen Führungsästen 120,, 120p und 120 , in welche ein Keil ll8 für die Bereichsauswahl eingreifen kann. Wenn der Keil Il8 in die Mittel-lage des Schlitzes 119 (Fig· 6 und Fig. 7) von'dem Tubus gebracht ist, wird der Keil 118 gezwungen, in dem Ast 120, zu gleiten, so daß sich dör Tubus über den gesamten Drehwinkelbereich drehen kann, wodurch die Brennweite des Objektivs über den gesamten zur Verfügung stehenden Bereich, d.h. von 30 mm bis ÖOO mm, variiert werden kann. Solange sich 'der Tubus in der Mitte des vollen Drehwinkelbereiches befindet,.kann der Keil ll8 in Längsrichtung der optischen Achse verschoben werden. Wenn der Keil nach vorwärts verschoben und in den Ast 120p hineingedrückt wird, kann sich der Tubus nur noch über denjenigen Teil des Drehwinkelbereiches drehen, welcher dem Bereich der größeren Brennweiten entspricht, d.h. von 300 mm bis 600 mm, so daß durch eine Drehung des Tubus lediglich die vorderen Glieder von dem Vorderteil des Objektives einer Zoomverschiebung unterworfen werden. Wenn lediglich das Kompensatorglied B und das Variatorglied C in einem Zoom-Betrieb verschoben werden.sollen, muß die Bedienungsperson nur den Keil Il8 in die rückwärtige Lage des Schlitzes 119 bringen, so daß der Keil 118 in den Ast 120, hineingedrückt wird.

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Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß mit der vorliegenden Erfindung ein optisches System mit veränderlicher Vergrößerung geschaffen wird, das ein höheres Zoom-Verhältnis aufweist, als dies bisher erreichbar war, und daß dies in Zusammenwirkung mit einem Steuermechanismus von einfacher Struktur geschieht, wozu vier aufeinanderfolgend verschiebbare Glieder vorgesehen sind, von denen zwei in dem vorderen Teil und die anderen zwei in dem.rückwartigen Teil des Objektivs enthalten sind, welches bezüglich einer herkömmlichen Zoomob.jektiv-Konstruktion ein stationäres Relaisglied bildet. Es wird somit ein erheblicher technischer Fortschritt erzielt.

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Claims

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Patentansprüche

M . y Zoomobjektiv mit einer Gruppe ven beweglichen Objektivgliedern zwischen einem vorderen, zur Fokussierung verwendeten Glied und einem Relaisglied, dadurch, gekennzeichnet, daß zur Erreichung eines übergroßen veränderlichen Vergrößerungsverhältnisses das Relaisglied (l) eine zweite Gruppe von verschiebbaren Gliedern (B, C) enthält, welche zumindest ein Glied (C) enthält, welches dazu dient, eine Brennweitenänderung hervorzurufen, sowie ein Glied (B), welches zur Korrektur der Bildebenenverschiebung dient, und daß ein Führungsteil (3) in einem Objektivtubus vorgesehen ist, welches eine Führungsausnehmung aufweist, die dazu dient, die Verschiebung der beweglichen Glieder zu beschränken, so daß eine vorbestimmte Verschiebung der beweglichen Glieder (B, C) erfolgt und daß die erst und die zweite Gruppe der beweglichen Glieder kontinuierlich mittels des Führungsteiles verschieb- bar sind.
2. Zoomobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Objektivtubus (101) mit einer zusätzlichen, über den Umfang verlaufenden Nockenführung (128) versehen ist, welche'derart angebracht ist, daß sie eine Kompensation der Blendenöffnung während des Zoom-Betriebs wird.

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