DE2831098C2 - Aus zwei entlang der optischen Achse verschieblichen Linsengruppen bestehendes Varioobjektiv - Google Patents

Aus zwei entlang der optischen Achse verschieblichen Linsengruppen bestehendes Varioobjektiv

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DE2831098C2
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/177—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having a negative front lens or group of lenses

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Description

f = 1 ~ 1925 Sl1 = 0,05 /ι, = 1,6583
η = 1,865 di = 0,361
Γ} = 0,701 dt = 0,056 /I2 = 1,7725
ri = -5,148 d< = 0,005
r* - 1,741 ds = fe,183 /i, = 1,66998
Γ] = 1,139 di = 0,522
r» = -8,879 d-, = 0,655
Γτ = OO dt = 0,083 /I4 = 1,6516
Γ« = 2,234 d, = 0,004
Γ» = -5,963 </,o = 0,083 /is = 1,618
Γ|0 = 1,035 du = 0,056
Γ|| = 5,723 du = 0,014
Γιι = OO d» => 0,167 /I6 = 1,58913
f\i = 0,736 dt4 = 0,042 /i7 = 1,5927
Γ|4 = -1,598 </,s = 0,139
Γ|5 = 0,807 </„ = 0,042 /ii = 1,7495
Γ|ί — -2,193 d„ = 0,072
Γ|7 = 0,674 </„ = 0,083 n, = 1,60342
ru = 2,810
Γ,» = -8,522
darin bezeichnen
/die Brennweite des Objektivs, r, bis r„ die Krümmungsradien der Llnsenoberflächen (r7 und ru die Krümmungsradien der zusätzlichen Blende und der Aperturblende),
d\ bis J|9 die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen, fli bis rtt die Brechungsindizes
Die Erfindung bezieht sich auf ein aus zwei entlang der optischen Achse verschleblichen Linsengruppen bestehendes Varioobjektiv mit einer Aperturblende und einer zusätzlichen Blende zur Beschneidung schräg einfallender Strahlenbündel.
Aus der DE-AS 24 14 029 Ist ein als Zoom-Objektiv bezeichnetes Varioobjektiv mit je einem Zoomteil vor und hinter der Aperturblende, zwei bewegbaren Llnsengruppen und einer ortsfesten Linsengruppe im Zoomteil hinter der Blende bekannt, das eine zweite Blende besitzt, deren öffnung zwecks Ausblendung der Randstrahlen schräg verlaufender Strahlenkegel veränderbar ist, '; >- ■· . ... ' ■■'..· ' ■ '·■
Es sind auch Varioobjektive mit einer in Richtung des einfallendes Lichtes vorderen Linsengruppe mit einer negativen Brennweite und einer hinteren fswegllchen Linsengruppe mit einer positiven Brennweite, beispielsweise aus der DE-OS 2319 725 bekannt, die axial und mechanisch bewegbar sind.
Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Varioobjektiv der eingangs erwähnten Gattung. Insbesondere die von Strahlenbündeln mittlerer Bildwinkel In der Weitwinkelstellung des Varioobjektivs durch Koma verursachte Blldunscharfe zu beseitigen.
Dies wird erflndungsgemäß durch eine Ausbildung des Objektivs gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nun anhand eines erfindungsgemäßen Objektivs mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigt
Flg. 1 eine schottische Schnittansicht, die den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen Varioobjektivs veranschaulicht,
Flg. 2 schematische Schnittbilder eines erftndungsgemäßen Objektivs bei verschiedenen Brennwelten
Flg. 3 A,B,C,D Korrekturkurven bezüglich der Queraberration des in Fig. 2 gezeigten Objektivs.
In Flg. 1 veranschaulicht die obere Schnittansicht die Weltwinkelstellung des Objektivs und die untere Schnittansicht die Telestellung des Objektivs. In dieser Figur Ist die Frontlinsengruppe mit L1 und die mit variabler Vergrößerung abbildende hintere Llnsengruppc mit Li bezeichnet, wobei das Varioobjektiv so ausgebildet 1st, daß die Brennweltenänderung durch Verschlebung der Linsengruppen, wie durch die strichllertcn Linien angedeutet, bewirkt wird. Bei diesem Weltwlnkel-Varloobjektiv mit zwei Linsengruppen, die negative bzw. positive Brechkraft besitzen, ist eine zusätzliche Blende 5 an der in der Zeichnung dargestellten Stellung vorgesehen. Diese zusätzliche Blende S ist so angeordnet, daß sie In der Weltwinkelstellung sich In hinterer Stellung befindet, und in eine vordere Stellung verschoben wird, wenn das Objektiv auf die Telestellung umgestellt wird. Infolge dieser Verschiebung der zusätzlichen Blende wird das Strahlenbündel, das außerordentliche Intensität hat, und das den Mittelabschnitt des Bildes erreichen würde und dort Überstrahlung mit Koma hervorrufen würde, d. h. das In der Zeichnung schraffierte Strahlenbündel durch die zusätzliche Blende S unterbrochen, wenn das Objektiv In Weltwinkelstellung 1st. Die zusätzliche Blende verringert dabei jedoch nicht die Intensität des Randstrahlbündels, was oft In der Weltwinkelstellung von bekannten Varioobjektiven der Fall ist, da die zusätzliche Blende nicht die Bündel mit großen Blldfeldwinkeln unterbricht. Andererseits wird die zusätzliche Blende nach und nach zur Vorderseite verschoben, wenn das Objektiv auf die Telestellung umgestellt wird. In der Telestellung des Varlo-Objckllvs bewirkt die zusätzliche Blende einen Begrenzungseffekt selbst für die Strahlenbündel, die große Blldfeldwlnkel haben. In der Telestellung des Varioobjektivs sind die Strahlenbündel Im allgemeinen nicht durch die negative Frontlinsengruppe, sondern durch die positive hintere
Linsengruppe begrenzt, und daher wird die Intensität des Randstrah'.bündels vergrößert, Im Gegensatz zu der Wirkung bei der WeJtwInkelstellung. Dadurch ist es möglich, die. außerordentliche Intensität des Randstrahlbündels durch Verschieben der zusätzlichen Blende, wie es in der unteren Schnittansicht von Flg. 1 dargestellt 1st, zu begrenzen.
Die Erfindung wird nun anhand eines erflndungsgemäßen Objektivs, das den schematisch in Fig. 2 gezeigten Aufbau und die in der Tabelle zusammengefaßten Daten aufweist, erläutert
IO
/= 1 ~ 1,925 d, = 0v05 Hl = 1,6583
r, = 1,865 dz = 0,361
r2 = 0,701 d> = 0,056 /I2 = 1,7725
r, =-5,148 <U = 0,005
r« = 1,741 d, = 0,183 «3 = 1,66998
rs = 1,139 d„ = 0,722
η =-8,879 di = 0,655
r-, = oo d, = 0,083 «V = 1,6516
r, = 2,234 d, = 0,004
r, =-5,963 4o = 0,083 ns = 1,618
/·,„ = 1,035 d„ = 0,056
tu = 5,723 du = 0,014
r,i = ο» dl} = 0,167 «6 = 1,58913
r„ = 0,736 d» = 0,042 /I7 = 1,5927
ru = -1,598 d,s = 0,139
r„ = 0,807 du = 0,042 ill = 1,7495
f.6 = -2,193 d„ = 0,072
/·„ = 0,674 dn = 0,083 η, = 1,60342
r„ = 2,810
/·„ = -8,522
15
20
25
30
Die In der Datentabelle angegebenen Werte beziehen sich auf das Objektiv In der Weltwinkelstellung mit
Dabei bezeichnen
r, bis n, die Krümmungsradien der Llnsenoberfiächen (wobei r-i unc* rt2 die Krümmungsradien der zusätzllchen Blende und der Aperturblende bezeichnen),
di bis du die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen,
/ii bis n, die Brechungsindizes.
45
Bei einer ßrennweitenänderung durch Änderung des Luftabstandes (dt + di) zwischen der Frontlinsengruppe und der hinteren Linsengruppe wird die zusätzliche Blende, wie durch strlchllerte Linien angedeutet, zusammen mit der Brennrveitenänderung, aber unabhängig von der Verschiebung der Linsengruppen verschoben, 'vodureh bei jeder Vergrößerung des Objektivs Streulicht und Überstrahlung korrigiert werden. Bei der Brennweltenänderung wird die Stellung der zusätzlichen Blende, d. h. der Luftabstand dt, zwischen der Llnsenflflche mit dem Krümmungsradius rt und der zusätzlichen Blende η sowie der Luftabstand d1 zwischen der zusätzlichen Blende η und der Llnsenoberfläche rt summarisch wie folgt geändert:
60
Wellwinkelstellung
(/■=!)
Normalstellung
(/"= 1,384)
Telestellung
V= 1,925)
t/6 = 0,722
di = 0,655
0,183
0,454
0,042
0,052
65 die Queraberration beim maximalen Blidfeldwinkel In der Weitwinkelstellung Cf= 1); der Ncrmalstellung (/•=1,384) and der TelesteUung (/'= 1,925) eines Objektivs ohne zusätzliche Blende. Flg.3B zeigt die Queraberration bei den gleichen Bildfeldwinkeln unter Verwendung der zusätzlichen Blende. Fig. 3 C zeigt die Queraberration bei mittlerem : Bildfeldwinkel ohne Verwendung der zusätzlichen Blende und Fig.3D zeigt die Queraberration bei mittlerem Bildfeldwinkel unter Verwendung der zusätzlichen Blende. Die bei diesem Objektiv verwendete zusätzliche Blende hat einen Durchmesser von 0,661. Obwohl die zusätzliche Blende in Abhängigkeit von der Brennweitenänderung verschoben wurde, ist es möglich, die zusätzliche Blende nicht mit den Linsengruppen zu koppeln, sondern sie völlig unabhängig zu bewegen.
Wenn der Luftabstand zwischen Frontlinsengruppen und hinterer Linsengruppe bei einem solchen Objektiv, wie dargestellt, auf ein Minimum herabgesetzt wird, um beispielsweise den Brennweitenänderungsbereich zu vergrößern, kann es unmöglich seiu. die zusätzliche Blende In ihre optimale Stellung zu brinfein. In diesem Fall ist es notwendig, die zusätzliche Blende in eine Stellung näher an der Seite der hinteren Linsengruppe als im unteren Teil der Flg. 1 gezeigt, anzuordnen. Eine so angeordnete zusätzliche Blende hat jedoch den Nachteil, daß sie die paraxiale Strahlung begrenzt, und dann ist es zu bevorzugen, eine zusätzliche Blende mit größerem Durchmesser zu verwenden. Eine ähnliche Maßnahme kann in der Weltwinkelstellung In Betracht gezogen werden. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, die zusätzliche Blende bezüglich ihres Durchmessers variabel auszubilden, um Streustrahlung und Überstrahlung noch besser zu korrigieren. Es ist dabei möglich, für jeden Objektivtyp einen optimalen Aufbau anzugeben, wobei die Verschiebungsmöglichkeit mit der Möglichkeit der Durchmesseränderung kombiniert werden kann.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Die Queraberration d!r3es Objektivs Ist In den Flg. 3 A, 3 B, 3 C und 3D dargestellt. Flg. 3 A zeigt

Claims (3)

Patentansprüche: ■_'..·
1. Aus zwei entlang der optischen Achse verschleblichen Linsengruppen bestehendes Varloobjektlv mit einer Aperturblende und einer zusatzlichen Blende zur Beschneidung schräg einfallender Strahlenbündel, dadurch gekennzeichnet, daß bei Aufbau des Varioobjektivs nach dem Prinzip umgekehrter Teleobjektive mit Aperturblende In der sammelnden hinteren Linsengruppe die zusätzliche Blende zwischen der zerstreuenden Frontlinsengruppe und der sammelnden hinteren Linsengruppe bei Verschiebung der Linsengruppen In die Weltwinkelstellung derart verschlebUch 1st, daß sie die von StrahlenbOndeln mittlerer Bildwinkel in der WeItwlnkelstellung des Varioobjektivs durch Koma verursachte Blldunscharfe beseitigt, wahrend sis In der Telestelkag, zur Frontlinsengruppe hin verschoben, die Inteäeitat der Randböndei begrenzt.
2. Varioobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Blende mit veränderbarem Durchmesser ausgebildet ist.
3. Varioobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch folgende Daten ±5%
DE2831098A 1977-07-23 1978-07-14 Aus zwei entlang der optischen Achse verschieblichen Linsengruppen bestehendes Varioobjektiv Expired DE2831098C2 (de)

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