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Anamorphotisches Projektionsobjektiv
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für Heimprojektoren Die Erfindung betrifft ein anamorphotisches Projektionsobjektiv
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Die Projektion von in der Breite komprimierten fotografischen Aufnahmen
unter entsprechender Breiten-Dehnung ist in der Kinotechnik seit Jahrzehnten verbreitet,
fand jedoch für die weit verbreiteten Heimprojektoren, insbesondere für Kleinbild-Diapositive,
kaum Anwendung, vermutlich wegen der erforderlichen verhältnismäßig umständlichen
Bedienungsweise, bei der vor dem Objektiv des Projektors ein davon getrennter anamorphotischer
Vorsatz anzuordnen und sowohl seiner Drehlage nach richtig auszurichten als auch
auf den jeweiligen Projektionsabstand zu fokussieren war. Um eine
richtige
Ausrichtung des Vorsatzes einigermaßen bequem zu ermöglichen, wurde beispielsweise
der anamorphotische Vorsatz auf einem eigenen Gestell vor dem Heimprojektor aufgebaut.
Alles das war verhältnismäßig umständlich und aufwendig.
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Andererseits besteht vielfach der Wunsch, die vom Kino als vorteilhaft
bekannte Breitwand- oder Breitbild-Projektion auch im häuslichen Bereich anzuwenden.
Dabei sollen vorhandene Projektoren verwendet werden können. Eine praktikable Lösung
mit erträglichem Aufwand war dafür bisher nicht bekannt.
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Die vorliegende Erfindung geht deshalb von der Aufgabe aus, ein anamorphotisches
Projektionsobjektiv zu schaffen, das bei vorhandenen Heimprojektoren benutzt werden
und einfach gehandhabt werden kann.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit dem anamorphotischen
Projektionsobjektiv nach dem Anspruch 1.
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Das erfindungsgemäße anamorphotische Projektionsobjektiv ist speziell
auf die bei Heimprojektoren üblichen Schraubfassungen für das Projektionsobjektiv,
also für eine Hand-Fokussierung durch Drehen des Objektivs eingerichtet.
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Dadurch werden die weit verbreiteten üblichen Heimprojektoren ohne
weiteres verwendbar. Dabei wird - im Gegensatz zu bisher vertretenen Uberzeugungen
- in Kauf genommen, daß der anamorphotische Objektivteil beim Hand-Fokussieren verdreht
wird und danach jedesmal wieder in die richtige Drehlage mit waagerechter Dehnung
gebracht werden muß. Es hat sich gezeigt, daß dieses Nachstellen der Drehlage als
zumutbar empfunden wird. Es ist nämlich die Bildlage ohne Anstrengung zu erkennen
und zu korrigieren; im Vergleich dazu ist z.B.
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das Fokussieren auf einen bestimmten Projektionsabstand, sei es mit
einem sphärischen Objektiv oder mit einem anamorphotischen Vorsatz, erheblich schwieriger
und wird unangenehm empfunden, weil die genau richtige Fokussierung nur schwer und
nur nach mehrmaligem Hin- und Herprobieren erkennbar ist.
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Viel wichtiger für die praktische Brauchbarkeit des erfindungsgemäßen
Projektionsobjektivs
ist deshalb die Tatsache, daß es frei von Fokussiereinrichtungen ist und ebenso
wie herkömmliche nicht anamorphotische Projektionsobjektive durch axiales Verstellen
als Ganzes fokussierbar ist. Als Voraussetzung dafür bilden bei dem erfindungsgemäßen
Projektionsobjektiv die beiden Objektivteile eine Einheit; es handelt sich also
nicht um einen von dem eigentlichen Objektiv getrennten anamorphotischen Vorsatz,
sondern um ein Gesamtobjektiv. Dies ermöglicht es auch, das Objektiv freizügig auszulegen,
ohne daß dabei der isomorphotische (sphärische) Erstobjektivteil ein für sich verwendbares
Projektionsobjektiv sein muB. Im Vergleich zu üblichen anamorphotischen Vorsätzen
ist der Mehraufwand für die Hinzunahme des isomorphotischen Objektivteils ohne weiteres
tragbar, weil dieser Objektivteil im wesentlichen wie ein herkömmliches sphärisches
Projektionsobjektiv aufgebaut sein kann. Insbesondere zeigt sich, daß man bei üblichen
rennnein sehr 9ute Abbildungsleistungen erzielen kann, wenn der sphärische erste
Objektivteil ein Triplett vom Taylor-Typ mit unverkitteten Linsen ist. Der Aufwand
für derartige unverkittete Tripletts ist niedrig.
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Zum Gebrauch wird einfach das in einem üblichen Heimprojektor vorhandene
Projektionsobjektiv gegen das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv ausgetauscht.
Die Fokussierung von Hand erfolgt dann in der gewohnten Weise durch Drehen des sphärischen
ersten
Objektivteils und dessen dadurch erzeugte Äxialbewegung. Bei dieser Scharfstellung
von Hand stört eine Schieflage des projizierten Bildes nicht. Nach dem Fokussieren
von Hand muß der anamorphotische zweite Objektivteil relativ zu dem ersten Objektivteil
so gedreht werden, daß die Dehnungsrichtung horizontal liegt. Dies ist leicht und
rasch möglich und am projizierten Bild ohne weiteres kontrollierbar.
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Besonders vorteilhaft ist ferner, daß das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv
auch bei den handelsüblichen und weit verbreiteten Heimprojektoren mit automatischer
Schärfennachstellung ohne weiteres verwendbar ist, weil diese automatische Schärfennachstellung
mit einer reinen Axialbewegung, ohne Drehbewegung, der Objektivfassung arbeitet
und somit die Bildlage nicht verändert.
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Bei anamorphotischen optischen Systemen, die mit unterschiedlichen
Schnittweiten betrieben werden sollen, ist grundsätzlich der anamorphotische Objektivteil
getrennt vom sphärischen Objektivteil zu fokussieren. Trotz dieser Regel ist das
erfindungsgemäße Projektionsobjektiv frei von Fokussiereinrichtungen. Erfindungsgemäß
wird nämlich die Tatsache ausgenutzt, daß man in dem für Heimprojektionen üblichen
Bereich von Projektionsabständen durchaus mit einer festen Fokussierung des anamorphotischen
Objektivteils auskommen kann. In dieser Weise ist das erfindungsgemäße
Projektionsobjektiv
vorzugsweise ausgelegt. Der genannte Bereich kann ohne weiteres etwa 3 bis 8 m betragen.
Für die meisten Anwendungen ist es am zweckmäßigsten, wenn der zweite Objektivteil
auf beste Abbildungsschärfe bei 5 m Projektionsabstand ausgelegt ist. Es versteht
sich, daß die Auslegung auf andere Bereiche und mittlere Projektionsabstände nur
geringe Veränderungen im anamorphotischen zweiten Objektivteil erfordert, die werkseitig
leicht vorgesehen werden können, so daß es ohne weiteres möglich ist, das erfindungsgemäße
Projektionsobjektiv in Sonderfällen auch für andere Bereiche von Projektionsabständen
auszulegen.
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Für die praktische Handhabung des erfindungsgemäßen Projektionsobjektivs
ist es von großem Vorteil, wenn der anamorphotische zweite Objektivteil bequem verstellt,
in einer gefundenen Drehstellung festgelegt und erforderlichenfalls wieder zu erneuter
Verdrehung gelöst werden kann, weil nach jeder Fokussierung von Hand eine Nachstellung
der Drehlage des zweiten Objektivteils erforderlich ist.
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Es sind anamorphotische Projektionsobjektive bekannt, bei denen zum
wahlweisen Festlegen der Drehstellung des anamorphotischen Objektivteils eine wahlweise
betätigbare Arretiereinrichtung vorgesehen ist; diese besteht im allgemeinen aus
einer von Hand betätigbaren Rändelschraube.
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Für das erfindungsgemäße Projektionsobjektiv ist eine derartige Arretiereinrichtung
zu umständlich. In Ausgestaltung der Erfindung wird eine bequemere und bessere Arretiereinrichtung
geschaffen. Diese ist auch für andere Arten von anamorphotischen Projektionsobjektiven
vorteilhaft, die einen isomorphotischen (sphärischen) ersten Objektivteil und einen
relativ dazu drehverstellbaren anamorphotischen zweiten Objektivteil aufweisen,
wobei die beiden Objektivteile eine Einheit bilden, in der der zweite Objektivteil
an dem ersten Objektivteil drehbar gelagert ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung weist die Arretiereinrichtung einen
mit dem zweiten Objektivteil drehfest gekoppelten, axial zwischen einer Bedienungsposition
und
einer Arretierposition umrastbaren Anamorphot-Stellring und
einander axial gegenüberliegende, in Umfangsrichtung erstreckte Bremsflächen an
dem Anamorphot-Stellring und dem sphärischen Objektivteil auf, wobei die Bremsflächen
in der Bedienungsposition des Anamorphot-Stellringes voneinander entfernt sind und
in der Arretierposition des Stellringes miteinander unter axialer Andrückkraft in
Eingriff stehen.
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Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung bedarf es zur Festlegung des
zweiten Objektivteils nur des axialen Umrastens des Anamorphot-Stellringes. Dieser
wird zum Einstellen der Drehlage ohnehin von Hand ergriffen, so daß die axiale Arretier-
und Freigabebewegung ohne einen neuen Handgriff erfolgen kann. Da es sich nur um
eine kurze Verschiebebewegung und nicht um ein Festdrehen einer Schraube oder dergleichen
handelt, ist auch der Zeitaufwand für das Arretieren und Freigeben vernachlässigbar.
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Die Erfindung und weitere Ausgestaltungen der Erfindung sowie die
damit erzielten Vorteile gehen aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den Zeichnungen hervor.
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Fig. 1 zeigt eine schematische Axialschnitt-Teildarstellung eines
erfindungsgemäßen Projektionsobjektivs.
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Fig. 2 zeigt in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab einige Einzelheiten
der Arretiereinrichtung.
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Die Figuren sind keine maßstäblichen Konstruktionszeichnungen, sondern
erläutern schematisch das Prinzip der Erfindung und einige Ausgestaltungen der Erfindung.
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Die Figuren zeigen ein anamorphotisches Projektionsobjektiv 1, das
in eine Objektiv-Schraubfassung 3 eines Heimprojektors 5, beispielsweise eines 24
mm x 36 mm-Kleinbild-Diapositiv-Projektors, eingesetzt ist und darin durch Drehen
axial verschoben und dadurch fokussiert werden kann.
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Das Objektiv 1 hat einen isomorphotischen (sphärischen) ersten Objektivteil
7 mit einem Gehäuserohr 9 und einen anamorphotischen zweiten Objektivteil 11 mit
einem Gehäuserohr 13. Das Objektiv sitzt mit dem Gehäuserohr 9 des ersten Objektivteils
7 in der Schraubfassung 3 des Projektors. Demgemäß hat das Gehäuserohr 9 ein Außengewinde
15
zum Zusammenwirken mit einem Innengewinde 17 der Objektiv-Schraubfassung
3 des Projektors 5; dieses Innengewinde 17 besteht in der dargestellten Ausführungsform
wie üblich nur aus einer in das Außengewinde 15 ragenden Nase. In den Objektivteilen
7 und 11 sind zylindrische optische Glieder 19, 21 bzw. sphärische optische Glieder
23, 25, 27 angedeutet. Die Mittel zu deren Halterung sind nicht dargestellt.
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Die Darstellung ist nicht maßstäblich. Bei der dargestellten Ausführungsform
bilden die sphärischen optischen Glieder des ersten Objektivteils 7 ein unverkittetes
Triplett vom Taylor-Typ.
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Bei dem dargestellten Heimprojektor 5 hat die Objektiv-Schraubfassung
3 auf ihrer Außenseite eine über ihren Umfang erstreckte Zahnung 29, in die ein
Antriebsrad 31 einer automatischen Schärfennachstelleinrichtung 33 eingreift.
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Dadurch wird bei der automatischen Schärfennachstellung die Schraubfassung
ohne Drehung axial verstellt. Die Fokussierung von Hand erfolgt durch Drehen des
ersten Objektivteils 7 in der Schraubfassung 3.
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Das Objektiv 1 ist frei von Fokussierungseinrichtungen und im Bereich
der bei Heimprojektion üblichen Projektionsabstände von etwa 3 bis 8 m durch axiales
Verstellen als Ganzes fokussierbar. Der anamorphotische zweite Objektivteil 11 ist
auf eine befriedigende Abbildungsschärfe in diesem Bereich ausgelegt und hat seine
beste Abbildungsleistung bei etwa 5 m Projektionsabstand. Dies ist für
praktisch
alle Fälle von Heimprojektion geeignet.
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Die beiden Objektivteile 7 und 11 bilden eine Einheit. Bei der dargestellten
Ausführungsform hat der erste Objektivteil 7 an seinem vorderen Ende einen Lagerring
35, der in einer Schraubverbindung 37 fest in dem Gehäuserohr 9 verankert ist und
somit einen Bestandteil des ersten Objektivteils 7 bildet. In dem Lagerring 35 ist
das Gehäuserohr 13 des zweiten Objektivteils 11 drehbar gelagert. Ein Herausbewegen
des Gehäuserohres 13 wird durch einen Haltering 39 verhindert, der auf die in der
Fig. 1 rechte Stirnfläche des Gehäuserohres 13 aufgeschraubt ist und radial in eine
Umfangsnut 41 des Lagerringes 35 vorsteht.
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Die Drehstellung des zweiten Objektivteils 11 relativ zu dem ersten
Objektivteil 7 kann durch eine wahlweise betätigbare Arretiereinrichtung festgelegt
werden. Diese enthält bei der dargestellten Ausführungsform einen Anamorphot-Stellring
43, der auf dem Gehäuserohr 13 des zweiten Objektivteils 11 begrenzt verschiebbar
und mit dem Gehäuserohr 13 drehfest gekoppelt ist, und zwar durch eine in ihm vorgesehene
Axialnut 45, in die ein Vorsprung 47, hier in Form einer Schraube, des Gehäuserohres
13 eingreift. Per Anamorphot-Stellring 43 ist axial zwischen einer Bedienungsposition
und einer Arretierposition (wie dargestellt) umrastbar. An dem Stellring 43 und
an dem sphärischen ersten
Objektivteil 7, hier an dem Lagerring
35, sind axial gegenüberliegende, in Umfangsrichtung erstreckte Bremsflächen 49
bzw. 51 vorgesehen, die in der dargestellten Arretierposition des Stellringes 43
unter axialer Andrückkraft miteinander in Eingriff stehen und in der nicht dargestellten
Bedienungsposition, in der der Stellring 43 im Sinne der Fig. 1 axial nach links
verschoben ist, voneinander entfernt sind.
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Das Umrasten des Anamorphot-Stellringes 43 kann grundsätzlich in beliebiger
Weise bewirkt werden. Einfach und betriebssicher ist die (an sich bekannte) dargestellte
Rasteinrichtung für den Anamorphot-Stellring 43, die für die Arretierposition ein
in Umfangsrichtung erstreckendes Rastprofil 53 und ein damit zusammenwirkendes,
federnd vorgespanntes Rastglied 55 aufweist. Das Rastprofil 53 hat eine für die
Erzeugung der Andrückkraft angeordnete, in Umfangsrichtung verlaufende schräge Wand
57 in einer solchen Axialposition relativ zu den Bremsflächen 49, 51, daß in der
Arretierposition das Rastglied 55 auf der Schrägfläche 57 aufsitzt und die Andrückkraft
als Axialkomponente seine Vorspannkraft erzeugt.
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Die Ausdehnung der schrägen Wand 57 stellt sicher, daß die gewünschte
Rastfunktion und die Erzeugung der Andrückkraft auch noch nach Verschleiß der Bremsflächen
49, 51 sichergestellt sind.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist für die Bedienungsposition
des
Anamorphot-Stellringes 43 ebenfalls ein in Umfangsrichtung erstrecktes Rastprofil
59 vorgesehen, das ebenso ausgebildet ist wie das Rastprofil 53 und so angeordnet
ist, daß die beiden Rastprofile mit ein und demselben Rastglied 55 zusammenwirken.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Rastglied 55 wenigstens eine radial
bewegliche, auf einer Feder 61 gelagerte Rastkugel. Die Kugel und die Feder befinden
sich in einer Radialbohrung 63 des Gehäuserohres 13. Bei dieser Bauweise ergibt
sich ein leichtes und sicheres Umrasten, und die axiale Andrückkraft für die Bremsflächen
bleibt über lange Betriebszeiten konstant.
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Die Bremsflächen 49 und 51 können direkt an den Bauteilen oder, wie
dargestellt, an gesonderten Bremsringen angebracht sein, die an den tragenden Bauteilen
in beliebiger Weise befestigt, beispielsweise angeschraubt sind. Um ein sicheres
Festlegen der eingestellten Drehstellung des zweiten Objektivteils 11 zu bewirken,
ist es zweckmäßig, daß die Bremsflächen 49, 51 eine feine Profilierung, vorzugsweise
in Form einer feinen Zahnung, aufweisen.
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Um die Bedienung des Objektivs zu erleichtern, ist bei der dargestellten
Ausführungsform der sphärische erste Objektivteil 7 mit einer an ihm fest vorgesehenen
ringförmigen Greiffläche 65 versehen, die in Nachbarschaft des Anamorphot-
Stellringes
43 angeordnet ist. Dadurch kann sehr bequem und mit nur einer kleinen Bewegung vom
Fokussieren zum Einstellen des anamorphotischen zweiten Objektivteil 11 übergegangen
werden.