Benutzer:Aspera/Aufbau von Projektionsobjektiven

Auf dieser Sandkasten-Seite sammle ich Informationen zum Aufbau der Projektionsobjektive bis es zu einem Artikel reicht.

Optik des Projektionsobjektivs

Strahlengang bei der Projektion

Die Erzeugung des projizierten Bildes erfolgt durch eine optische Abbildung. Bei der einfachen Schattenprojektion ergibt sich die Bildgröße B aus dem Abstand b des Bildes zur (möglichst) punktförmigen Lichtquelle und aus dem Abstand g des Gegenstandes der Größe G zur Lichtquelle:

B = (b*G) / (g).

Bei einem Projektor befindet sich jedoch ein Objektiv zwischen Bildquelle (=Dia ooder Film) und der Projektionsfläche. Die Abbildung erzeugt daher ein reelles Bild der Bildgröße

B = (G*[b-f]) / f.

f bezeichnet dabei die Brennweite des Objektivs. Dies ergibt sich direkt als Umformung aus dem Strahlensatz.

Nehmen wir an, es werde ein Kleinbild-Dia ein einen Leitz Prado 150-Projektor eingeschoben. Das Dia ist nun der 'Gegenstand' und hat also eine Hoehe von G=24 mm. Der Prado sei mit einem Hektor 1:2,5 mit f = 85 mm Brennweite als Objektiv ausgestattet. In einem Abstand b von 5 m ergibt sich damit eine Bildgroesse B von (0,024*[5-0,085]) / 0,085 =

Linsenaufbau

Dreilinser

Es handelt sich dabei um anastigmatische Achromaten nach Art des Cooke-Triplets. Ein Triplet besteht aus zwei sammelnden Außengliedern (aus Kronglas) und einem inneren Zerstreuungsglied (aus Flintglas). Die Blende eines Triplets ist fast immer in unmittelbarer Nähe der zentralen Zerstreuungslinse angebracht. In Projektionsobjektiven ist die Zerstreuungslinse oft so klein gehalten, dass sich die richtige Lichtstärke ergibt. Teilweise wird hier sogar ein Teil der Linsenoberfläche geschwärzt, um als Blende zu wirken.

Die ersten Triplets hatten eine Lichtstärke von 1:6,8. Über 1:4,5 konnte sie in den späten 1930'er Jahren auf 1:3,5 gesteigert werden. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurden Triplets mit einer Lichtstärke von 1:2,8 eingesetzt, da nun neuartige Gläser mit verbesserten optischen Eigenschaften verfügbar wurden. Insbesondere werden heute Lanthanoxid enthaltende Krongläser mit einem sehr hohen Brechungsindex bei vergleichsweise niedriger Dispersion eingesetzt (z.B. das Schott-Glas LaFN21).

Die Bauweise des Triplets eignet sich nicht für große Bildwinkel (s. Weitwinkelobjektiv), da hier – wie auch bei größeren Öffnungsweiten – die Abbildungsfehler nicht mehr unter Kontrolle gebracht werden können. Koma und Astigmatismus sind bei mäßiger Öffnungsweite (Anfangslichtstärke bis 1:2,8 jedoch bereits eben durch den Einsatz der Lanthanglaeser gut korrigierbar.

Filmostar III von Filmosto

Aufbau eines Filmostar III 1:4/100 Projektionsobjektivs der Filmosto Projektion Dresden.

• Feldlinse: nahezu plan-konvex, d~26 mm, Randdicke: 2 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 2 mm, r2=klein
• Randabstand ~ 9 mm, gestoppt bei ~20 mm vor r3
• mittlere Linse: bi-konkav, d=?? mm, Randdicke: 5 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 2 mm (r3<-r1), r4 = -r1; Linsenkanten geschwaerzt; Stopp nach r4 mit 18? mm
• Randabstand ~ 10 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=?? mm, Randdicke 1,5 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 1 mm (r5<-r3), r6 ~2 mm

Patrinast von Ed. Liesegang

Aufbau des Patrinast 1:2,8/85 Standard-Projektionsobjektives der Ed. Liesegang OHG, Duesseldorf.

• Feldlinse: plan-konvex, d=32 mm, Randdicke: 2 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 3 mm, r2=unendlich
• Randabstand ~ 9,5 mm, gestoppt bei 25 mm vor r3
• mittlere Linse: bi-konkav, d=26 mm, Randdicke: 6 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 2 mm (r3<-r1), r4 = -r1; r4 gestoppt bei 25 mm; Linsenkanten geschwaerzt
• Randabstand ~ 7,5 mm, Stopp vor r5 mit 23 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=27 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 1 mm (r5<-r3), r6 etwas > r1

Stellar des Staeble-Werks

Aufbau eines Stellar 1:2,8/85 des Staeble-Werks, Seriennummer 935783. Die Innenseite des Tubus ist komplett geschrwaerzt.

• Feldlinse: plan-konvex, d=31 mm, Randdicke: 2 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 2,8 mm, r2=unendlich
• Randabstand ~ 9 mm
• mittlere Linse: bi-konkav, d=27 mm, Randdicke: 7 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 2 mm (r3<-r1), r4 = -r1; r4 gestoppt bei 2,5; Linsenkanten geschwaerzt
• Randabstand ~ 8 mm, Stopp vor r5 mit 22 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=27 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 1 mm (r5<-r3), r6 = r1

Projar von ISCO-Goettingen

ISCO-Projar 1:2,8/100, Seriennummer 480366

• Feldlinse: plan-konvex, d=36.5 mm, Randdicke: 3 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 4 mm, r2=unendlich
• Randabstand ~ 11 mm
• mittlere Linse: bi-konkav, d=27 mm, Randdicke: 6 mm, Pfeilhoehe r3 ~ ? mm (r3<-r4),
• Randabstand ~ 7 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=38 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 1 mm (r5<-r3), r6 = r1

Diaplan von Meyer, Goerlitz

Aufbau eines in einem Epi-Diaskop verbauten Diaplan 1:3,5/140, Seriennummer 2265883

• Feldlinse: plan-konvex, d=42 mm, Randdicke: 2 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 4 mm, r2=unendlich
• Randabstand ~ 16 mm
• mittlere Linse: bi-konkav, d=33 mm, Randdicke: 6 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 2 mm (r3<-r1), r4 = -r1
• Randabstand ~ 16 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=38 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 1 mm (r5<-r3), r6 = r1

Splendar von Rodenstock

Auch das Rodenstock-Splendar 1:2,8/100 ist ein dreilinsiges Cooke-Triplett - mit hervorragender Oberflaechenverguetung.

Diarectim von Rathenower Optische Werke

Aufbau eines in einem Epi-Diaskop verbauten Diaectim 62,5 mm Aussendurchmesser, f=250 V, Seriennummer P 30736

• Feldlinse: plan-konvex, d=60 mm, Randdicke: 4 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 5 mm, r2=unendlich
• Randabstand 32 mm
• mittlere Linse: bi-konkav, d=60 mm, Randdicke: 9 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 3 mm (r3<-r1), r4 = -r1, r4 auf 7 mm plan
• Randsbstand 21 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=60 mm, Randdicke 3 mm, Pfeilhoehe r5 ~ 2 mm (r5<-r3), r6 = r1

Vierlinser

Hektor vom Leitz

Beim Leitz Hektor ist die konkave Zerstreuungslinse des Cooke-Tripletts aus zwei verkitteten Einzellinsen aufgebaut. Eine duennere Flintglaslinse (genaue Form?) liegt dabei einer Kronglaslinse auf. Das Design aehnlet einem von Leitz 1954 entwickelten Hektor-Objektiv fuer Kameras. (Die Hektoren der 1930er Jahre hatten mehr Linsen) (siehe www.taunusreiter.de).

Maginon 1:2,5/85 von Will, Wetzlar

Unter den Namen Maginon stellte Wilhelm Will, Wetzlar, eine Reihe verschiedener Objektive her. Meist haben sie eine Apertur von 1:2,8 und folgen im Aufbau weitgehend einem Cooke-Triplet. Ein Ausnahme ist das Maginon 1:2,5/85 (Seriennummer 213549). Hier ist dem Triplett eine weitere Menuskuslinse feldseitig vorgesetzt. Das Maginon erinnert daher an eine Tessar-Variante.

• Feldlinse 1: Meniskuslinse, d=36 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r1 ~ 2 mm, r2 ~ 1 mm
• Randabstand 5 mm
• Feldlinse 2: plan-konvex, d=35, Randdicke 2,5 mm, Pfeilhoehe r3 ~ 2,5 mm, r4 = unendlich
• Randabstand 8 mm; Aperturstopp 29 mm
• mittlere Linse: bi-konkav, d=30 mm, Randdicke 7 mm, Pfeilhoehe r3 > r4
• Randsbstand 8 mm
• Objektlinse: bi-konvex, d=30 mm, Randdicke 2 mm, Pfeilhoehe r5 < 1 mm, r6 ~ 2 mm
• Aperturstopp 28 mm

Fuenflinser

Colorplan 1:2,5/90 von Leitz

Die Grundlage des legendaeren Rufs des Colorplans gruendet in einem vergleichsweise aufwaendigen Aufbau des Objektivs. Der Grundtyp koennte als Gausssches Doppelobjektiv bezeichnet werden. Fuer Kamera-Objektive mit hoher Lichtstaerke werden heute eher Varianten dieses Objektivtyps eingestetzt, nicht mehr Triplet-Varianten. Zwei zentrale Zerstreuungslinsen (Menisken) werden hier von zwei Sammellinsen (Meniskus und plan-konvex) gerahmt. Beim Colorplan ist die feldseitige Zerstreuungslinse zusaetzlich als (achromatisches?) Dublet ausgelgt.

Einzelnachweise

<references />