CN1094823A - 实象型寻象器 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种实象型寻象器，包括正物镜组、正
聚焦透镜组、使物镜组和聚焦透镜组所成的倒象正立
的象正立光学系统，以及通过其观察正立象的目镜
组。聚焦透镜组与一成象面沿物镜组的方向相距预
定距离。倒象就成在该成象面上。
Description
本发明涉及一种实象型寻象器。
在常规的实象型寻象器中，正物镜组和正聚焦透镜组形成一个倒象，该倒象由一个图象正立光学系统加以正直，从而使使用者通过一个正目镜组（即正对着人眼的透镜组）能观察到一个正立的象。聚焦透镜组一般位于特镜组的焦点位置附近，因此，它对形成倒象这一事实起的影响不大。初始象的形成（即初始聚焦）主要是由物镜组实现的。因此，很难消除由初始聚焦产生的图象畸变，特别是在最近推出的具有很小的寻象器、且有较高的可变放大率的小型摄象机中更是如此。
在寻象器与摄象光学系统分离的摄象机中，寻象器和摄象光学系统之间的视差必须在装配时就进行校正，使得在某一特定的物距（即基准物距）上不产生视差。现已公知的视差校正机构有好多种。例如，在现有的一种实象型寻象器中，视差校正通过调整装在物镜组中的一个镜子的角度来实现。调节镜子的角度时，包含射到镜子上的光的光轴和镜子的反射光光轴的一个平面内的视场被调整，因此反射光的反射角亦被调整。但如果光不在该平面内，即发生图象倾斜。
此外，通过调整视场框的位移来执行视差补偿也是公知技术。但是在这种视差补偿系统中，构成图象正立光学系统的棱镜必须大得足以覆盖视场框的整个位移调节范围，这会导致寻象器体积变大。
本发明的目的在于提供一种即使在具有高可变功率的摄象机中也能精确地进行畸变校正的既小又简单的寻象器。
本发明的另一目的在于提供一种视差在装配时就能容易、精确地进行补偿的寻象器。
本发明提供的实象型寻象器包括：正物镜组、正聚焦透镜组、把上述的物镜组和聚焦透镜组形成的倒象加以正立的一个图象正立光学系统和目镜组，通过上述的目镜组可以看到正立后的图象，其中所述聚焦透镜组与倒象成象平面相距预定的距离，以靠近物镜组。
本发明涉及日本专利申请No.5-6247（1993年1月18日递交）的内容，该文献全文在此被引作对比文献。
下面参照附图详细描述本发明。在附图中：
图1是根据本发明的实象型寻象器的原理图;
图2是示意图，显示了根据本发明的实象型寻象器的透镜组的放大率;
图3是由根据本发明的实象型寻象器实现的可变放大率寻象器的原理图;
图4A和4B显示了图3所示的实象型寻象器的光学元件的两种不同的布置;其中与平面平行的板位于寻象器的一级成象平面;
图5是与图1的寻象器相比加设有场平整装置（即场平整器）的实象型寻象器的原理图;
图6是在图1所示的实象型寻象器中的聚焦透镜组的视差补偿灵敏度的示意图;
图7是在图3所示的实象型寻象器中物镜组和聚焦透镜的视差补偿灵敏度的示意图;
图8是沿垂直于光轴的方向移动聚焦透镜组的调节机构的剖视图;
图9是根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第一实施例在小（最小）放大率时的光学布置的示图;
图10显示了图9所示的寻象器的畸变的示图;
图11是根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第一实施例在大（最大）放大率时的光学布置的示意图。
图12显示了图11所示的寻象器畸变的示意图;
图13是根据本发明的实象型可变放大率寻象顺的第二实施例在小放大率时的光学布置的示意图;
图14显示了图13所示的寻象器的畸变;
图15显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第二实施例在大放大率时的光学布置;
图16显示了图15所示的寻象器的畸变;
图17显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第三实施例在小放大率时的光学布置;
图18显示了图17所示的寻象器的畸变;
图19显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第三实施例在大放大率时的光学布置;
图20显示了图19所示的寻象器的畸变;
图21显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第四实施例在小放大率时的光学布置;
图22显示了图21所示的寻象器的畸变;
图23显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第四实施例在大放大率时的光学布置;
图24显示了图23所示的寻象器的畸变;
图25显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第五实施例在小放大率时的光学布置;
图26显示了图25所示的寻象器的畸变;
图27显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第五实施例在大放大率时的光学布置;
图28显示了图27所示的寻象器的畸变;
图29显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第六实施例在小放大率时的光学布置;
图30显示了图29所示的寻象器的畸变;
图31显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第六实施例在放大率时的光学布置;
图32显示了图31所示的寻象器的畸变;
图33显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第七实施例在小放大率时的光学布置;
图34显示了图33所示的寻象器的畸变;
图35显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第七实施例在大放大率时的光学布置;
图36显示了图35的寻象器的畸变;
图37显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象器的第八实施例在小放大率时的光学布置;
图38显示了图37所示的寻象器的畸变;
图39显示了根据本发明的实象型可变放大率寻象的第八实施例在大放大率时的光学布置;
图40显示了图39所示的寻象器的畸变。
图1显示了实象型寻象器的最简单的透镜布置，其中利用正物镜组11和正聚焦透镜组12在一级成象面13上形成了倒立象。该倒立象随后用借助包括Porro棱镜、一个或多个镜子等的图象正立光学系统14被正立过来。该正立象可通过正目镜组15观测。聚焦透镜组12距一级成象面13距离“S”。
在图1所示的设置中，与一级成象面13相距的聚焦透镜组12在形成倒立象方面与物镜组11承担同样的负担（即对放大率的贡献）。即，聚焦透镜组12和物镜组11均对倒立象的成象有贡献。这有利于校正畸变。
图2显示了物镜组11和聚焦透镜组12所分担的放大率。参见图2，物镜组11和聚焦透镜组12所产生的放大率φ由下式给出：
φ＝φOB+φCO-φOB·φCO（1/d）
其中φOB是物镜组11的放大率;φCO是聚焦透镜组12的放大率;且“d”为物镜组11和聚焦透镜组12之间的距离。
在先有技术中，φ
φOB，因为d＝1/φOB。
然而在本发明中，由于d＜1/φOB，故φ＞φOB。
如从上述可见，不仅物镜组11，而且聚焦透镜组12也对一级成象有贡献。
物镜组11由可移动的负和正透镜组组成;这些透镜组可沿光轴方向移动，并按以上顺序距物体侧取位，从而构成可变放大率光学系统，以改变寻象器的放大率。
在图3所示的最简单结构中，由可移动负透镜组11n和可移动正透镜组11p组成的可变放大率物镜组11z，被用来代替物镜组11。图3的其他结构与图1的相同。
聚焦透镜组12至成象面13的距离，最好被选择成满足下列关系：
0.65＜s/fow＜1.2
其中S是成象面13与聚焦透镜组12的第一透镜表面（物侧）之间折合距离;fow是物镜组11和聚焦透镜组12造成的焦距。“折合距离”为（d/n），其中d表示光线在介质中传播的距离：n是介质的折射率。在可变放大率物镜组11z的情况下，fow表示其最短焦距与聚焦透镜组12的焦距的总焦距。
若s/fow的值小于0.65，则一级成象面与聚焦透镜组12之间的距离太小，无法实现本发明的目的。相反，若s/fow的值大于1.2，聚焦透镜组12距一级成象面太远。因此，放大率集中在聚焦透镜组。因此，难以校正聚焦透镜组中的畸变。在可变放大率寻象器的情况下，不能得到多少改变放大率所需的透镜位移。
透明面平行板16最好设在一级成象面，以使其一个表面位于一级成象面上。若本发明的寻象器被用于摄象机，可在面平行板位于一级成象面的表面上，设置或画出表示自动聚焦检测区的标记和/或视差补偿标记;后者适于修正摄影光学系统的光轴和寻象器光轴在近物距时的视差误差等。
图4A和4B显示了面平行板16的设置的两个例子，其中板16的后表面和前表面分别处于一级成象面13中。
面平行板16的折合厚度t最好满足下列关系：
t/fe＞0.07
其中fe表示目镜组15的焦距。“折合厚度”为（l/n），其中l表示光线在介质中行进的距离;n表示介质的折射率。
若面平行板16的折合厚度t满足上述关系，加在面平行板的位于一级成象面13中的表面以外的表面上的外界物的屈光率，不同于由一级会聚和视场框形成的倒立象的屈光率，从而使外界物不显眼。即，屈光率差△dpt由下式给出。
△dpt＝1000×△d/fe2
其中△d是一级成象面13（即视场框）和加有外加物的表面之间的距离。
因而，若根据上述目镜组的焦距fe选取面平行板16的厚度，则所加的外加物将变得不显眼。在本发明中，不讨论加在邻近一级成象面13的面平行板16的表面上的外界物。
若聚焦透镜组的至少一个透镜表面是非球表面，聚焦透镜组中的畸变将被有效地降低。
如上所述，在聚焦透镜组12和一级成象面13之间有一空间。根据本发明的另一个方面，在聚焦透镜组12和一级成象面13之间的空间中，设有一视场平整部件（即视场平整器），以校正物镜组和聚焦透镜组造成的视场弯曲。用视场平整器可更有效地消除畸变。
若具有较高的可变放大率的实象型寻象器被小型化，物镜组（即在可变放大率寻象器情况下的正透镜组）和聚焦透镜组的正放大率得到增加。因而，沿正方向的皮特兹瓦和（Petzval sum）增大（特别是在可变放大率寻象器情况下在放大率很大时），从而在视场的周边部分造成大的视场变曲。位于一级成象面附近的视场平整器，可在不产生畸变的情况下校正视场的弯曲。特别地，若视场平整器有负放大率，则皮特兹瓦和可很容易地得到减小。或者，即使视场平整器有小的正放大率，也可用非球面透镜表面校正视场的弯曲。
图5显示了一实施例，其中除了图1所示的光学元件外还设置了视场平整器17。视场平整器17处于聚焦透镜组12和一级成象面13之间。
视场平整器17最好满足下列关系：
-0.7＜fCO/fFF＜0
其中fCO表示聚焦透镜组的焦距，而fFF为视场平整器的焦距。
若fCO/fFF的值小于-0.7，就会有对视场弯曲的过份校正。相反，若fCO/fFF的值大于0，视场平整器就会变成一正透镜，且若不使用非球面透镜表面，就无法完全校正视场的弯曲。
若视场平整器用在其周边部分有负放大率的非球面透镜制成，fCO/fFF的值将满足下列关系：
-0.7＜fCO/fFF＜0.3
若fCO/fFF的值小于-0.7，就会出现对视场弯曲的过度校正。相反，若fCO/fFF的值大于0.3，就无法完全校正视场的弯曲，即使使用在其周边部分有负放大率的非球面透镜来进行校正也不行。
视场平整器17最好带有处于一级成象面13中的大体平坦的表面。与面平行板相似，在视场平整器的平坦表面上，在近物距等处，可设置或画出表示自动焦距检测区的物距标记和/或适于校正摄象光学系统的光轴和寻象器的光轴之间的视差误差的视差补偿标记。
视场平整器的折合厚度T最好满足以下关系
T/fe＞0.07
其中fe表示目镜组15的焦距。
这与上述的面平行板的情况相同。阈值的选择标准与面平行板的相同。
如上所述，在先有技术中，对于物镜组11和聚焦透镜组12的共同放大率，下列关系得到了满足：
φ＝φOB
其中φ表示物镜组11和聚焦透镜组12的总放大率。
然而，在本发明中，下列关系得到满足：
φ＞φOB
其中φ表示物镜组和聚焦透镜组的总放大率，而φOB表示物镜组本身的放大率。在物镜组的焦距变化的情况下，上述φ表示物镜组和聚焦透镜组在最小放大率时的总放大率，而上述φOB表示物镜组本身在最小放大率时的放大率。特别地，最好满足下列关系：
1.36≤φ/φOB≤1.8
当上述φ/φOB的值小于1.36时，物镜组的放大率与聚焦透镜组相比太大，这使得当寻象器光学系统需要小型化或具有高可变放大率时难于校正畸变。根据先有技术，上述φ/φOB值小于1.36。另一方面，在上述φ/φOB值大于1.8时，聚焦透镜组的放大率与物镜组的相比太大，这使得难以校正聚焦透镜系统中的畸变。若满足下列关系，就可得到物镜组与聚焦透镜组的最佳分担放大率并可方便地校正畸变：
1.4≤φ/φOB≤1.7
另外，本发明的发明人发现，其中聚焦透镜组沿垂直于光轴的方向移动的视差校正（即视场位移）的灵敏度，在聚焦透镜组与一级成象面分开的时候，得到了增强。考虑到这点，本发明的另一特征，是校正可能出现在组件中的视差误差。
图6显示了根据本发明的视差校正原理。在图6中，当聚焦透镜组12沿垂直于光轴的方向移动了△12时，在一级成象面13上造成的待校正视差值△y为：
△y＝（m′-m）△12
其中m为聚焦透镜组12和位于聚焦透镜组与一级成象面13之间的光学元件的总放大率;m′为位于聚焦透镜组12和不包括聚焦透镜组12的一级成象面13之间的光学元件的总放大率。
（m′-m）的值随聚焦透镜12与一级成象面13之间的距离的增大而增大。即，由于视差校正灵敏度的增大，可通过聚焦透镜组12沿垂直于光轴的方向的稍微位移（即偏移或偏心调节），来方便地调节视差。因此，基本上不会因聚焦透镜组的稍微调节而出现象差或慧差。
若聚焦透镜组包括多个透镜组，可借助聚焦透镜组的一部分来实现偏移调节。聚焦透镜组12的待进行偏移调节位移的透镜组，最好带有至少一个非球面透镜表面，以便能限制否则会因其偏移调节而造成的象差或慧差。若用可变放大率物镜组11z作为物镜组11，则其偏移调节在可变放大率范围内校正了平均视差。
若可变放大率物镜组11z沿垂直于光轴的方向至少部分地可移动，而与聚焦透镜组12无关，则可同时校正在低和高放大率下的视差。图7显示了同时校正的原理。
图8显示了一种视差调节机构，其中，作为例子，聚焦透镜组12偏离了光轴。在图8中，聚焦透镜组12由矩形透镜架21支撑;后者则被支撑在寻象器架22中，以在垂直于光轴的平面中移动。片形弹簧23被固定在寻象器架22的两个相邻侧面，并被弹性地压靠在透镜架21的两个对应相邻侧面上。寻象器架22的其余两个侧面设有调节螺栓24和25;螺栓24和25的前端与透镜架21的相应侧面相接触。这样，透镜架21（因而也是聚焦透镜组12）可通过调节螺栓24和25的调节，沿着垂直于光轴的正交方向移动。
如从上面的讨论可见，根据本发明，即使在具有高可变放大率的小实象型寻象器中，也可精确地校正畸变。另外，根据本发明，在组装寻象器时可方便而有效地实现视差校正。
如上所述，聚焦透镜组12与一级成象面13的距离，最好满足下列关系：
0.65＜s/fow＜1.2
其中s为成象面13和邻近待取的物聚焦透镜12的第一透镜表面之间的折合距离;fow为物镜组11和聚变透镜组12的总焦距。在可变放大率物镜组11z的情况下，fow为其最短焦距与聚焦透镜组12的焦距的总焦距。
若s/fow的值小于0.65，就不能得到满意的视差校正，且若s/fow的值大于1.2，寻象器就会太大。
以下将描述本发明的几个实施例。在下述第一至第八实施例中，物镜组12由可变放大率物镜组11z构成。在第一至第四及第七和第八实施例中，提供了视场平整器，且在第五和第六实施例中提供了面平行板16。
可变放大率物镜组11z的负透镜组11n由单个透镜组成，而正透镜组11p由两个透镜组11p1和11p2组成。聚焦透镜组12和视均平整器17各由一个单独的透镜组成。目镜组15由两个透镜组15a和15b组成。玻璃盖CG位于物镜组11的负透镜组11n之前，注意玻璃盖CG并不构成光学透镜系统。但下面的透镜数据包括玻璃盖CG的数据。
在第一至第八实施例中，一级成象面13大体与面平行板16或视场平整器17的表面r12重合。在以下的透镜数据中，r为各透镜表面的曲率半径（mm），P为透镜厚度或透镜距离（mm），n为各透镜的d线的折射率，u为各透镜的色散系数。
实施例1（第一例）
图9和11分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，且图10和12显示了其各种畸变。
以下的表1显示了第一例的透镜数据。
表1
No. r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.43(广角) -
～3.28(望远)
3 * -24.757 1.10 1.58547 29.9
4 29.125 18.99(广角) -
～2.82(望远)
5 * 27.932 1.85 1.491756 57.4
6 -7.678 0.18 -
7 -6.879 1.17 1.58547 29.9
8 * -9.237 16.95(广角) -
～33.27(望远)
9 13.230 3.70 1.49176 57.4
10 * -16.760 2.11 -
11 -20.401 3.50 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 18.212 2.60 1.49176 57.4
16 -20.102 1.40 -
17 12.271 1.40 1.49176 57.4
18 10.436 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.45026×10-4，A6＝0.97864×10-7，A8＝-0.33999×10-7
No.5：A4＝-0.36260×10-3，A6＝-0.15505×10-5，A8＝-0.58550×10-6
No.8：A4＝-0.17650×10-3，A6＝-0.24177×10-5，A8＝-0.28898×10-6
No.10：A4＝0.27158×10-3，A6＝-0.18552×10-5
No.15：A4＝-0.82254×10-4，A6＝0.18545×10-6
注：非球面表面由下式确定：
x＝cy2/｛1+[1-（1+k）c2y2]1/2｝+A4y4+A6y6+A8y8
实施例2（第2例）
图13和15分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，图14和16显示了它们的各种畸变。
以下的表2显示了第2例的透镜数据。
表2
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.66(广角) -
～3.20(望远)
3 * -25.427 1.10 1.58547 29.9
4 29.914 17.74(广角) -
～1.69(望远)
5 * 70.883 2.27 1.49176 57.4
6 -5.491 0.10 -
7 -5.458 1.17 1.58547 29.9
8 * -8.405 17.41(广角) -
～33.92(望远)
9 13.869 3.70 1.49176 57.4
10 * -13.469 2.11 -
11 -19.572 3.50 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 15.508 2.60 1.49176 57.4
16 -20.348 1.40 -
17 19.620 1.40 1.49176 57.4
18 13.864 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.93564×10-4，A6＝-0.45410×10-5，A8＝0.92846×10-7
No.5：A4＝-0.85516×10-3，A6＝0.32528×10-5，A8＝-0.16852×10-5
No.8：A4＝-0.34470×10-3，A6＝-0.32151×10-5，A8＝-0.50079×10-6
No.10：A4＝0.41378×10-3，A6＝-0.41601×10-5
No.15：A4＝-0.10011×10-3，A6＝-0.68680×10-7
实施例3（第3例）
图17和19分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，图18和20显示了它们的各种畸变。
以下的表3显示了第3例的透镜数据。
表3
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.20(广角) -
3 * -25.910 1.10 1.58547 29.9
4 30.482 18.41(广角) -
～1.70(望远)
5 * 28.722 2.51 1.49176 57.4
6 -5.929 0.10 -
7 -5.876 1.17 1.58547 29.9
8 * -9.866 16.95(广角) -
～33.67(望远)
9 15.813 3.70 1.49176 57.4
10 * -12.984 2.11 -
11 -26.934 3.50 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.26 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 18.726 2.30 1.49176 57.4
16 -23.299 1.40 -
17 ∞ 1.40 1.49176 57.4
18 ∞ - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.10634×10-3，A6＝-0.67246×10-5，A8＝0.16203×10-6
No.5：A4＝-0.56091×10-3，A6＝0.11528×10-4，A8＝-0.95301×10-6
No.8：A4＝-0.18788×10-3，A6＝-0.50068×10-5，
No.10：A4＝0.44639×10-3，A6＝-0.41478×10-6，
No.15：A4＝-0.61554×10-4，A6＝-0.89530×10-7
实施例4（第4例）
图21和23分别显示了低和高放大率下的光学透镜布置，图22和24显示了它们的各种畸变。
以下的表4显示了第4例的透镜数据。
表4
No r D n v
1 ∞ 1.83 1.49176 57.4
2 ∞ 3.20(广角) -
～2.96(望远)
3 * -22.140 1.00 1.58547 29.9
4 * 45.798 17.86(广角) -
～1.05(望远)
5 * 14.083 2.53 1.49176 57.4
6 -7.406 0.10 -
7 -7.343 1.14 1.58547 29.9
8 * -15.248 13.99(广角) -
～31.04(望远)
9 11.562 3.00 1.49176 57.4
10 -52.376 3.73 -
11 * 59.216 3.03 1.49176 57.4
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 20.76 1.49176 57.4
14 ∞ 1.40 -
15 22.192 2.28 1.49176 57.4
16 -18.452 1.40 -
17 ∞ 1.40 1.49176 57.4
18 ∞ - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.47832×10-4，A6＝0.15486×10-4，A8＝0.55221×10-6
No.4：A4＝-0.11519×10-3，A6＝0.33296×10-4，A8＝-0.12681×10-5
No.5：A4＝-0.17325×10-3，A6＝0.26977×10-4，A8＝-0.99998×10-6
No.8：A4＝0.85086×10-4，A6＝0.38492×10-5
No.11：A4＝-0.11121×10-2，A6＝0.16258×10-4
实施例（第5例）
图25和27分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，图26和28显示了它们的各种畸变。
以下的表5显示了第5例的透镜数据。
表5
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.55(广角) -
～3.38(望远)
3 * -22.621 1.10 1.58547 29.9
4 26.612 18.89(广角) -
～3.42(望远)
5 * 30.552 1.85 1.49176 57.4
6 -7.647 0.29 -
7 -6.077 1.17 1.58547 29.9
8 * -7.534 16.95(广角) -
～32.59(望远)
9 19.176 3.70 1.49176 57.4
10 * -24.593 2.11 -
11 ∞ 3.50 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 24.735 2.60 1.49176 57.4
16 -18.565 1.40 -
17 7.766 1.40 1.49176 57.4
18 7.245 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.38503×10-4，A6＝0.12817×10-5，A8＝-0.79083×10-7
No.5：A4＝-0.34063×10-3，A6＝-0.46670×10-5，A8＝-0.36690×10-6
No.8：A4＝-0.17297×10-3，A6＝-0.33090×10-5，A8＝-0.24550×10-6
No.10：A4＝0.32773×10-3，A6＝-0.29546×10-5
No.15：A4＝-0.80176×10-4，A6＝0.34344×10-6
实施例6（第6例）
图29和31分别显示了低和高放大率下的光学透镜布置，图30和32显示了它们的各种畸变。
以下的表6显示了第6例的透镜数据。
表6
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.54(广角) -
～3.50(望远)
3 * -22.853 1.10 1.58547 29.9
4 26.886 19.19(广角) -
～3.75(望远)
5 * 20.915 1.84 1.49176 57.4
6 -9.019 0.20 -
7 -7.783 1.17 1.58547 29.9
8 * -9.749 16.95(广角) -
～32.42(望远)
9 18.411 3.70 1.49176 57.4
10 * -28.019 2.11 -
11 ∞ 3.50 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 17.911 2.60 1.49176 57.4
16 -20.264 1.40 -
17 14.452 1.40 1.49176 57.4
18 12.000 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.52476×10-4，A6＝-0.31175×10-6，A8＝-0.25405×10-7
No.5：A4＝-0.28806×10-3，A6＝0.23640×10-5，A8＝-0.53133×10-6
No.8：A4＝-0.11079×10-3，A6＝-0.76725×10-6，A8＝-0.21829×10-6
No.10：A4＝0.31316×10-3，A6＝-0.25771×10-5
No.15：A4＝-0.86864×10-4，A6＝0.17148×10-6
实施例7（第7例）
图33和35分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，且图34和36显示了它们的各种畸变。
以下的表7显示了第7例的透镜数据。
表7
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 3.78(广角) -
～3.04(望远)
3 * -24.990 1.30 1.58547 29.9
4 29.400 18.14(广角) -
～1.60(望远)
5 * 18.552 1.86 1.49176 57.4
6 -8.254 0.79 -
7 -7.523 1.17 1.58547 29.9
8 * -10.946 12.54(广角) -
～29.81(望远)
9 14.382 3.00 1.49176 57.4
10 * -31.298 4.00 -
11 -100.000 3.00 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 24.937 2.60 1.49176 57.4
16 -18.209 1.40 -
17 9.996 1.40 1.49176 57.4
18 9.364 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.50894×10-4，A6＝0.45595×10-6，A8＝-0.38483×10-7
No.5：A4＝-0.31084×10-3，A6＝-0.32481×10-5，A8＝-0.92696×10-8
No.8：A4＝-0.15296×10-3，A6＝-0.33729×10-6，A8＝-0.21648×10-6
No.10：A4＝0.20670×10-3，A6＝-0.17800×10-5
No.15：A4＝-0.65328×10-4，A6＝-0.12156×10-7
实施例8（第8例）
图37和38分别显示了低和高放大率时的光学透镜布置，且图38和40显示了它们的各种畸变。
以下的表8显示了第8例的透镜数据。
表8
No r D n v
1 ∞ 1.80 1.49176 57.4
2 ∞ 4.13(广角) -
～3.79(望远)
3 * -26.952 1.30 1.58547 29.9
4 31.709 18.17(广角) -
～1.59(望远)
5 * 19.271 1.85 1.49176 57.4
6 -8.160 0.26 -
7 -7.544 1.17 1.58547 29.9
8 * -11.492 13.06(广角) -
～29.98(望远)
9 20.923 3.00 1.49176 57.4
10 * -17.978 5.00 -
11 -100.000 3.00 1.58547 29.9
12 ∞ 4.27 -
13 ∞ 21.80 1.49176 57.4
14 ∞ 1.90 -
15 * 19.241 2.60 1.49176 57.4
16 -20.210 1.40 -
17 9.995 1.40 1.49176 57.4
18 8.862 - -
注：“＊”表示非球面表面
非球面透镜数据
No.3：A4＝0.48659×10-4，A6＝0.11279×10-7，A8＝-0.28354×10-7
No.5：A4＝-0.24650×10-3，A6＝0.59241×10-5，A8＝-0.31984×10-6
No.8：A4＝-0.11731×10-3，A6＝0.54283×10-5，A8＝-0.36295×10-6
No.10：A4＝0.21658×10-3，A6＝-0.14906×10-5
No.15：A4＝-0.73340×10-4，A6＝0.10312×10-6
以下的表9显示了聚焦透镜组12的距离s、视场平整器17的厚度T（或面平行板16的厚度t）、可变放大率物镜组的最短焦距与聚焦透镜组的焦距的总焦距fow、和目镜组15的焦距fe的例子。
从以上表9所示的数值，得到如下（表10）的T/fe和t/fe值。在表10中还显示了φ/φOB的值。
这些值满足0.65＜s/fow＜1.2和T/fe＞0.15（或t/fe＞0.15）所确定的条件。
以下的表11显示了当物镜组11的各个负透镜组11n和正透镜组11p及聚焦透镜组12的透镜偏离光轴1mm时，由｛m′-m）×1mm｝所表示的视差调节灵敏度的结果。表11对应于图7。负透镜组11n和正透镜组11p的值“m”表示相应的透镜组（负透镜组11n或正透镜组11p）及位于相应的透镜组与一级成象面13之间的光学元件的总放大率，与聚焦透镜组12的相似。类似地，负透镜组11n和正透镜组11p的值“m”表示位于相应的透镜组（负透镜组11n或正透镜组11p）与一级成象面13之间的、与相关的透镜组不同的光学元件的总放大率。视差校正的灵敏度随m和m′的绝对值的增加而增加。
以下的表12显示了8个例子的寻象器放大率、实视野（2w）、eye relief（mm）、及屈光率（3m）数据。“出射光瞳”被定义为观测者的虹膜的直径，并假定为恒定的3mm。
如从上述讨论可见，根据本发明，即使在具有高可变放大率的小型实象型寻象器中，也可精确地校正畸变。另外，根据本发明，可方便而可靠地实现寻象器组装时的视差修正。
Claims (17)
1、实象型寻象器，包括：
正物镜组；
正聚焦透镜组；
使所述物镜组和聚焦透镜组所成的倒象正立的象正立光学系统；
目镜组，通过它观察所述正立象，其中所述聚焦透镜组沿所述目镜组的方向与一成象面相距预定距离，所述倒象就成在所述成象面上。
2、权利要求1的实象型寻象器，其中所述物镜组包括可沿光轴方向移动并组成可变放大率光学系统的负、正透镜组，所述负透镜组距物侧最近。
3、权利要求1的实象型寻象器，其中所述预定距离满足下列关系：0.65＜s/fow＜1.2，
其中s表示所述成象面和最靠近待摄象物的所述聚焦透镜组的第一透镜表面之间的折合距离;fow表示所述物镜组和所述聚焦透镜组的总焦距。
4、权利要求3的实象型寻象器，其中所述物镜组由可变放大率物镜组构成，且其中所述fow表示其最短焦距与所述聚焦透镜组的焦距的总焦距。
5、权利要求1的实象型寻象器，进一步包括：
面平行板，它有一个表面处于所述成象面中。
6、权利要求5的实象型寻象器，其中所述面平行板具有满足以下关系的折合厚度t∶t/fe＞0.07，
其中fe表示所述目镜组的焦距。
7、权利要求1的实象型寻象器，进一步包括：
在所述聚焦透镜组和所述成象面之间的视场平整器，用于校正所述物镜组和所述聚焦透镜组造成的视场弯曲。
8、权利要求7的实象型寻象器，其中所述视场平整器满足以下关系：-0.7＜fCO/fFF＜0，
其中fCO表示所述聚焦透镜组的焦距，而fFF表示所述视场平整器的焦距。
9、权利要求7的实象型寻象器，其中所述视现场平整器包括在其周边部分有负放大率并满足下列关系的非球面透镜：
-0.7＜fCO/fFF＜0.3
其中fCO表示所述聚焦透镜组的焦距，且fFF表示所述视场平整器的焦距。
10、权利要求7的实象型寻象器，其中所述视场平整器带有处于所述成象面中的大体平坦表面。
11、权利要求10的实象型寻象器，其中所述视场平整器有满足下列关系的折合厚度T∶T/fe＞0.07，
其中fe表示所述目镜组的焦距。
12、权利要求1的实象型寻象器，其中所述聚焦透镜组沿垂直于所述光轴的方向至少是部分可移动的。
13、权利要求12的实象型寻象器，进一步包括：
用于沿垂直于所述光轴的方向移动所述聚焦透镜组的致动装置。
14、权利要求1的实象型寻象器，其中所述物镜组由可沿垂直于所述光轴的方向至少部分地移动的可变放大率光学系统构成。
15、权利要求14的实象型寻象器，其中所述聚焦透镜组可独立于所述物镜组沿垂直于所述光轴的方向至少部分地移动。
16、权利要求1的实象型寻象器，其中满足下列关系：
1.36≤φ/φOB≤1.8
其中φ表示所述物镜组和所述聚焦透镜组的总放大率;且φOB表示所述物镜组的放大率。
17、权利要求16的实象型寻象器，其中所述物镜组的焦距变化，且其中所述总放大率是所述物镜组和所述聚焦透镜组在最小放大倍数下的总放大率，且所述放大率是在最小放大倍数时的所述物镜组的放大率。
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