DD286239A5 - Weitwinkelokular - Google Patents
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Abstract
Das Weitwinkelokular fuer Fernrohre mit groszem Gesichtsfeld umfaszt nacheinander von der Seite des abzubildenden Zwischenbildes zum Auge hin ein negatives Kittglied aus einer bikonvexen Linse und einer bikonkaven Linse, eine bikonvexe Linse, ein positives Kittglied aus einer bikonvexen Linse und einer konvexkonkaven Linse, eine bikonvexe Linse, deren dem Zwischenbild zugewandte Flaeche asphaerisch ist, und eine positive Meniskuslinse. Fig. 2{Weitwinkelokular; Fernrohr; groszes Gesichtsfeld; negatives dreilinsiges Kittglied; bikonvex, bikonkav; positives Kittglied; konvexkonkav; asphaerisch; Linse}The wide-angle eyepiece for telescopes with a large field of view comprises successively from the side of the intermediate image to be imaged a negative cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, a biconvex lens, a positive cemented compound of a biconvex lens and a convex-concave lens, a biconvex lens, whose interim image facing surface is aspheric, and a positive meniscus lens. Fig. 2 {wide angle eyepiece; Telescope; great field of vision; negative trilinear cemented component; biconvex, biconcave; positive cemented component; convex-concave; aspherical; Lens}
Description
ri r i
Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings
Die Erfindung betrifft ein Weitwinkelokular, das für Fernrohre mit einem großen Gesichtsfeld, insbesondere für terrestrische Anwendungsfälle eingese'tf werden kann.The invention relates to a wide-angle eyepiece, which can be seese'tf for telescopes with a large field of view, especially for terrestrial applications.
und aus der Patentschrift US4286844 ein siebenlinsiges Okular für ein Gesichtsfeld von 90°, bei dem ein negatives Glied vor demand from US4286844 a seven-lens eyepiece for a field of view of 90 °, in which a negative member in front of the
eine gute Korrektion. Es hat aber den Nachteil, daß der Okulardurchmesser groß ist und einige Linsen extreme Formen besitzenund dadurch der Fertigungsaufwand sehr hoch ist.a good correction. But it has the disadvantage that the eyepiece diameter is large and some lenses have extreme shapes and thus the manufacturing cost is very high.
zum Auge hin ein negatives Kittglied, ein positives Kittglied, eine bikonkave Linse, eine konkavkonvexe Linse und ein schwachpositives Kittglied angeordnet sind. Dieses Okular besitzt den Nachteil, daß die Masse und der Durchmesser groß sind und esfertigungstechnisch aufwendig ist.towards the eye, a negative cemented member, a positive cemented member, a biconcave lens, a concavo-convex lens, and a weakly positive cemented member are arranged. This eyepiece has the disadvantage that the mass and the diameter are large and esfertigungstechnisch is expensive.
visuelle Beobachtung zu kurzen Schnittweite der Austrittspupille.visual observation to short distance of the exit pupil.
Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein Weitwinkelokular für ein großes Gesichtsfeld sowie ausreichend großer Schnittweite der Austrittspupille mit einem einfachen Aufbau zu schaffen.The aim of the invention is to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a wide-angle eyepiece for a large field of view and sufficiently large cutting width of the exit pupil with a simple structure.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Weitwinkelokular für ein Gesichtsfeld von 90" anzugeben, bei dem die Schnittweite der Austrittspupille größer als das 0,8fache der Okular bronnweite ist, der maximale freie Durchmesser der Linsen nicht größer als das 2,6fache der Okularbren^weite ist, die Verzeichnungskorrektion der Winkelbedingung entspricht und bei dem die Petzvalsumme korrigiert ist.The invention has for its object to provide a wide-angle eyepiece for a field of view of 90 ", in which the cutting width of the exit pupil is greater than 0.8 times the eyepiece bronnweite, the maximum free diameter of the lenses not greater than 2.6 times the Okularbren ^ is wide, the distortion correction corresponds to the angle condition and where the Petzval sum is corrected.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Weitwinkelokular dadurch gelöst, daß das Weitwinkelokular aus einem Galileischen System G, dessen negatives Glied G, in Richtung des durch das Weitwinkelokular abzubildenden Zwischenbildes angeordnet ist und aus ein«m positiven mehrlinsigen System S aufgebaut ist, wobei für die Vergrößerung und die Brennweite des Galileischen Systems vorteilhaft folgende Bedingungensglsichungen erfüllt sind:According to the invention, this object is achieved with a wide-angle eyepiece in that the wide-angle eyepiece is arranged from a Galilean system G, the negative member G, in the direction of the intermediate image to be imaged by the wide-angle eyepiece and is composed of a m positive Mehrlinsigen system S, wherein for magnification and the focal length of the Galilean system are advantageously satisfied with the following conditions:
Γ=-— <0,7 (1)Γ = - <0.7 (1)
If'i/uI > - 15Γ, , (2)If'i / uI> - 15Γ,, (2)
worin die Symbole folgende Bedeutung haben:in which the symbols have the following meaning:
f'i - Brennweite des t,ogativen Gliedes des Galileischen Systems Γ» - Brennweite des positiven Gliedes des Galileischen Systems f'i/t - Brennweite des gesamten Galileischen Systemsf'i - focal length of the t, ogative member of the Galilean system Γ »- focal length of the positive member of the Galilean system f'i / t - focal length of the entire Galilean system
Das durch das Weitwinkelokular abzubildende Zwischenbild, beispielsweise nach einem Fernrohrobjektiv, stellt für das Weitwinkelokular ein virtuelles Objekt dar. Durch das Galileische System wird diesos virtuelle Objekt in ein vergrößertes reelles Zwlsciienblld abgebildet und dieses Zwischenbild wird durch das positive mehrlinsige System wie durch ein Okular abgebildet.The intermediate image to be imaged by the wide-angle eyepiece, for example after a telescope objective, represents a virtual object for the wide-angle eyepiece. The Galilean system images this virtual object into an enlarged real world image and this intermediate image is imaged by the positive multiline system such as through an eyepiece.
Dabei Ist es für ein Gesichtsfeld von 90° vorteilhaft, daß das Galileische System G aus einem negativen Kittglied K1 aus einer Negativlinse Li und einer Positivlinse L] und einer bikonvexen Linse L3 besteht und das sammelnde System S aus einem positiven Kittglied K2 aus einer Positivlinse L4 und einer Negativlinse U, einer bikonvexen Linse U. deren dem abzubildenden Zwischenbild zugewandte Fläche asphärisch ist, und einer positiven Meniskuslinse L7 besteht. Dieso Linsenanordnung gestattet es, von der Linse L3 des Galileischen Systems G bis zur asphärischen Fläche der Linse U einen nahezu telezentrischen Hauptstrahlenverlauf zu erreichen und so die freien Durchm ässer der Linsen nicht zu stark anwachsen zu lassen. Für eine ausgewogene Korrektion der Bildfehler müssen die im Patentanspruch 3 angeführten Konstruktionsdaten zugrundegelegt werden.It is advantageous for a field of view of 90 ° that the Galilean system G consists of a negative cemented K 1 of a negative lens Li and a positive lens L] and a biconvex lens L 3 and the collecting system S of a positive cemented K 2 K 2 a positive lens L 4 and a negative lens U, a biconvex lens U. whose surface facing the imaged intermediate image is aspherical, and a positive meniscus lens L 7 . Dieso lens arrangement allows to reach from the lens L 3 of the Galilean system G to the aspheric surface of the lens U a nearly telecentric main ray pattern and so do not let the free diameter of the lenses to grow too strong. For a balanced correction of aberrations, the construction data given in claim 3 must be used.
Fig. 1: den grundlegenden paraxialen Aufbau des Weitwinkelokulars, Fig. 2: das Linsenschnittbild des Weitwinkelokulars.Fig. 1: the basic paraxial structure of the wide-angle eyepiece, Fig. 2: the lens sectional image of the wide-angle eyepiece.
In Fig. 1 sind die Hauptebenen und paraxialen Verhältnisse des entlang der optischen Achse O-O' von der Seite des abzubildenden Zwischenbildes P zum Auge hin angeordneten Galil&ischen Systems G, bestehend aus einem negativen Glied G, und einem positiven Glied Gn, und des positiven Systems S dargestellt. Durch das Galileische System G wird das virtuelle Objekt P vergrößert in ein Zwischenbild P' in eine Zwischenbildebene ZB abgebildet sowie P' durch das positive System S nach unendlich. Strichpunktiert ist der Hauptstrahl für einen Feldpunkt dargestellt.Fig. 2 zeigt das Linsenschnittbild des Weitwinkelokulars, in dem entlang dsr optischen Achse O-O' von der Seite des abzubildenden Zwischenbildes aus eic Galileisches System G, bestehend aus einem negativen Kittglied K1 aus einer Negativlinse Li und einer Positivlinse L1 und einer bikonvexen Linse L3, und ein sammelndes System S, bestehend aus einem positiven Kittglied Kj aus einer Positivlinse U und einer Negativlinse Ls, einer bikonvexen Linse Lg, deren dem abzubildenden Zwischenbild zugewandte Fläche asphärisch ist, und einer positiven Meniskuslinse L7 angeordnet sind. Eine ausgewogene Korrektion der Bildfehler wird durch die geschilderte Anordnung der Linsen Li bis L7 mit ihren Radien r„ Dicken dj( Brechzahlen n, und Abbeschen Zahlen v„ dem Parameter a und dem Scheitelradius T1 für die asphärische Fläche, wobei deren Pfeilhöhe nach folgender Beziehung vom Abstand zur optischen Achse h abhängtIn Fig. 1, the principal planes and paraxial ratios of the Galilean system G arranged along the optical axis OO 'from the side of the intermediate image P to be imaged are G consisting of a negative G, positive Gn, and positive S shown. By the Galilean system G, the virtual object P is enlarged in an intermediate image P 'in an intermediate image plane ZB and P' by the positive system S to infinity. Dash-dotted the main ray is shown for a field point. Fig. 2 shows the lens sectional image of the wide-angle eyepiece in which, along the optical axis OO ', from the side of the intermediate image to be imaged, a Galilean system G consisting of a negative cementing member K 1 of a negative lens Li and a positive lens L 1 and a biconvex lens L 3 , and a collecting system S consisting of a positive cemented member Kj of a positive lens U and a negative lens Ls, a biconvex lens Lg whose surface facing the imaged intermediate image is aspherical, and a positive meniscus lens L 7 . A balanced correction of the aberrations is by the described arrangement of the lenses Li to L 7 with their radii r " thicknesses d j ( refractive indices n, and Abbe numbers v" the parameter a and the vertex radius T 1 for the aspheric surface, wherein the arrowhead after following relationship depends on the distance to the optical axis h
2 α2 α
1 - 1 -1 - 1 -
2 α h2 2 α h 2
Γ ·Γ ·
sowie den Luftabständen Ik erreicht, deren Werte in der Tabelle 1 angegeben sind. Tabelle 1and the air gaps Ik whose values are given in Table 1. Table 1
2& = 90° n. 2 & = 90 ° n.
1,554401.55440
1,554401.55440
v.v.
63.2863.2863.2863.28
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