DE10055428A1 - Reellbild-Sucheroptik - Google Patents
Reellbild-SucheroptikInfo
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/08—Anamorphotic objectives
- G02B13/10—Anamorphotic objectives involving prisms
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
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- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
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- G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/14—Viewfinders
Abstract
Eine Reellbild-Sucheroptik hat eine Objektivoptik positiver Brechkraft, eine Aufrichtoptik und eine Okularoptik positiver Brechkraft. Ein von der Objektivoptik erzeugtes, verkehrtes Objektbild wird von der Aufrichtoptik in die richtige Orientierung umgekehrt. Die Aufrichtoptik enthält mehrere Reflexionsflächen, von denen mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang objektseitig der Bilderzeugungsposition und mindestens eine andere Reflexionsfläche in einem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition angeordnet ist. Die Okularoptik enthält ein positives Linsenelement mit einem Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0, das zwischen dem Objektbild und der Reflexionsfläche angeordnet ist, die sich okularseitig der Bilderzeugungsposition befindet.
Description
Die Erfindung betrifft eine Reellbild-Sucheroptik für eine Kamera, in der die Su
cheroptik von der Aufnahmeoptik unabhängig ist.
Eine Reellbild-Sucheroptik besteht aus einer positiven Objektivoptik, die ein
umgekehrtes Bild erzeugt, bei dem oben und unten sowie rechts und links ver
tauscht sind, einer Aufrichtoptik, die das von der Objektivoptik erzeugte, umge
kehrte Bild in die richtige Orientierung aufrichtet, und einem Okularlinsenelement
als Okularoptik, mit dem das von der Aufrichtoptik aufgerichtete Objektbild be
trachtet werden kann. In einer solchen Reellbild-Sucheroptik ist ein Brennpunkt
(Fokus) der Objektivoptik so angeordnet, dass er mit einem Brennpunkt (Fokus)
des Okularlinsensystems auf derselben optischen Achse zusammenfällt. Die
Gesamtlänge der Optik nimmt deshalb zu. Dadurch nimmt auch zwangsläufig die
Dicke der Kamera, also die Länge von vorne nach hinten, zu, die für die Unter
bringung einer solchen Optik erforderlich ist. In einer herkömmlichen Reellbild-
Sucheroptik wird zur Verkürzung des Abstandes zwischen dem Objektbild und der
Aufrichtoptik eine Anordnung eingesetzt, bei der die optische Achse durch mehre
re zwischen dem Objektbild und der Okularoptik vorgesehene Reflexionsflächen
umgelenkt und dadurch die Länge der Sucheroptik, d. h. die Strecke von vorne
nach hinten, verkürzt wird.
Eine Beispiel für eine Reellbild-Sucheroptik, die in der Richtung von vorne nach
hinten verkleinert ist, ist in dem US-Patent 5 235 460 beschrieben. Bei dieser
Reellbild-Sucheroptik sind Reflexionsflächen längs eines Strahlenganges vorge
sehen, der bezüglich der Position, an der ein Objektbild erzeugt wird, objektseitig
angeordnet ist. Die optische Achse, die gleichsam an der Reflexionsfläche reflek
tiert wird, wird relativ zu der optischen Achse, die auf diese Reflexionsfläche trifft,
im rechten Winkel abgelenkt. Mit dieser Anordnung kann die Gesamtlänge der
Sucheroptik in der Richtung von vorne nach hinten verringert werden. Dadurch
wird auch die Dicke der Kamera, d. h. die von der Vorderseite zur Rückseite
bemessene Strecke, verringert werden, die für die Unterbringung einer solchen
Optik erforderlich ist. Abgesehen von den Reflexionsflächen, die für die Bereit
stellung der Aufrichtoptik benötigt werden, kann mit diesem Aufbau weiterhin die
Anzahl der Reflexionsflächen zwischen dem Objektbild und dem als Okularoptik
dienenden Okularlinsensystem verringert und damit der Strahlengang zwischen
dem Objektbild und dem Okularlinsensystem verkürzt werden. Infolgedessen kann
die Brennweite des Okularlinsensystems relativ verkürzt und damit eine Reellbild-
Sucheroptik mit einer höheren Suchervergrößerung bereitgestellt werden.
Soll aber die Länge dieses Typs von Reellbild-Sucheroptik weiter verringert
werden, so muss die Brennweite der Objektivoptik verkürzt werden, da die Objek
tivoptik den Großteil der Gesamtlänge der Sucheroptik beansprucht. Andererseits
ist der Austrittspupillenabstand (eye relief), der ein Maß dafür ist, wie bequem und
einfach die Betrachtung durch das Okularlinsensystem möglich ist, proportional
zur Brennweite des Okularlinsenelementes. Infolgedessen gibt es eine Grenze für
die Verkürzung der Brennweite des Okularlinsenelementes, wenn gleichzeitig ein
annehmbarer Austrittspupillenabstand aufrecht erhalten werden soll.
Für eine weitere Miniaturisierung einer herkömmlichen Reellbild-Sucheroptik ist
es also erforderlich, sowohl die Brennweite der Objektivoptik als auch die der
Okularoptik zu verringern. Der Austrittspupillenabstand wird so kürzer, so dass
eine bequeme und einfache Betrachtung unter Umständen nicht mehr gewährlei
stet ist. Weiterhin wird die Brennweite der Objektivoptik gegenüber der Brenn
weite der Okularoptik übermäßig kurz, wodurch die Suchervergrößerung (fo/fe; fo:
Brennweite der Objektivoptik; fe: Brennweite der Okularoptik) abnimmt. So wird es
für den Benutzer schwierig, das Objektbild zu betrachten, und die Qualität des
Objektbildes verschlechtert sich möglicherweise.
Um Suchergesichtsfeldinformationen wie den Gesichtsfeldrahmen, den Ab
standsmessrahmen etc. dem Objektbild zu überlagern, ist ein aus einem transpa
renten Element bestehendes Anzeigeelement, an dem die Suchergesichtsfeldin
formationen erzeugt werden, nahe dem von der Objektivoptik erzeugten Objekt
bild vorgesehen. In einer herkömmlichen Reellbild-Sucheroptik würden jedoch
Staub und Kratzer auf der Oberfläche des transparenten Elementes auch im
Objektbild erscheinen. Insbesondere für den Fall, dass die Brennweite der Okula
roptik auf einen kurzen Wert eingestellt ist, werden so Staub und Kratzer vergrö
ßert, wodurch das Gesichtsfeld gestört wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reellbild-Sucheroptik geringer Größe anzuge
ben, die eine hohe Suchervergrößerung und einen langen Austrittspupillenab
stand hat.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Reellbild-Sucheroptik geringer
Größe anzugeben, in der Staub und Kratzer unbemerkt bleiben, wenn ein Objekt
durch die Sucheroptik betrachtet wird.
Die Erfindung löst diese Aufgaben durch die Gegenstände der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprü
chen angegeben.
Die erfindungsgemäße Reellbild-Sucheroptik enthält eine Objektivoptik positiver
Brechkraft, eine Aufrichtoptik und eine Okularoptik positiver Brechkraft, wobei die
Aufrichtoptik ein Objektbild, das von der Objektivoptik erzeugt wird und bei dem
oben und unten sowie rechts und links vertauscht sind, wieder in die korrekte
Orientierung umdreht. Die Aufrichtoptik enthält mehrere Reflexionsflächen, von
denen mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang objektseitig des
Objektbildes und mindestens eine andere Reflexionsfläche in einem Strahlengang
okularseitig des Objektbildes angeordnet ist. Die Okularoptik enthält ein positives
Linsenelement, das einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und zwischen
dem Objektbild und der Reflexionsfläche angeordnet ist, die sich in dem Strahlen
gang okularseitig des Objektbildes befindet.
Das positive Linsenelement erfüllt vorteilhaft Bedingung (1) und in einer bevor
zugten Ausgestaltung die Bedingung (1'):
1,05 < mp < 2 (1)
1,2 < mp < 2 (1')
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes der Okularoptik
ist.
Vorzugsweise erfüllt die Reellbild-Sucheroptik weiter folgende Bedingung:
0,4 < fp/feL < 0,8 (2)
worin
fp die Brennweite des positiven Linsenelementes und
feL die Brennweite der Optik (ohne positivem Linsenelement) okularseitig des positiven Linsenelementes angibt.
fp die Brennweite des positiven Linsenelementes und
feL die Brennweite der Optik (ohne positivem Linsenelement) okularseitig des positiven Linsenelementes angibt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens eine
Fläche des positiven Linsenelementes asphärisch und erfüllt folgende Bedingung:
0,0005 < (Δαpii - Δαpi)/fe < 0,01 (3)
worin
Δαpi den Wert der Asphärizität an der objektseitigen Fläche des positiven Lin senelementes in einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position,
Δαpii den Wert der Asphärizität an der okularseitigen Fläche des positiven Lin senelementes in einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position und
fe die Brennweite der Optik okularseitig des Objektbildes angibt.
Δαpi den Wert der Asphärizität an der objektseitigen Fläche des positiven Lin senelementes in einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position,
Δαpii den Wert der Asphärizität an der okularseitigen Fläche des positiven Lin senelementes in einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position und
fe die Brennweite der Optik okularseitig des Objektbildes angibt.
Der Wert der Asphärizität ist durch folgende Formel festgelegt:
Δα = ΔSasp - ΔSsph
worin
ΔSasp = Ch2/(1 + [1 - {1 + K}C2h2]1/2) + A4h4 + A6h6 + A8h8 . . .
ΔSSph = Ch2/(1 + [1 - C2h2]1/2)
C die Krümmung des asphärischen Scheitels (1/R),
h den Abstand von der optischen Achse,
K den Kegelschnittkoeffizienten,
A4 einen Asphärenkoeffizienten vierter Ordnung,
A6 einen Asphärenkoeffizienten sechster Ordnung und
A8 einen Asphärenkoeffizienten achter Ordnung angibt.
ΔSasp = Ch2/(1 + [1 - {1 + K}C2h2]1/2) + A4h4 + A6h6 + A8h8 . . .
ΔSSph = Ch2/(1 + [1 - C2h2]1/2)
C die Krümmung des asphärischen Scheitels (1/R),
h den Abstand von der optischen Achse,
K den Kegelschnittkoeffizienten,
A4 einen Asphärenkoeffizienten vierter Ordnung,
A6 einen Asphärenkoeffizienten sechster Ordnung und
A8 einen Asphärenkoeffizienten achter Ordnung angibt.
Vorteilhaft enthält die Aufrichtoptik eine Reflexionsfläche objektseitig des Objekt
bildes und drei Reflexionsflächen okularseitig des Objektbildes. Diese drei Refle
xionsflächen können durch ein Prisma gegeben sein.
Andererseits können in der Aufrichtoptik zwei Reflexionsflächen objektseitig des
Objektbildes so vorgesehen sein, dass diese Flächen eine Dachreflexionsfläche
(Dachkantreflexionsfläche) bilden. In diesem Fall sind zwei weitere Reflexionsflä
chen vorzugsweise okularseitig des Objektbildes vorgesehen. Diese beiden
okularseitig angeordneten Reflexionsflächen können durch ein Pentagonprisma
gegeben sein.
Das positive Linsenelement der Okularoptik kann einstückig an einer Eintrittsflä
che des Prismas ausgebildet sein.
Um in dem Suchergesichtsfeld Sucherfeldinformationen anzuzeigen, kann nahe
dem Objektbild ein transparentes Element angeordnet sein, an dem diese
Sucherfeldinformationen vorgesehen sind. In diesem Fall ist der Raum zwischen
dem positiven Linsenelement und dem transparenten Element vorteilhaft luftdicht
abgedichtet, um das transparente Element vor Staub, Kratzern etc. zu schützen.
Das transparente Element kann als Kondensorlinse ausgebildet sein.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben sieht die Erfindung weiterhin
eine Reellbild-Sucheroptik vor, die versehen ist mit einer Objektivoptik positiver
Brechkraft, einer Aufrichtoptik und einer Okularoptik positiver Brechkraft. Die
Aufrichtoptik dreht dabei ein Objektbild, das von der Objektivoptik erzeugt wird
und bei dem sowohl oben und unten als auch rechts und links vertauscht sind,
wieder in die korrekte Orientierung um. Die Objektivoptik enthält ein negatives
Linsenelement, das einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und objekt
seitig des Objektbildes angeordnet ist. Die Okularoptik enthält ein positives Lin
senelement, die einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und okularseitig
des Objektbildes angeordnet ist.
In dieser Reellbild-Sucheroptik mit ihrem negativen und ihrem positiven Lin
senelement wird ein Objektbild, das durch eine Optik objektseitig des negativen
Linsenelementes erzeugt wird, von dem negativen Linsenelement vergrößert.
Dieses vergrößerte Objektbild ist dann so angeordnet, dass es von dem okular
seitig des Objektbildes vorgesehenen positiven Linsenelement weiter vergrößert
wird. Dieses weiter vergrößerte Objektbild wird dann durch die Okularoptik be
trachtet.
Das negative Linsenelement der Objektivoptik erfüllt vorteilhaft folgende Bedin
gung:
1,05 < mn < 2 (4)
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes der Objek
tivoptik ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung erfüllt das positive Linsenelement der Okula
roptik folgende Bedingung:
1,2 < mp < 2 (1')
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes der Okularoptik
ist.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgaben sieht die Erfindung weiterhin
eine Reellbild-Sucheroptik vor, die eine Objektivoptik positiver Brechkraft, eine
Aufrichtoptik und eine Okularoptik positiver Brechkraft enthält. Ein Objektbild, das
von der Objektivoptik erzeugt wird und bei dem sowohl oben und unten als auch
rechts und links vertauscht sind, wird dabei von der Aufrichtoptik wieder in die
korrekte Orientierung umgedreht. Die Objektivoptik enthält ein negatives Lin
senelement, das einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und objektseitig
des Objektbildes angeordnet ist.
In dieser Reellbild-Sucheroptik mit ihrem negativen Linsenelement wird ein Ob
jektbild, das durch eine Optik objektseitig des negativen Linsenelementes erzeugt
wird, von dem negativen Linsenelement vergrößert und dann durch die Okularop
tik betrachtet.
Das negative Linsenelement der Objektivoptik erfüllt vorzugsweise folgende
Bedingung:
1,05 < mn < 2 (4)
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes der Objek
tivoptik ist.
Die Aufrichtoptik enthält mehrere Reflexionsflächen, von denen mindestens eine
an folgenden Stellen angeordnet ist:
- a) in einem Strahlengang objektseitig des negativen Linsenelementes,
- b) zwischen dem negativen Linsenelement und der Bilderzeugungsposition, d. h. der Position, an der das Objektbild erzeugt wird, bzw.
- c) in einem Strahlengang okularseitig des Objektbildes.
Die Reflexionsfläche, die sich in dem Strahlengang okularseitig des Objektbildes
befindet, kann durch ein Prisma gegeben sein.
Weiterhin können in der Aufrichtoptik zwei Reflexionsflächen, die (i) in dem
Strahlengang objektseitig des negativen Linsenelementes oder (ii) zwischen dem
negativen Linsenelement und der Bilderzeugungsposition angeordnet sind, durch
eine Dachreflexionsfläche mit zwei Reflexionsflächen gegeben sein. In diesem
Fall können zwei andere Reflexionsflächen okularseitig des von der Objektivoptik
erzeugten Objektbildes angeordnet sein. Diese beiden okularseitig angeordneten
Reflexionsflächen können an einem Pentagonprisma ausgebildet sein.
In dieser Beschreibung ist die Okularoptik als eine Optik festgelegt, die sich von
der Primärbilderzeugungsebene (Objektbild) zur Okularseite, d. h. zur Benutzer
seite, erstreckt. Außerdem ist das Okularlinsenelement gleichbedeutend mit
einem Okular, das okularseitig der gesamten Aufrichtoptik vorgesehen ist.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin
zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine Reellbild-Sucheroptik gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 die Rückansicht der Fig. 1,
Fig. 3 die Seitenansicht der Fig. 1,
Fig. 4 die optische Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
wobei die in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Reflexionsflächen in ausein
andergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 5A, 5B, 5C und 5D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 4 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 6A, 6B, 6C und 6D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 4 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel der optischen Anordnung, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezoge
ner Darstellung angegeben sind,
Fig. 8A, 8B, 8C und 8D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 7 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 9A, 9B, 9C und 9D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 7 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 10 ein drittes Ausführungsbeispiel der optischen Anordnung, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezoge
ner Darstellung angegeben sind,
Fig. 11A, 11B, 11C und 11D
Aberrationen der Anordnung nach Fig. 10 bei der Einstellung kürze
ster Brennweite,
Fig. 12A, 12B, 12C und 12D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 10 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 13 die optische Anordnung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 14A, 14B, 14C und 14D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 13 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 15A, 15B, 15C und 15D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 13 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 16 die optische Anordnung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 17A, 17B, 17C und 17D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 16 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 18A, 18B, 18C und 18D
Aberrationen der optischen Anordnung der Fig. 16 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 19 die optische Anordnung gemäß einem sechsten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 20A, 20B, 20C und 20D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 19 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 21A, 21B, 21C und 21D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 19 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 22 die Draufsicht auf die aus einem Dachspiegel und einem Pentagon
prisma bestehende Aufrichtoptik,
Fig. 23 die Draufsicht auf eine Anordnung, in der das positive Linsenele
ment einstückig mit einer Eintrittsfläche des Prismas ausgebildet ist,
Fig. 24 die optische Anordnung gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 25A, 25B, 25C und 25D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 24 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 26A, 26B, 26C und 26D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 24 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 27 die optische Anordnung gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 28A, 28B, 28C und 28D
Aberrationen der Anordnung nach Fig. 27 bei der Einstellung kürze
ster Brennweite,
Fig. 29A, 29B, 29C und 29D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 27 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 30 die optische Anordnung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 31A, 31B, 31C und 31D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 30 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 32A, 32B, 32C und 32D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 30 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 33 die optische Anordnung gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 34A, 34B, 34C und 34D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 33 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 35A, 35B, 35C und 35D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 33 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 36 die optische Anordnung gemäß einem elften Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 37A, 37B, 37C und 37D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 36 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 38A, 38B, 38C und 38D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 36 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 39 die optische Anordnung gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinan
dergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 40A, 40B, 40C und 40D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 39 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 41A, 41B, 41C und 41D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 39 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 42 die optische Anordnung gemäß einem dreizehnten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 43A, 43B, 43C und 43D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 42 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 44A, 44B, 44C und 44D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 42 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 45 die optische Anordnung gemäß einem vierzehnten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 46A, 46B, 46C und 46D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 45 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 47A, 47B, 47C und 47D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 45 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 48 die optische Anordnung gemäß einem fünfzehnten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 49A, 49B, 49C und 49D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 48 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 50A, 50B, 50C und 50D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 48 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 51 die optische Anordnung gemäß einem sechzehnten Ausführungs
beispiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in
auseinandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 52A, 52B, 52C und 52D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 51 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 53A, 53B, 53C und 53D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 51 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 54 die optische Anordnung gemäß einem siebzehnten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 55A, 55B, 55C und 55D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 54 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite,
Fig. 56A, 56B, 56C und 56D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 54 bei der Einstel
lung längster Brennweite,
Fig. 57 die optische Anordnung gemäß einem achtzehnten Ausführungsbei
spiel, wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in aus
einandergezogener Darstellung angegeben sind,
Fig. 58A, 58B, 58C und 58D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 57 bei der Einstel
lung kürzester Brennweite, und
Fig. 59A, 59B, 59C und 59D
Aberrationen der optischen Anordnung nach Fig. 57 bei der Einstel
lung längster Brennweite.
In einer Reellbild-Sucheroptik gemäß dem ersten bis sechsten Ausführungsbei
spiel ist objektseitig bezüglich des von einer Objektivoptik erzeugten Objektbildes
eine Reflexionsfläche vorgesehen. Die optische Achse, die an der Reflexionsflä
che reflektiert wird, wird gegenüber der optischen Achse, die auf die Reflexions
fläche trifft, im rechten Winkel abgelenkt. Das von der Objektivoptik erzeugte
Objektbild wird durch ein positives Linsenelement vergrößert, das einen Abbil
dungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und okularseitig des Objektbildes angeordnet
ist, wodurch eine hohe Suchervergrößerung erreicht wird.
Für eine Reellbild-Sucheroptik gemäß dem siebten bis zwölften Ausführungsbei
spiel gilt folgendes: (i) die Okularoptik ist mit dem vorstehend genannten positiven
Linsenelement versehen, das einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und
okularseitig des Objektbildes angeordnet ist. (ii) Die Objektivoptik ist vor dem von
der Objektivoptik erzeugten Objektbild mit einem negativen Linsenelement verse
hen, das einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat. Bei dieser Reellbild-
Sucheroptik, die in der Okularoptik das positive Linsenelement und in der Objek
tivoptik das negative Linsenelement hat, wird ein objektseitig des negativen
Linsenelementes erzeugtes Objektbild durch das negative Linsenelement vergrö
ßert und dieses vergrößerte Objektbild weiter durch das positive Linsenelement
vergrößert, das okularseitig des Objektbildes angeordnet ist, wodurch eine höhere
Suchervergrößerung erreicht wird.
Für die Reellbild-Sucheroptik gemäß dem dreizehnten bis achtzehnten Ausfüh
rungsbeispiel gilt folgendes: (i) die Objektivoptik hat unmittelbar vor dem durch
die Objektivoptik erzeugten Objektbild ein negatives Linsenelement mit einem
Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0. (ii) Das positive Linsenelement der Okula
roptik ist weggelassen. Mit dieser Reellbild-Sucheroptik, die das negative Lin
senelement enthält, wird ein Objektbild, das durch eine Optik objektseitig des
negativen Linsenelementes erzeugt wird, durch das negative Linsenelement
vergrößert, wodurch eine höhere Suchervergrößerung erreicht wird.
Durch die vorstehend erläuterten Anordnungen ist es möglich, die Brennweite des
Okularlinsenelementes auf einen Wert einzustellen, der einen angemessenen
Austrittspupillenabstand gewährleistet, und die Brennweite der Optik objektseitig
des negativen Linsenelementes unter Aufrechterhaltung einer hohen Sucherver
größerung zu verkürzen. Die Gesamtlänge der Objektivoptik kann so verkürzt
werden, ohne dafür die einfache und bequeme Betrachtung durch das Okularlin
senelement (Okularoptik) sowie die Qualität des Objektbildes opfern zu müssen.
Hauptsächlich durch das Umlenken der optischen Achse der Objektivoptik kann
die Länge der Sucheroptik weiter verkürzt werden.
In den Fig. 1 bis 4 ist das erste Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Reellbild-Sucheroptik gezeigt. Die Fig. 1 bis 3 zeigen die Positionen der opti
schen Elemente. Fig. 4 zeigt diese optischen Elemente in auseinandergezogener
Darstellung. Die Reellbild-Sucheroptik enthält eine Glasabdeckung C, eine Ob
jektivoptik 10, ein plankonvexes Linsenelement 41 (transparentes Element, Kon
densorlinse), eine bikonvexe Linse 31 (positives Linsenelement mit einem Abbil
dungsmaßstab von mehr als 1), ein Prisma 22 mit drei Reflexionsflächen und ein
Okularlinsenelement 32, das von einem positiven Meniskuslinsenelement gebildet
wird. Diese optischen Elemente sind in der eben genannten Reihenfolge von der
Objektseite aus betrachtet angeordnet.
Die Objektivoptik enthält ein bikonkaves erstes Linsenelement 11, ein bikonvexes
zweites Linsenelement 12 und ein als positives Meniskuslinsenelement ausgebil
detes drittes Linsenelement 13. Diese optischen Elemente sind dabei in der
genannten Reihenfolge von der Objektseite her gesehen angeordnet. Zwischen
dem zweiten Linsenelement 12 und dem dritten Linsenelement 13 ist ein ebener
Spiegel (Reflexionsfläche) 21 vorgesehen. Die optische Achse der Objektivoptik
10 wird durch den ebenen Spiegel 21 im rechten Winkel umgelenkt. Die Objek
tivoptik 10 hat insgesamt positive Brechkraft und erzeugt auf einer Bildebene 40
ein Objektbild. Nahe dieser Bildebene 40 ist ein plankonvexes Linsenelement
(Kondensorlinse) 41 so angeordnet, dass dessen Eintrittsfläche 41a mit der
Bildebene 40 zusammenfällt. Das Prisma 22 ist mit seiner Eintrittsfläche 22a dem
bikonvexen Linsenelement 31 und mit seiner Austrittsfläche 22e dem Okularlin
senelement 32 zugewandt.
Die Objektivoptik 10 erzeugt ein Objektbild, das auf dem Kopf steht und bei dem
links und rechts vertauscht sind. Das umgedrehte Objektbild wird durch den
ebenen Spiegel 21 und das Prisma 22 so aufgerichtet, das es richtig orientiert ist.
Das so aufgerichtete Objektbild kann dann durch das Okularlinsenelement 32
betrachtet werden. Der ebene Spiegel 21 und die drei Flächen des Prismas 22
bilden also mit ihren vier Reflexionsflächen eine Aufrichtoptik 20.
Das durch die Objektivoptik 10 in der Bildebene 40 erzeugte Objektbild wird durch
das bikonvexe Linsenelement 31 vergrößert und kann dann durch das Okularlin
senelement 32 betrachtet werden. Das bikonvexe Linsenelement 31 und das
Okularlinsenelement 32 bilden also die Okularoptik 30.
In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Anordnung wird die optische Achse der Ob
jektivoptik 10 durch den ebenen Spiegel 21 im rechten Winkel umgelenkt, und die
Brennweite der Objektivoptik 10 ist kurz eingestellt, wodurch der Abstand zwi
schen dem ersten Linsenelement 11 und dem ebenen Spiegel 21 kurz gehalten
wird. Die Gesamtlänge der Sucheroptik in der Richtung von vorne nach hinten
wird somit verkürzt. Wird die Brennweite der Objektivoptik 10 verkürzt, so wird
das von der Objektivoptik 10 in der Bildebene 40 erzeugte Objektbild verkleinert.
Da jedoch das durch das Okularlinsensystem 32 betrachtete Sucherbild durch
das zwischen der Bildebene 40 und dem Prisma 22 angeordnete bikonvexe
Linsenelement 31 vergrößert wird, wird trotz der kurzen Brennweite der Objek
tivoptik 10 eine hohe Suchervergrößerung erreicht.
Da bei dieser Anordnung eine hohe Suchervergrößerung ohne Verkürzung der
Brennweite des Okularlinsenelementes 32 erreicht wird, kann ein angemessener
Austrittspupillenabstand eingehalten werden. Auf diese Weise wird eine Reellbild-
Sucheroptik geringer Größe bereitgestellt, durch die man bequem und leicht
blicken kann und die eine hohe Suchervergrößerung hat.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Eintrittsfläche 41a des plankonvexen Linsenelemen
tes 41 eine ebene Fläche und so angeordnet, dass sie mit der Bildebene 40
zusammenfällt, in der die Objektivoptik 10 das Objektbild erzeugt. An der Eintritts
fläche 41a sind Suchergesichtsfeldinformationen wie der Gesichtsfeldrahmen, ein
Entfernungsmessrahmen etc. vorgesehen. Die Suchergesichtsfeldinformationen
werden dem Objektbild überlagert und können so gleichzeitig durch das Okular
linsenelement 32 betrachtet werden.
Beim Betrachten dieses Objektbildes werden auch Staub und Kratzer auf einer
Linsenfläche nahe des Objektbildes vergrößert und durch das Okularlinsenele
ment 32 betrachtet. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Raum zwischen der Austrittsflä
che des dritten Linsenelementes 13 und der Eintrittsfläche des bikonvexen Lin
senelementes 31 durch einen Linsenhalter 51 abgedichtet, wobei die vorstehend
genannten Flächen einander zugewandt sind. In dieser Anordnung verhindert der
Linsenhalter 51, das sich Staub und Kratzer auf der Eintrittsfläche des bikonvexen
Linsenelementes 31 und auf der Austrittsfläche des dritten Linsenelementes 13
ausbilden, das sich in der Nähe der Bildebene 40 befindet. Auf diese Weise kann
eine Reellbild-Sucheroptik bereitgestellt werden, bei der sich Staub und Kratzer
nicht bemerkbar machen.
Eine Reellbild-Sucheroptik ist im allgemeinen so aufgebaut, dass sie ein diver
gentes Strahlenbündel aus der Austrittspupille der Objektivoptik über die Aufrich
toptik zur Okularoptik führt. Je größer der Abstand von der Austrittspupille der
Objektivoptik ist, desto stärker divergiert das aus der Objektivoptik austretende
Strahlenbündel. Die Aufrichtoptik und die Okularoptik müssen dann größer be
messen sein. Um dies zu vermeiden, kann bekanntlich nahe der Stelle, an der
das Objektbild erzeugt wird, ein positives Kondensorlinsenelement vorgesehen
werden, um die Divergenz des Strahlenbündels zu verringern. Ist jedoch die
Brechkraft dieses Kondensorlinsenelementes zu stark, so nähert sich die an der
Rückseite der Okularoptik erzeugte Austrittspupille zu sehr der Okularoptik an, so
dass eine Beobachtung durch den Sucher schwierig wird. Es ist deshalb erforder
lich, das Kondensorlinsenelement mit einer geeigneten Brechkraft zu versehen.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Okularoptik ist zwischen dem Objektbild und der
Reflexionsfläche, die okularseitig des Objektbildes angeordnet ist, das positive
bikonvexe Linsenelement 31 vorgesehen, das einen Abbildungsmaßstab von
mehr als 1,0 hat. Das positive Linsenelement 31 kann deshalb als Kondensorlin
senelement arbeiten. Andererseits können auch die Aberrationen verringert
werden, während das positive Linsenelement einen geeigneten Abbildungsmaß
stab aufrecht erhält. Möglicherweise kann jedoch die für ein Kondensorlinsenele
ment geeignete Brechkraft nicht dem positiven Linsenelement 31 gegeben wer
den. In diesem Fall ist vorteilhaft, zusätzlich zu dem positiven Linsenelement 31
ein Kondensorlinsenelement in der Nähe des Objektbildes vorzusehen. In Fig. 1
arbeitet das plankonvexe Linsenelement 41 als ein solches Kondensorlinsenele
ment.
In Fig. 1 besteht die Aufrichtoptik 20 aus der Kombination des ebenen Spiegels
21 und des Prismas 22 mit seinen drei Reflexionsflächen. Die Anordnung ist
jedoch hierauf nicht beschränkt. Beispielsweise kann eine Kombination aus einem
Dachspiegel (Dachreflexionsfläche) und einem Pentagonprisma (zwei Reflexions
flächen) eingesetzt werden. Fig. 22 zeigt ein solches Beispiel. Im Gegensatz zu
der in Fig. 1 gezeigten Anordnung enthält die dort gezeigte Aufrichtoptik 20 ein
Dachprisma 60 mit zwei Reflexionsflächen 61, 62, die objektseitig des Objektbil
des angeordnet sind, und ein Pentagonprisma 63 mit Reflexionsflächen 64, 65,
die okularseitig des Objektbildes angeordnet sind. Die übrige Anordnung ist die
gleiche wie bei der in Fig. 1 gezeigten Reellbild-Sucheroptik. In Fig. 22 sind die
Komponenten, die den in Fig. 1 gezeigten Komponenten entsprechen, mit deren
Bezugszeichen versehen.
Wie vorstehend erläutert, kann für den Fall, dass ein Teil der Aufrichtoptik 20
durch das Dachprisma 60 gebildet wird, ein auf dem Kopf stehendes Objektbild
auch dann umgedreht werden, wenn die auf das Dachprisma 60 treffende opti
sche Achse und die an dem Dachprisma 60 reflektierte optische Achse in der
gleichen Ebene liegen. Die Abmessung der Sucheroptik kann so in Richtung der
Höhe (Auf/Ab-Richtung) verringert werden, wodurch neben der Dicke (Länge von
vorne nach hinten) auch die Höhenabmessung der Kamera reduziert werden
kann.
Die okularseitig der Bildebene 40 vorgesehenen Reflexionsflächen müssen nicht
notwendigerweise von einem Prisma gebildet werden. Beispielsweise kann eine
Spiegelkombination eingesetzt werden. Die Reflexionsflächen des Prismas kön
nen als Totalreflexionsflächen verwendet werden, wodurch ein helles Sucherge
sichtsfeld ohne Verlust an Lichtmenge erreicht werden kann. Sind die wirksamen
Blenden gleich, so kann darüber hinaus die in Fig. 1 gezeigte Anordnung, d. h.
das zwischen dem bikonvexen Linsenelement 31 und dem Okularlinsenelement
32 angeordnete Prisma 22 die Brennweite des Okularlinsenelementes 32 gegen
über einer Anordnung verkürzen, in der das Prisma 22 durch drei ebene Spiegel
ersetzt ist, da ein Prisma den Strahlengang kürzer halten kann als eine Kombina
tion aus Spiegeln, wodurch in einfacher Weise eine viel höhere Suchervergröße
rung erreicht wird. Wird ein Prisma verwendet, so kann das positive Linsenele
ment 31 einstückig an der Eintrittsfläche des Prismas ausgebildet sein. Wie in
Fig. 23 gezeigt, ist ein positives Linsenelement 31' einstückig an der Eintrittsflä
che des Prismas 22 ausgebildet.
Im Folgenden werden die Bedingungen (1) bis (4) diskutiert.
Bedingung (1) spezifiziert das Vergrößerungsverhältnis (Abbildungsmaßstab) des
positiven Linsenelementes 31, welches das Objektbild vergrößert und zwischen
dem Objektbild und der okularseitig des Objektbildes vorgesehenen Reflexions
fläche angeordnet ist.
Ist mp kleiner als die untere Grenze der Bedingung (1), so ist das Vergrößerungs
verhältnis des Objektbildes nicht ausreichend, so dass eine hohe Suchervergrö
ßerung nicht erreicht und der Austrittspupillenabstand kurz wird.
Übersteigt mp die obere Grenze der Bedingung (1), so wird das Abbildungsmaß
stabsverhältnis des Objektbildes zu groß, so dass selbst winzige Kratzer und
Staubpartikel, die an den Flächen der nahe des Objektbildes angeordneten
Linsenelemente und anderen Teilen vorhanden sind, so stark vergrößert werden,
dass sie sichtbar werden.
In Bedingung (1') ist der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes 31
so angegeben, dass die Vergrößerungswirkung auf das von der Objektivoptik
erzeugte Objektbild deutlich erhöht ist.
Unterschreitet mp die untere Grenze der Bedingung (1'), so werden eine ausrei
chend hohe Suchervergrößerung und ein angemessener Austrittspupillenabstand
nicht erreicht.
Überschreitet dagegen mp die obere Grenze der Bedingung (1'), so wird Vergrö
ßerungsverhältnis des Objektbildes wie im Falle der Bedingung (1) zu groß, so
dass selbst winzige Kratzer und Staubpartikel, die an den Flächen der Lin
senelemente und anderen Teilen nahe dem Objektbild vorhanden sind, so stark
vergrößert werden, dass sie sichtbar werden.
Das positive Linsenelement 31, das die Bedingung (1) oder (1') erfüllt, hat unter
Umständen eine zu starke Brechkraft, wodurch sphärische Aberration, Koma und
Verzeichnung verursacht werden.
Um ein übermäßiges Auftreten von sphärischer Aberration, Koma, Verzeichnung
und dergleichen zu vermeiden, ist in Bedingung (2) ein optimales Brechkraftver
hältnis des positiven Linsenelementes 31 zu der okularseitig des positiven Lin
senelementes 31 angeordneten Optik (Okularlinsenelement) angegeben. Durch
die Bedingung (2) ist die Brechkraft des positiven Linsenelementes 31, die zur
Brennweite der Okularoptik (mp × feL; mp: Abbildungsmaßstab des positiven
Linsenelementes; feL: Brennweite des Okularlinsensystems) beiträgt, vergleichs
weise schwach gehalten, wodurch sphärische Aberration, Koma, Verzeichnung
und dergleichen vermieden werden können.
Unterschreitet fp/feL die untere Grenze der Bedingung (2), so wird die Brechkraft
des positiven Linsenelementes 31 zu stark, wodurch sphärische Aberration,
Koma, Verzeichnung und dergleichen übermäßig auftreten.
Überschreitet dagegen fp/feL die obere Grenze der Bedingung (2), so wird die
Brechkraft des positiven Linsenelementes 31 zu schwach, so dass ihr Abbil
dungsmaßstab nicht ausreichend erhöht werden kann.
In Bedingung (3) ist die Ausgestaltung einer an dem positiven Linsenelement 31
ausgebildeten asphärischen Fläche angegeben. Das positive Linsenelement 31
ist gemäß Bedingung (2) mit einer geeigneten Brechkraft versehen, so dass die
Aberrationen angemessen reduziert werden kann. Durch die in Bedingung (3)
angegebene Ausgestaltung der asphärischen Fläche können sphärische Aberra
tionen, Koma, Verzeichnung und dergleichen wirkungsvoller korrigiert werden. In
den Ausführungsbeispielen ist das positive Linsenelement 31 so ausgebildet,
dass sie die effektivste Asphärizität bei etwa 60% ihrer maximalen wirksamen
Blende hat. Da das positive Linsenelement vergleichsweise nahe dem von der
Objektivoptik erzeugten Objektbild angeordnet ist, kann die maximale wirksame
Blende hp näherungsweise wie folgt angegeben werden:
hp = feL × tanβ
worin
feL die Brennweite der Optik okularseitig des positiven Linsenelementes und
β den scheinbaren Sehwinkel angibt.
feL die Brennweite der Optik okularseitig des positiven Linsenelementes und
β den scheinbaren Sehwinkel angibt.
Da der scheinbare Sehwinkel β für die Sucheroptik der Kamera im allgemeinen
etwa 11° beträgt, ist der Wert der Asphärizität an der von der optischen Achse
aus gemessenen Stelle wichtig, die durch 0,6 × feL × tan(11) = 0,12 × feL gegeben
ist.
Unterschreitet (Δαpii - Δαpi)/fe die untere Grenze der Bedingung (3), so wird der
Wert der Asphärizität an der asphärischen Fläche des positiven Linsenelementes
31 so klein, dass sphärische Aberration, Koma, Verzeichnung und dergleichen
nicht genügend korrigiert werden können.
Überschreitet dagegen (Δαpii - Δαpi)/fe die obere Grenze der Bedingung (3), so
wird der Wert der Asphärizität an der asphärischen Fläche des positiven Lin
senelementes 31 so groß, dass sphärische Aberration, Koma, Verzeichnung und
dergleichen überkorrigiert sind.
Bedingung (4) nimmt Bezug auf das negative Linsenelement (13), das objektseitig
der Position angeordnet ist, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt.
Bedingung (4) spezifiziert das Vergrößerungsverhältnis, d. h. den Abbildungsmaß
stab, des negativen Linsenelementes, um ein Bild zu vergrößern, das an einer
Optik (ohne dem negativen Linsenelement) erzeugt wird, die sich objektseitig des
negativen Linsenelementes befindet.
Unterschreitet mn die untere Grenze der Bedingung (4), so reicht das Vergröße
rungsverhältnis des negativen Linsenelementes 13 nicht aus, so dass eine hohe
Suchervergrößerung nicht erreicht und der Austrittspupillenabstand kurz wird.
Übersteigt mn die obere Grenze der Bedingung (4), so wird ein von dem negati
ven Linsenelement 13 vergrößertes Objektbild so groß, dass die Abmessungen
der Okularoptik vergrößert werden müssen.
Numerische Daten der Ausführungsbeispiele werden im Folgenden angegeben.
In den Diagrammen der chromatischen Aberration (chromatische Längsaberrati
on), dargestellt durch die sphärische Aberration, bezeichnen die durchgezogenen
Linien und die beiden Arten von gestrichelten Linien die sphärische Aberration bei
der d-, der g- bzw. der C-Linie. In den Diagrammen der chromatischen Queraber
ration bezeichnen die durchgezogene Linie und die beiden Arten von gestrichel
ten Linien die Vergrößerung bei der d-, der g- bzw. der C-Linie. S gibt das Sagit
talbild und M das Meridionalbild an. In den Diagrammen der Aberrationen be
zeichnet ER den Durchmesser der Austrittspupille (mm) und B den Austrittswinkel
(scheinbarer Sehwinkel) (°). In den Tabellen gibt S. F. L. E. die Einstellung kürze
ster Brennweite, L. F. L. E. die Einstellung längster Brennweite, fo die Brennweite
der Objektivoptik, r den Krümmungsradius, d die Linsenelementdicke oder den
Abstand zwischen den Linsenelementen, Nd den Brechungsindex bei der d-Linie
und ν die Abbe-Zahl an.
Eine zur optischen Achse symmetrische, asphärische Fläche ist wie folgt festge
legt:
x = cy2(1 + [1 - {1 + K}c2y2]1/2) + A4y4 + A6y6 + A8y8 + A10y10 . . .
worin
x den Abstand von einer an einem asphärischen Scheitel anliegenden Tangen tialebene,
C die Krümmung des asphärischen Scheitels (1/R),
h den Abstand von der optischen Achse,
K den Kegelschnittkoeffizienten,
A4 einen Asphärenkoeffizienten vierter Ordnung,
A6 einen Asphärenkoeffizienten sechster Ordnung,
A8 einen Asphärenkoeffizienten achter Ordnung und
A10 einen Asphärenkoeffizienten zehnter Ordnung bezeichnet.
x den Abstand von einer an einem asphärischen Scheitel anliegenden Tangen tialebene,
C die Krümmung des asphärischen Scheitels (1/R),
h den Abstand von der optischen Achse,
K den Kegelschnittkoeffizienten,
A4 einen Asphärenkoeffizienten vierter Ordnung,
A6 einen Asphärenkoeffizienten sechster Ordnung,
A8 einen Asphärenkoeffizienten achter Ordnung und
A10 einen Asphärenkoeffizienten zehnter Ordnung bezeichnet.
Fig. 1 zeigt das erste Ausführungsbeispiel der Reellbild-Sucheroptik in der Drauf
sicht. Fig. 2 ist eine Rückansicht der Fig. 1. Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Fig.
1. Fig. 4 zeigt die optische Anordnung der Reellbild-Sucheroptik, wobei die in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Reflexionsflächen in auseinandergezogener Darstellung
gezeigt sind. Die Fig. 5A bis 5D zeigen die Aberrationen, die in der optischen
Anordnung nach Fig. 4 bei der Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die
Fig. 6A bis 6D zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig.
4 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten. In Tabelle 1 sind die numeri
schen Daten das ersten Ausführungsbeispiels angegeben.
Daten für asphärische Flächen (nicht angegebene Asphärenkoeffizienten sind
Null (0,00))
Fig. 7 zeigt die optische Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung angegeben sind. Die optische Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels
ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass
(i) die Flächen Nr. 7 und 8 eine planparallele Platte 41' angeben und (ii) die
Position, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die okularseitige Ebene
der planparallelen Platte 41', d. h. die Fläche Nr. 8 ist. Die Fig. 8A bis 8D zeigen
die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 7 bei der Einstellung
kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 9A bis 9D zeigen die Aberrationen, die in
der optischen Anordnung nach Fig. 7 bei der Einstellung längster Brennweite
auftreten. In Tabelle 2 sind die numerischen Daten dieses Ausführungsbeispiels
angegeben.
Fig. 10 zeigt die optische Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung gezeigt sind. Die optische Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels ist
die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass (i)
das positive dritte Meniskuslinsenelement 13 (Fläche Nr. 5 und 6) durch ein
negatives Meniskuslinsenelement mit einer objektseitigen konkaven Fläche
ersetzt ist, (ii) die okularseitige Fläche (Nr. 8) des plankonvexen Linsenelementes
41 (Kondensorlinse: Fläche Nr. 7 und 8) die ebene Fläche ist und (iii) die Positi
on, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die okularseitige Ebene des
plankonvexen Linsenelementes, d. h. die Fläche Nr. 8 ist. Die Fig. 11A bis 11D
zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 10 bei der
Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 12A bis 12D zeigen die
Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 10 bei der Einstellung
längster Brennweite auftreten. In Tabelle 3 sind die numerischen Daten dieses
Ausführungsbeispiels angegeben.
Fig. 13 zeigt die optische Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung gezeigt sind. Die optische Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels ist
die gleiche wie die des driften Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass (i)
die Flächen Nr. 7 und 8 ein planparallele Platte 41' angeben, (ii) die Position, an
der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die objektseitige Ebene der plan
parallelen Platte 41, d. h. die Fläche Nr. 7 ist, (iii) okularseitig des Objektbildes
zwei separate Prismen 23 und 24 vorgesehen sind, d. h. in dem Prisma 23 zwei
Reflexionsflächen eingesetzt werden und in dem Prisma 24 eine Reflexionsfläche
verwendet wird, und (iv) das Okularlinsenelement 32 (Flächen Nr. 15 und 16) ein
plankonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 14A bis 14D zeigen die Aberrationen,
die in der optischen Anordnung nach Fig. 13 bei der Einstellung kürzester Brenn
weite auftreten. Die Fig. 15A bis 15D zeigen die Aberrationen, die in der opti
schen Anordnung nach Fig. 13 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten.
In Tabelle 4 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel angege
ben.
Fig. 16 zeigt die optische Anordnung des fünften Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung gezeigt sind. Die optische Anordnung des fünften Ausführungsbeispiels ist
die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass (i)
die okularseitige Fläche (Fläche Nr. 8) des plankonvexen Linsenelementes 41
(Flächen Nr. 7 und 8) die ebene Fläche ist, (ii) die Position, an der die Objek
tivoptik das Objektbild erzeugt, sich an der Fläche Nr. 8 befindet, (iii) ähnlich dem
vierten Ausführungsbeispiel okularseitig des Objektbildes zwei separate Prismen
23 und 24 vorgesehen sind, d. h. in dem Prisma 23 zwei Reflexionsflächen ver
wendet werden und in dem Prisma 24 eine Reflexionsfläche eingesetzt wird, und
(iv) das Okularlinsenelement 32 (Flächen Nr. 15 und 16) ein plankonvexes Lin
senelement ist. Die Fig. 17A bis 17D zeigen die Aberrationen, die in der optischen
Anordnung nach Fig. 16 bei der Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die
Fig. 18A bis 18D zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach
Fig. 16 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten. In Tabelle 5 sind die
numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel angegeben.
Fig. 19 zeigt die optische Anordnung des sechsten Ausführungsbeispiels, wobei
die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Dar
stellung gezeigt sind. Die grundlegende optische Anordnung des sechsten Aus
führungsbeispiels ist im wesentlichen die gleiche wie die des fünften Ausfüh
rungsbeispiels. Die Fig. 20A bis 20D zeigen die Aberrationen, die in der optischen
Anordnung nach Fig. 19 bei der Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die
Fig. 21A bis 21D zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach
Fig. 19 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten. In Tabelle 6 sind die
numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel angegeben.
Fig. 24 zeigt die optische Anordnung des siebenten Ausführungsbeispiels, wobei
die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Dar
stellung gezeigt sind. In dem siebenten bis zwölften Ausführungsbeispiel ist
zusätzlich zu dem positiven Linsenelement 31, das einen Abbildungsmaßstab von
mehr als 1,0 hat und in der Okularoptik angeordnet ist, ein negatives drittes
Linsenelement mit einem Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 in der Objektivop
tik vorgesehen. In der Reellbild-Sucheroptik nach Fig. 24 wird ein Objektbild, das
durch eine Optik objektseitig des negativen Linsenelementes 13 erzeugt wird, von
dem negativen Linsenelement 13 vergrößert und dann dieses vergrößerte Ob
jektbild von dem okularseitig des Objektbildes vorgesehenen positiven Lin
senelement 31 weiter vergrößert. Das so vergrößerte Objektbild kann dann durch
die Okularoptik 30 betrachtet werden.
In dem siebenten Ausführungsbeispiel ist das negative dritte Linsenelement 13
(Flächen Nr. 5 und 6) ein negativen Meniskuslinsenelement, das Element 41
(Flächen Nr. 7 und 8) ein plankonvexes Linsenelement und das Okularlinsenele
ment 32 ein plankonvexes Linsenelement. Die Fig. 25A bis 25D zeigen die Aber
rationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 24 bei der Einstellung kürze
ster Brennweite auftreten. Die Fig. 26A bis 26D zeigen die Aberrationen, die in
der optischen Anordnung nach Fig. 24 bei der Einstellung längster Brennweite
auftreten. In Tabelle 7 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbei
spiel angegeben.
Fig. 27 zeigt die optische Anordnung des achten Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung gezeigt sind. Die optische Anordnung des achten Ausführungsbeispiels ist
die gleiche wie die des siebten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass (i)
das negative dritte Linsenelement (Flächen Nr. 5 und 6) in der Objektivoptik ein
bikonkaves Linsenelement ist, (ii) die okularseitige Fläche (Fläche Nr. 8) des
plankonvexen Linsenelementes 41 die ebene Fläche ist, (iii) die Position, an der
die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die ebene Fläche (Fläche Nr. 8) des
plankonvexen Linsenelementes ist, und (iv) das Okularlinsenelement 32 (Flächen
Nr. 13 und 14) ein positives Meniskuslinsenelement ist. Die Fig. 28A bis 28D
zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 27 bei der
Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 29A bis 29D zeigen die
Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 27 bei der Einstellung
längster Brennweite auftreten. In Tabelle 8 sind die numerischen Daten für dieses
Ausführungsbeispiel angegeben.
Fig. 30 zeigt die optische Anordnung des neunten Ausführungsbeispiels, wobei
die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Dar
stellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des neunten Ausführungsbeispiels
ist die gleiche wie die des siebenten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon,
dass (i) das negative dritte Linsenelement (Flächen Nr. 5 und 6) in der Objek
tivoptik ein bikonkaves Linsenelement und (ii) das Okularlinsenelement 32 (Flä
chen Nr. 13 und 14) ein positives Linsenelement ist. Die Fig. 31A bis 31D zeigen
die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 30 bei der Einstellung
kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 32A bis 32D zeigen die Aberrationen, die
in der optischen Anordnung nach Fig. 30 bei der Einstellung längster Brennweite
auftreten. In Tabelle 9 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbei
spiel angegeben.
Fig. 33 zeigt die optische Anordnung des zehnten Ausführungsbeispiels, wobei
die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Dar
stellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des zehnten Ausführungsbeispiels
ist die gleiche wie des siebenten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass
(i) das plankonvexe Linsenelement 41 durch eine planparallele Platte 41' ersetzt
ist, (ii) die Position, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die objektsei
tige Ebene der planparallelen Platte 41', d. h. die Fläche Nr. 7 ist, und (iii) okular
seitig des Objektbildes zwei separate Prismen 23 und 24 vorgesehen sind, d. h. in
dem Prisma 23 zwei Reflexionsflächen verwendet werden und in dem Prisma 24
eine Reflexionsfläche eingesetzt wird. Die Fig. 34A bis 34D zeigen die Aberratio
nen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 33 bei der Einstellung kürzester
Brennweite auftreten. Die Fig. 35A bis 35D zeigen die Aberrationen, die in der
optischen Anordnung nach Fig. 33 bei der Einstellung längster Brennweite auf
treten. Tabelle 10 zeigt die numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel.
Fig. 36 zeigt die optische Anordnung des elften Ausführungsbeispiels, wobei die
Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Darstel
lung gezeigt sind. Die optische Anordnung des elften Ausführungsbeispiels ist die
gleiche wie die des siebenten Ausführungsbeispiels, abgesehen davon, dass (i)
das negative dritte Linsenelement 13 (Flächen Nr. 5 und 6) ein bikonkaves Lin
senelement, (ii) die okularseitige Fläche (Fläche Nr. 8) des plankonvexen Lin
senelementes 41 die ebene Fläche, (iii) die Position, an der die Objektivoptik das
Objektbild erzeugt, die ebene Fläche des plankonvexen Linsenelementes 41, d. h.
die Fläche Nr. 8 ist, und (iv) ähnlich dem zehnten Ausführungsbeispiel okularsei
tig des Objektbildes zwei separate Prismen 23 und 24 vorgesehen sind, d. h. in
dem Prisma 23 zwei Reflexionsflächen verwendet werden und in dem Prisma 24
eine Reflexionsfläche eingesetzt wird. Die Fig. 37A bis 37D zeigen die Aberratio
nen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 36 bei der Einstellung kürzester
Brennweite auftreten. Die Fig. 38A bis 38D zeigen die Aberrationen, die in der
optischen Anordnung nach Fig. 36 bei der Einstellung längster Brennweite auf
treten. Tabelle 11 zeigt die numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel.
Fig. 39 zeigt die optische Anordnung des zwölften Ausführungsbeispiels, wobei
die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener Dar
stellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des zwölften Ausführungsbeispiels
ist die gleiche wie die des elften Ausführungsbeispiels. Die Fig. 40A bis 40D
zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 39 bei der
Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 41A bis 41D zeigen die
Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 39 bei der Einstellung
längster Brennweite auftreten. In Tabelle 12 sind die numerischen Daten für
dieses Ausführungsbeispiel angegeben.
Fig. 42 zeigt die optische Anordnung des dreizehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. In dem dreizehnten bis achtzehnten Ausführungsbei
spiel ist das bikonvexe Linsenelement 31 weggelassen. In dem dreizehnten
Ausführungsbeispiel ist das dritte Linsenelement 13 (Flächen Nr. 5 und 6) ein
bikonkaves Linsenelement, das Element 41 (Flächen Nr. 7 und 8) ein bikonvexes
Linsenelement und das Okularlinsenelement 32 ein positives Meniskuslinsenele
ment. Die Fig. 43A bis 43D zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anord
nung nach Fig. 42 bei der Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die Fig.
44A bis 44D zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig.
42 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten. Tabelle 13 zeigt die numeri
schen Daten für dieses Ausführungsbeispiel.
Fig. 45 zeigt die optische Anordnung des vierzehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des vierzehnten Ausführungs
beispiels ist die gleiche wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, abgese
hen davon, dass (i) die Position, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt,
die okularseitige Fläche des bikonvexen Kondensorlinsenelementes 41, d. h. die
Fläche Nr. 8 ist, und (ii) das Okularlinsenelement 32 (Flächen Nr. 11 und 12) ein
bikonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 46A bis 46D zeigen die Aberrationen, die
in der optischen Anordnung nach Fig. 45 bei der Einstellung kürzester Brennweite
auftreten. Die Fig. 47A bis 47D zeigen die Aberrationen, die in der optischen
Anordnung nach Fig. 45 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten. In
Tabelle 14 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel angege
ben.
Fig. 48 zeigt die optische Anordnung des fünfzehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des fünfzehnten Ausführungs
beispiels ist die gleiche wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, abgese
hen davon, dass (i) das negative dritte Linsenelement 13 (Flächen Nr. 5 und 6)
ein negatives Meniskuslinsenelement und (ii) das Okularlinsenelement (Flächen
Nr. 11 und 12) ein bikonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 49A bis 49D zeigen die
Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 48 bei der Einstellung
kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 50A bis 50D zeigen die Aberrationen, die
in der optischen Anordnung nach Fig. 48 bei der Einstellung längster Brennweite
auftreten. In Tabelle 15 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbei
spiel angegeben.
Fig. 51 zeigt die optische Anordnung des sechzehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des sechzehnten Ausführungs
beispiels ist die gleiche wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, abgese
hen davon, dass (i) das negative dritte Linsenelement 13 (Flächen Nr. 5 und 6)
ein negatives Meniskuslinsenelement, (ii) das Kondensorlinsenelement 41 (Flä
chen Nr. 7 und 8) ein plankonvexes Linsenelement, (iii) die Position, an der die
Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die objektseitige ebene Fläche des plankon
vexen Kondensorlinsenelementes, d. h. die Fläche Nr. 7 ist, (iv) okularseitig des
Objektbildes zwei separate Prismen 23 und 24 vorgesehen sind, d. h. in dem
Prisma 23 zwei Reflexionsflächen verwendet werden und in dem Prisma 24 eine
Reflexionsfläche eingesetzt wird, und (v) das Okularlinsenelement 32 (Flächen
Nr. 13 und 14) ein plankonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 52A bis 52D zeigen
die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 51 bei der Einstellung
kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 53A bis 53D zeigen die Aberrationen, die
in der optischen Anordnung nach Fig. 51 bei der Einstellung längster Brennweite
auftreten. In Tabelle 16 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbei
spiel angegeben.
Fig. 54 zeigt die optische Anordnung des siebzehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des siebzehnten Ausführungs
beispiels ist die gleiche wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, abgese
hen davon, dass (i) das negative dritte Linsenelement 13 (Flächen Nr. 5 und 6)
ein negatives Meniskuslinsenelement ist, (ii) objektseitig des negativen dritten
Linsenelementes 13 eine planparallele Platte 42 (Flächen Nr. 7 und 8) vorgese
hen ist, (iii) die Position, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt, die
bildseitige Ebene der planparallelen Platte 42, d. h. die Fläche Nr. 8 ist, (iv) oku
larseitig des Objektbildes zwei separate Prismen 23 und 24 vorgesehen sind, d. h.
in dem Prisma 23 zwei Reflexionsflächen verwendet werden und in dem Prisma
24 eine Reflexionsfläche eingesetzt wird, und (v) das Okularlinsenelement 32 ein
plankonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 55A bis 55D zeigen die Aberrationen,
die in der optischen Anordnung nach Fig. 54 bei der Einstellung kürzester Brenn
weite auftreten. Die Fig. 56A bis 56D zeigen die Aberrationen, die in der opti
schen Anordnung nach Fig. 54 bei der Einstellung längster Brennweite auftreten.
In Tabelle 17 sind die numerischen Daten für dieses Ausführungsbeispiel ange
geben.
Fig. 57 zeigt die optische Anordnung des achtzehnten Ausführungsbeispiels,
wobei die Reflexionsflächen der Reellbild-Sucheroptik in auseinandergezogener
Darstellung gezeigt sind. Die optische Anordnung des achtzehnten Ausführungs
beispiels ist die gleiche wie die des dreizehnten Ausführungsbeispiels, abgese
hen davon, dass (i) die Position, an der die Objektivoptik das Objektbild erzeugt,
die okularseitige Fläche des bikonvexen Kondensorlinsenelementes 41, d. h. die
Fläche Nr. 8 ist, (ii) okularseitig des Objektbildes zwei separate Prismen 23 und
24 vorgesehen sind, d. h. in dem Prisma 23 zwei Reflexionsflächen verwendet
werden und in dem Prisma 24 eine Reflexionsfläche eingesetzt wird, und (iii) das
Okularlinsenelement 32 ein plankonvexes Linsenelement ist. Die Fig. 58A bis 58D
zeigen die Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 57 bei der
Einstellung kürzester Brennweite auftreten. Die Fig. 59A bis 59D zeigen die
Aberrationen, die in der optischen Anordnung nach Fig. 57 bei der Einstellung
längster Brennweite auftreten. In Tabelle 18 sind die numerischen Daten für
dieses Ausführungsbeispiel angegeben.
Wie aus Tabelle 19 hervorgeht, erfüllen die Ausführungsbeispiele 1 bis 6 die dort
angegebenen Bedingungen. Wie weiterhin aus den Diagrammen der Aberratio
nen hervorgeht, sind letztere ausreichend korrigiert.
Wie aus Tabelle 20 hervorgeht, erfüllen die Ausführungsbeispiele 8 bis 12 die
dort angegebenen Bedingungen. Wie sich weiterhin aus den Diagrammen der
Aberrationen ergibt, sind letztere ausreichend korrigiert.
Wie aus Tabelle 21 hervorgeht, erfüllen die Ausführungsbeispiele 13 bis 18 die
dort angegebene Bedingung. Wie weiterhin aus den Diagrammen der Aberratio
nen hervorgeht, sind letztere ausreichend korrigiert.
Wie die Ausführungsbeispiele belegen, stellt die Erfindung eine Reellbild-
Sucheroptik geringer Größe bereit, die eine hohe Suchervergrößerung und einen
großen Austrittspupillenabstand hat.
Außerdem stellt die Erfindung eine Reellbild-Sucheroptik geringer Größe bereit,
in der Staub und Kratzer nicht bemerkbar sind, wenn ein Objekt durch die Su
cheroptik betrachtet wird.
Claims (41)
1. Reellbild-Sucheroptik mit einer Objektivoptik positiver Brechkraft, einer
Aufrichtoptik und einer Okularoptik positiver Brechkraft, wobei die Aufrich
toptik ein von der Objektivoptik erzeugtes, verkehrtes Bild in die richtige Ori
entierung umkehrt, dadurch gekennzeichnet, dass
die Aufrichtoptik mehrere Reflexionsflächen enthält, von denen mindestens eine in einem Strahlengang objektseitig der Bilderzeugungsposition und mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition angeordnet ist,
die Okularoptik ein positives Linsenelement mit einem Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 enthält, und
dieses positive Linsenelement zwischen der Bilderzeugungsposition und der Reflexionsfläche angeordnet ist, die sich in dem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition befindet.
die Aufrichtoptik mehrere Reflexionsflächen enthält, von denen mindestens eine in einem Strahlengang objektseitig der Bilderzeugungsposition und mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition angeordnet ist,
die Okularoptik ein positives Linsenelement mit einem Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 enthält, und
dieses positive Linsenelement zwischen der Bilderzeugungsposition und der Reflexionsfläche angeordnet ist, die sich in dem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition befindet.
2. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
positive Linsenelement folgende Bedingung erfüllt:
1,05 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
1,05 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
3. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass das positive Linsenelement folgende Bedingung erfüllt:
1,2 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
1,2 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
4. Reellbild-Sucheroptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass sie folgende Bedingung erfüllt:
0,4 < fp/feL < 0,8
worin
fp die Brennweite des positiven Linsenelementes und
feL die Brennweite der Optik ohne positivem Linsenelement okularseitig des positiven Linsenelementes angibt.
0,4 < fp/feL < 0,8
worin
fp die Brennweite des positiven Linsenelementes und
feL die Brennweite der Optik ohne positivem Linsenelement okularseitig des positiven Linsenelementes angibt.
5. Reellbild-Sucheroptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das positive Linsenelement mindestens eine asphä
rische Fläche hat, die folgende Bedingung erfüllt:
0,0005 < (Δαpii - Δαpi)/fe < 0,01
worin
Δαpi den Wert der Asphärizität an der objektseitigen Fläche des positiven Linsenelementes an einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position,
Δαpii den Wert der Asphärizität der okularseitigen Fläche des positiven Linsenelementes an einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position und
fe die Brennweite der Optik okularseitig der Bilderzeugungsposition angibt.
0,0005 < (Δαpii - Δαpi)/fe < 0,01
worin
Δαpi den Wert der Asphärizität an der objektseitigen Fläche des positiven Linsenelementes an einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position,
Δαpii den Wert der Asphärizität der okularseitigen Fläche des positiven Linsenelementes an einer 0,12 × feL von der optischen Achse entfernten Position und
fe die Brennweite der Optik okularseitig der Bilderzeugungsposition angibt.
6. Reellbild-Sucheroptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Aufrichtoptik eine Reflexionsfläche objektseitig
der Bilderzeugungsposition und drei Reflexionsflächen okularseitig der Bil
derzeugungsposition hat.
7. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die
drei Reflexionsflächen okularseitig der Bilderzeugungsposition an einem
Prisma ausgebildet sind.
8. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn
zeichnet, dass die Aufrichtoptik objektseitig der Bilderzeugungsposition eine
Dachreflexionsfläche mit zwei Reflexionsflächen hat.
9. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufrichtoptik okularseitig der Bilderzeugungsposition zwei Reflexionsflächen
hat.
10. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
beiden Reflexionsflächen okularseitig der Bilderzeugungsposition an einem
Pentagonprisma ausgebildet sind.
11. Reellbild-Sucheroptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Reflexionsfläche okularseitig der Bilderzeu
gungsposition an einem Prisma ausgebildet ist und das positive Linsenele
ment einstückig an einer Eintrittsfläche dieses Prismas ausgebildet ist.
12. Reellbild-Sucheroptik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekenn
zeichnet durch ein transparentes Element, an dem Sucherfeldinformationen
ausgebildet sind und das nahe der Bilderzeugungsposition angeordnet ist.
13. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
der Raum zwischen dem positiven Linsenelement und dem transparenten
Element abgedichtet ist.
14. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
dass das transparente Element eine Kondensorlinse enthält.
15. Reellbild-Sucheroptik mit einer Objektivoptik positiver Brechkraft, einer
Aufrichtoptik und einer Okularoptik positiver Brechkraft, wobei die Aufrich
toptik ein von der Objektivoptik erzeugtes, verkehrtes Objektbild in die richti
ge Orientierung umkehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivoptik
ein negatives Linsenelement enthält, das einen Abbildungsmaßstab von
mehr als 1,0 hat und objektseitig der Bilderzeugungsposition angeordnet ist,
und dass die Okularoptik ein positives Linsenelement enthält, das einen Ab
bildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat und okularseitig der Bilderzeugungs
position angeordnet ist.
16. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass
der objektseitig des negativen Linsenelementes liegende Teil der Objek
tivoptik zur Erzeugung eines Bildes ausgebildet ist, das von dem negativen
Linsenelement zum Objektbild vergrößert wird, welches wiederum von dem
positiven Linsenelement weiter vergrößert wird und durch die Okularoptik zu
betrachten ist.
17. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
dass das negative Linsenelement folgende Bedingung erfüllt:
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
18. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch ge
kennzeichnet, dass das positive Linsenelement folgende Bedingung erfüllt:
1,2 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
1,2 < mp < 2
worin mp der Abbildungsmaßstab des positiven Linsenelementes ist.
19. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Aufrichtoptik mehrere Reflexionsflächen enthält, von
denen mindestens eine in einem Strahlengang objektseitig des negativen
Linsenelementes und mindestens eine andere Reflexionsfläche in einem
Strahlengang okularseitig des positiven Linsenelementes angeordnet ist.
20. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
in dem Strahlengang okularseitig des positiven Linsenelementes angeord
nete Reflexionsfläche an einem Prisma ausgebildet ist.
21. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Aufrichtoptik zwei objektseitig des negativen Lin
senelementes angeordnete Reflexionsflächen hat, die an einer Dachrefle
xionsfläche ausgebildet sind.
22. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufrichtoptik okularseitig des positiven Linsenelementes zwei Reflexionsflä
chen hat.
23. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die
beiden okularseitig des positiven Linsenelementes angeordneten Refle
xionsflächen an einem Pentagonprisma ausgebildet sind.
24. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch ge
kennzeichnet, dass die mindestens eine Reflexionsfläche, die in dem
Strahlengang okularseitig des positiven Linsenelementes angeordnet ist, an
einem Prisma und das positive Linsenelement einstückig an einer Eintritts
fläche dieses Prismas ausgebildet ist.
25. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 15 bis 24, gekennzeich
net durch ein nahe der Bilderzeugungsposition angeordnetes transparentes
Element, an dem Sucherfeldinformationen vorgesehen sind.
26. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass
der Raum zwischen dem negativen Linsenelement und dem transparenten
Element abgedichtet ist.
27. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet,
dass der Raum zwischen dem positiven Linsenelement und dem transpa
renten Element abgedichtet ist.
28. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch ge
kennzeichnet, dass der Raum zwischen dem negativen Linsenelement und
dem positiven Linsenelement abgedichtet ist.
29. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch ge
kennzeichnet, dass das transparente Element ein Kondensorlinsenelement
enthält.
30. Reellbild-Sucheroptik mit einer Objektivoptik positiver Brechkraft, einer
Aufrichtoptik und einer Okularoptik positiver Brechkraft, wobei die Aufrich
toptik ein von der Objektivoptik erzeugtes, verkehrtes Objektbild in die richti
ge Orientierung umkehrt, dadurch gekennzeichnet, dass die Objektivoptik
ein negatives Linsenelement enthält, das einen Abbildungsmaßstab von
mehr als 1,0 hat und objektseitig der Bilderzeugungsposition angeordnet ist.
31. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass
der objektseitig des negativen Linsenelementes angeordnete Teil der Objek
tivoptik zum Erzeugen eines Bildes ausgebildet ist, das von dem negativen
Linsenelement zum Objektbild vergrößert wird.
32. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet,
dass das negative Linsenelement folgende Bedingung erfüllt:
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
33. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Aufrichtoptik mehrere Reflexionsflächen enthält, von
denen mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang objektseitig
des negativen Linsenelementes und mindestens eine andere Reflexionsflä
che in einem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition ange
ordnet ist.
34. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Aufrichtoptik mehrere Reflexionsflächen hat, von
denen mindestens eine Reflexionsfläche in einem Strahlengang zwischen
der Bilderzeugungsposition und dem negativen Linsenelement und minde
stens eine andere Reflexionsfläche in einem Strahlengang okularseitig der
Bilderzeugungsposition angeordnet ist.
35. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet,
dass die in dem Strahlengang okularseitig der Bilderzeugungsposition an
geordnete Reflexionsfläche an einem Prisma ausgebildet ist.
36. Reellbild-Sucheroptik nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch ge
kennzeichnet, dass die Aufrichtoptik zwei Reflexionsflächen enthält, die in
einem Strahlengang objektseitig des negativen Linsenelementes angeordnet
und an einer Dachreflexionsfläche ausgebildet sind.
37. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufrichtoptik zwei Reflexionsflächen hat, die in einem Strahlengang
zwischen dem negativen Linsenelement und der Bilderzeugungsposition an
geordnet und an einer Dachreflexionsfläche ausgebildet sind.
38. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die
Aufrichtoptik zwei Reflexionsflächen okularseitig der Bilderzeugungsposition
enthält.
39. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die
okularseitig der Bilderzeugungsposition angeordneten beiden Reflexionsflä
chen an einem Pentagonprisma ausgebildet sind.
40. Reellbild-Sucheroptik mit, von der Objektseite her betrachtet, einer Objek
tivoptik positiver Brechkraft, einem Linsenelement negativer Brechkraft, das
einen Abbildungsmaßstab von mehr als 1,0 hat, einer Aufrichtoptik und einer
Okularoptik positiver Brechkraft, wobei ein von der Objektivoptik erzeugtes,
verkehrtes Bild von dem Linsenelement negativer Brechkraft zu einem Ob
jektbild vergrößert wird, dieses Objektbild von der Aufrichtoptik in die richtige
Orientierung umgekehrt wird und durch die Okularoptik zu betrachten ist.
41. Reellbild-Sucheroptik nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass
das Linsenelement negativer Brechkraft folgende Bedingung erfüllt:
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
1,05 < mn < 2
worin mn der Abbildungsmaßstab des negativen Linsenelementes ist.
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