DE3046684C2

DE3046684C2 - Okular

Info

Publication number: DE3046684C2
Application number: DE3046684A
Authority: DE
Inventors: Michiro Saitama Ohishi
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1979-12-26
Filing date: 1980-12-11
Publication date: 1983-07-28
Also published as: JPS5691210A; GB2068579B; JPS5952404B2; US4389097A; DE3046684A1; GB2068579A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Okular entsprechend dem Oberbegriff der Patentansprüche.

Im allgemeinen erfolgt eine Dioptrieneinstellung durch Änderung der Entfernung vom Auge bis zu dem zu betrachtender. Bild. Um die Entfernung zu ändern, ist der betrachtete Gegenstand vor oder hinter der objektseitigen Brennebene des Okulars angeordnet, damit ein Gegenstand als virtuelles Bild oder als reelles Bild in einer vorgegebenen Position erhalten wird. Bei einer einäugigen Spiegelreflexkamera wird, da sich der betrachtete Gegenstand in einer ortsfesten Lage befindet, das Okular zur Erzielung der gleichen Wirkung bewegt. Die Anzahl der Dioptrien wird durch folgende Gleichung bestimmt:

5 = -iooo/(p//■/,;,

wobei F die Brennweite des Okulars, Fi . ₂ die Brennweite des aus dem 1. und 2. Linsenglied bestehenden Linsensystems und v\, vi und vj die Abbe'schen Zahlen der jeweiligen optischen Werkstoffe sind.

Die Okulare stimmen mit den Okularen gemäß den offenbarten Datentabellen im wesentlichen überein, falls für jeden Bildfehler dritter Ordnung folgende Bedingung erfüllt ist:

wobei 5die Anzahl der Dioptrien, Fdie Brennweite des Okulars und fs die Entfernung vom betrachteter. Gegenstand bis zur Scharfeinstellungsposition des Okulars ist.

Wie aus der obigen Gleichung bekannt ist, muß der Verschiebeweg des Okulars größer werden, wenn dessen Brennweite größer bemessen werden soll oder der Dioptrien-Einstellbereich zu vergrößern ist. Bei einem üblichen Sucher ist es schwierig, den Dioptrieneinstellbereich zu vergrößern, da der Raum für eine Bewegung des Okulars begrenzt ist.

Die DE-OS 28 24 334 bezieht sich auf einen Einstellmechanismus zum Bewegen des Okulars eines Suchers einer Spiegelreflexkamera für die Dioptrieneinstellung, also nicht auf die Auslegung des Okulars.

Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde, ein Okular zu schaffen, welches bei guter Aberrationskompensation und nur geringer Linsenbewegung einen großen Dioptrieneinstellbereich, selbst bei beschränktem Raum, wie bei einer Kamera, aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale jeweils im kennzeichnenden Teil eines der Patentansprüche 1 —5 gelöst Dabei weist das Okular ein negatives Linsenglied Gj, zwei positive Linsenglieder G₂, G3, ein negatives Linsenglied G₊, ein M) Pentaprisma P und eine Feldlinse C auf und das zweite Linsenglied G2 ist zur Dioptrieneinstellung bewegbar. Das auf diese Weise aufgebaute Okular genügt den folgenden Beziehungen:

(1) F,<0,0,7F<|F,!<F,

(2) 035 F< Fi. 2 < 0,55 F, und

(3) 1,4 < (V₂ -f- v₃)/(vi + Va) < 1,8,

Flächenteilkoeffizient nach Seidel des Okulars gemäß der betreffenden Datentabelle
Seidel-Koeffizient an der entsprechenden Linsenfläche für das von der Datentabelle abweichende Okular.

(Der Querstrich über einer Größe bedeutet Mittelwertbildung durch Summation der entsprechenden Werte für alle Linsenflächen und Division durch die Anzahl der Linsenflächen 5 und 5' sind für {— 1 und die jeweilige tatsächliche Blendenlage zu rechnen.)

Aufgrund des im wesentlichen selben Korrektionszustandes hinsichtlich der Bildfehler dritter Ordnung und der fest vorgegebenen Linsenanordnung sind auch im wesentlichen äquivalente Mittel für die Korrektur der Bildfehler höherer Ordnung vorgegeben. Entsprechende Okulare lassen sich problemlos berechnen.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. la eine schematische Anordnung eines erfindungsgemäßen Okulars mit Dioptrieneinstellung zur positiven Seite,

Fig. Ib eine schematische Anordnung des Okulars mit Dioptrieneinstellung zur negativen Seite,

Fig.2—6 jeweils verschiedene Aberrationskurven auf der Grundlage der Ausführungsbeispiele 1 bis 5.

Nachfolgend werden die vorausgehend aufgeführten Bedingungen erläutert.

Die Bedingung

ist notwendig, um einen ausreichenden Betrag der Brechkraft für das ersten Linsenglied G_t zu erzielen, welches eine negative Brechkraft hat Die Bedingung vergrößert die Eingangsschnittweite, d. h_ den Abstand der Bildebene der F i g. 1 vom 3. Linsenglied im Vergleich zur Gesamtbrennweite. Wird der untere Grenzwert von 0, F<|Fi| überschritten, so ist der

Betrag der negativen Brechkraft beträchtlich. Daher ist es möglich, selbst wenn der Dioptrienbereich zur Negativseite verg.-ößert wird oder wenn das zweite Linsenglied C₂ zur Dioptrieneinstellung bewegt wird, den Dioptrieneinsteilbereich zu vergrößern. Es ist jedoch wegen der hinteren Linsenglieder schwierig, Aberrationen zu kompensieren. Ferner wird die Auffächerung der Lichtstrahlen gegenüber der optischen Achse bei sich vergrößerndem Linsendurchmesser des hinteren Linsengliedes vergrößert. Dies macht es schwierig, das System in einem beschränkten Raum, wie beispielsweise in einer Kamera, anzuordnen. Wird andererseits der obere Grenzwert von \F\\<F überschritten, so dient dies dazu, Aberrationen, die durch das hintere Linsenglied bedingt sind, zu kompensieren. Jedoch ist es schwierig, den Dioptrieneinsteilbereich zu vergrößern.
Die Bedingung

(2), 0,35 < F₁.2 < 0,55 F,

ist notwendig, um ein gutes Gleichgewicht der verschiedenen Aberrationen und einen großen Dioptrieneinstellbereich zu erzielen. Wird der untere Grenzwert von 0.35 F< F\. ₂ überschatten, so ist es schwierig, die sphärische Aberration zu kompensieren. Wird die sphärische Aberration nicht gut kompensiert, so wird besonders in einer einäugigen Spiegelreflexkamera die Genauigkeit dei Scharfeinstellung verringert. Wird andererseits der obere Grenzwert von Fi. 2<*\5 F überschritten, so ist es schwierig. Astigmatismus, Verzeichnung und dgl. zu kompensieren. Wird der Astigmatismus nicht kompensiert, so wird das Bild unschärfer. Wird die Verzeichnung nicht gut korrigiert, so ist die Bildfläche am Bildfeldrand merklich gekrümmt, wodurch nur ein minderwertiges Bild erhalten wird.
Die Bedingung

(3), 1,4 < (v₂+V₃)Z(V₁ + V₄) < 1,8

wird erfüllt, indem ein geeigneter optischer Werkstoff zum Erzielen einer guten Farbkorrektur gewählt wird. Wird der untere Grenzwert von

1,4 < (vi + vj)/(v\ + Va)

ι5 überschritten, so werden merkliche Farbvergrößerungsfehler erzeugt, so daß eine Farbauffächerung in den äußeren Abschnitten des Bildes auftritt. Wird der obere Grenzwert vor.

überschritten, so wird die axiale chromatische Aberration größer, was ebenfalls die Genauigkeit der Scharfeinstellung verringert. Daher eignet sich ein derartiges System nicht als Okular.

Es werden nun einzelne Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Okulars mit einer Dioptrieneinstellung von Null D beschrieben, wobei fr,= ) /-ter Krümmungsradius der Linsen, (W,=) /-ter Abstand der Linsenflächen, (Ni=) /-ter Brechungsindex für die

rf-Linie der(v,=j /-te Abbesche Zahl der Linsen ist.

Okular 1

F= 100

Λ	- 91,506	d\	1,31	«1	1,76180	vi 27,1
r₂	258,028	d₂	3,22
O	-347,841	dj	7,17	"2	1,83400	V₂ 37,2
/4	- 55,069	d₄	0,33
/j	85,675	ds	5,87	"3	1,83481	V₃ 42,7
/6	- 90,858	d₆	3,81
ri	-107,151	"7	2,28	*It₄*	1,84666	v₄ 23,9
r»	134,923	Qa,	2,18
r₉	OO	d₉	133,06	"5	1,51633	V₅ 64,1
/"10	OO	*d\o*	1,64
Λ ι	127,990	du	5,74	"6	1,80518	V₆ 25,4
rn	00	dn	2,63
		(1) F₁	= -0,8852 F
		(2) F₁	.2= 0,4319 F
		(3) (V;	! + ^V3)/(^VI + V₄) =	1,569

Dioptrien

1,5/)

6,66
0,80

036
6.22

100

10

Okular 2

'Ί	- 85,887	d,	1,31	«1	1,76180	38	v, 27,1
	214,418	di	3,82			96
	-346,082	d>	6,19	"2	1,83400	v₂ 37,2
/·,	- 51,913	*el,*	0,33
/■j	90,385	ds	5,96	"3	1.83481	V₃ 42,7
Ύ.	- 83,082	d*	4,46
;·₇	-110,047	di	2,15	"-1	1,84666	v₄ 23,9
'8	119,781	*il»*	2,37
'".I	OO	*<.**	132,40	"5	1,51633	V₅ 64,1
'Ίη	OO	*d\o*	1,63
'Ίι	127,351	du	5,71	"6	1,80518	v, 25,4
'Ί:	OO	dn	2,61
		<\) F,	= - 0,8034 F
		(2) F₁. j	0,4234 F
		(3) (v₂ +	■ vj)/(v, + V₄) = 1,569
		Dioptrien	di
		-3,OD	7,90	O,
		1,5 D	1,32	6,

Okular 3

= 100

r\	- 81,569	d\	1,30	1,61	9,02	"I	1,76180	V\	27,1
r₂	189,581	d₂	4,47	5,63	1,30
O	-289,061	*d_}*	4,63	2,57	"2	1,83400	V2	37,2
/"4	- 52,006		0,16	= -0,7471 F
rs	84,953	ds	6,25	2 = 0,4339 F	"3	1,83481	^V3	42,7
Tb	- 82,085	de	5,85	+ v₃)/(v, + V₄) =
Tl	- 98,783	di	1,27	Dioptrien d₂	"4	1,84666	V₄	23,9
r»	143,770	dt	2,14	-3.0D
*r<>*	OO	d₉ 130,35	1,5 D	"5	1,51633	V₅	64,1
Ho	OO
*T\\*	125,385	d„	"6	1,80518	^V6	25,4
Γη	OO	dn
		U) F₁
		(2) F₁.
		(3) (V₂	1,569
			ds
			1,32
			3,91

11

F= 100

rfi

30 46 684

1,27

1,58

12

η, 1,74077

1,27

1,58

rf*

dt

v.

27,8

- 127,359

di

4,32

5,53

4,34

5,54

1,15

1,12

F= 100

183,358

rfj

Okular 4

3,59

2,53

n₂ 1,88300

3,59

2,53

8,89

8,86

V₂

40,8

-110,698

-158,210

rf.

0,32

= -0,9314 F

0,32

= -0,9317 F

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

184,031

- 52,684

ds

5,39

0,4615 F

H₃ 1,80440

5,39

! = 0,4617 F

V₃

47,4

Γι

-158,140

75,118

rf₆

5,93

5,90

f V₃V(V₁ + v₄) = 1

η, 1,80518

,·,

- 52,661

- 101,808

rf,

1,27

/I₄ 1,78472

1,27

di

V₄

25,7

r_A

75,085

- 109,398

1,87

9,11

n₂ 1,88300

1}

- 98,426

137,643

rf, 128,236

/I₃ 1,51633

rf, 128,29

1,38

Vs

64,1

'V,

- 109,349

OO

rfio

rf.o

/I₃ 1,81600

;·,

129,675

OO

rf. 1

/i₆ 1,80518

rf..

V₆

25,4

r»

OO

123,404

rf.2

n₄ 1,80518

'·.)

OO

(D F,

(D F₁

On

123,349

(2) F₁.,

(2) F₁.

/I₅ 1,51633

Oi

OO

(3) (V₂H

- v₃)/(V| + V₄) = 1,475

(3) (V₂-

Oi

Dioptrien

(/_,

Dioptrien

/I₆ 1,80518

-3,OZ)

9,08

-3,OD

1,5 D

1,17

1,5 D

Okular 5

,720

rf.

_Vl

25,4

rf₂

rfs

V2

40,8

rft

^ 0

rfs

Vj

46,6

r₂

rf₆

/3

rf?

V₄

25,4

r*

rfg

rs

V₅

64,1

r₆

/7

V₆

25,4

/■g

'9

Oo

Oi

02

Claims

Patentansprüche:

1. Okular für Spiegelreflexkameras, mit einem negativen Linsenglied, zwei positiven Linsengliedern, einem negativen Linsenglied, einem Pentapris- und einer positiven Feldlinse, dadurch

gekennzeichnet, daß zur Änderung der Lage des betrachterseitigen Sucherbildes das zweite und dritte Linsenglied verschiebbar sind und daß das Okular folgende Konstruktionsdaten aufweist:

F=IOO

- 91,506 r₂ 258,028 Ti -347,841 r₄ - 55,069 T₅ 85,675 T₆ - 90,858 T₁ -107,151 r&. 134,923 -^r5 OO Ίο OO Πι 127,990 f.— OO

1,31 di 3,22 di 7,17 d* 0,33 d₅ 5,87 d₆ 3,81 di 2,28 di 2,18 do 133,06 d\o 1,64 du 5,74 du 2,63

n, 1,76180

n₂ 1,83400

ny 1,83481

/J₄ 1,84666

/is 1,51633

n₆ 1,80518

v, 27,1

v₂ 37,2

V₃ 42,7

V₄ 23,9

V₅ 64,1

V₆ 25,4

Dioptrien

■ 2,5 Ti
1,5 D

6,66 0,80

0,36 6,22

wobei Fdie Brennweite des · ""kulars und (v;=) Me Abbesche Zahl der Linsen, (n=) i-ter Krümmungsradius der Linsen, (di=) /-ter Abstand der Linsenflächen und (Ni=) /-ter Brechungsindex für die cZ-Linie der Linsen ist.

2. Okular für Spiegelreflexkameras, mit einem negativen Livisenglied, zwei positiven Linsengliedern, einem negativen Linsenglied, einem Pentaprisma und einer positiven Feldlinse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Lage des betrachterseitigen Sucherbildes das zweite und dritte Linsenglied verschiebbar sind und daß das Okular folgende Konstruktionsdaten aufweist:

r\\

F=

- 85,887 214,418

-346,082

- 51,913 90,385

- 83,082 -110,047

119,781

OO OO

127,351

di 1,31 di 3,82 di 6,19 d* 0,33 ds 5,96 d₆ 4,46 di 2,15 di 2,37 d₉ 132,40 d]o 1,63 du 5,71 du 2,61

n, 1,76180

/I₂ 1,83400

/Z₃ 1,83481

/z₄ 1,84666

/I₅ 1,51633

/z₆ 1,80518

Vi 27,1

V₂ 37,2

v₃ 42,7

V₄ 23,9

V₅ 64,1

v₆ 25,4

Dioptrien

-3,OD
1,5 D

7,90 1,32

0,38 6,96

wobei F die Brennweite des Okulars und (v/=) '-te Abbesche Zahl der Linsen, (n=) /-ter Krümmungsradius der Linsen, (di=) /-ter Abstand der Linsenflächen und (N₁=) /-ter Brechungsindex für die d-Linie

bo der Linsen ist.

3. Okular für Spiegelreflexkameras, mit einem negativen Linsenglied, zwei positiven Linsengliedern, einem negativen Linsenglied, einem Pentaprisma und einer positiven Feldlinse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Lage des betrachterseitigen Sucherbildes das zweite und dritte Linsenglied verschiebbar sind und daß das Okular folgende Konstruktionsdaten aufweist:

3 F=IOO η - 81,569 r₂ 189,581 rs -289,061 - 52,006 ^r5 84,953 r₆ - 82,085 - 98,783 143,770

no

125,385

Dioptrien

-3,0 Z>
1,5D

9,02
1,30

di 1,30 di 4,47 di 4,63 d* 0,16 ds 6,25 d₆ 5,85 d₇ 1,27 di 2,14 d₉ 130,35 d\o 1,61 dn 5,63 dn 2,57

1,32 8,91

wobei F die Brennweite des Okulars und (v,=) /-te Abbesche Zahl der Linsen, (η=) /-ter Krümmungsradius der Linsen, (di—) /-ter Abstand der Linsenflä-

F=IOO

Ti₁ 1,76180

/I₂ 1,83400

λ₃ 1,83481

/I₄ 1,84666

/I₅ 1,51633

/I₆ 1,80518

ν, 27,1

V₂ 37,2

V₃ 42,7

V₄ 23,9

V₅ 64,1

v₆ 25,4

chen und (Ni=) Ater Brechungsindex für die d-Linie der Linsen ist

4. Okular für Spiegelreflexkameras, mit einem negativen Linsenglied, zwei positiven Linsengliedern, einem negativen Linsenglied, einem Pentaprisma und einer positiven Feldlinse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Lage des betrachterseitigen Sucherbildes das zweite und dritte Linsenglied verschiebbar sind und daß das Okular folgende Konstruktionsdaten aufweist:

-110,698 di 1,27 "1 1,74077 v, 27,8 184,031 di 4,32 0 -158,140 di 3,59 "1 1,88300 v₂ 40,8 U - 52,661 d₄ 0,32 rs 75,085 ds 5,39 "3 1,80440 v₃ 47,4 Z₆ - 98,426 d₆ 5,93 T₁ -109,349 di 1,27 /I₄ 1,78472 v, 25 7 ,_t 129,675 ds 1,87 r₉ OO d₉ 128,236 "5 1,51633 V₅ 64,1 r\o OO dio 1,58 r\\ 123,349 dn 5,53 "6 1,80518 v₆ 25,4 r OO dn 2,53

Dioptrien

-3,OD
1,5 D

9,08
1,17

1,15 8,89

wobei F die Brennweite des Okulars und (v,=) /-te Abbesche Zahl der Linsen, (r,·=) /-ter Krümmungsradius der Linsen (di=) /-ter Abstand der Linsenflä-

F= 100

t\ -127,359 di 1,27 ri 183,358 di 4,34 O -158,210 d* 3,59 - 52,684 d_s 0,32 rs 75,118 d₆ 5,39 /a -101,30« 5,90

chen und (Ni=) /-ter Brechungsindex für die d-Linie der Linsen ist.

5. Okular für Spiegelreflexkameras, mit einem negativen Linsenglied, zwei positiven Linsengliedern, einem negativen Linsenglied, einem Pentaprisma und einer positiven Feldlinse, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Lage des betrachterseitigen Sucherbildes das zweite und dritte Linsenglied verschiebbar sind und daß das Okular folgende Konstruktionsdaten aufweist:

η, 1,80518 ν, 25,4

/I₂ 1,88300 v₂ 40,8

/I₃ 1,81600 ν, 46,6·

ί_η -109,398 ί/₇ 30 46 684 "4 1,80518 6 v₄ 25,4 5 /·„ 137,643 ds Γ, °° d, 1,27 "5 1,51633 V₅ 64,1 /·,„ «> d\o 1,87 /-,, 123,404 du 128,29 "6 1,80518 V₆ 25,4 Γι j °° dn 1,58 5,54 2,53

Dioptrien

-3,OD
1,5 D

9,11
1,38

1,12
8,86

wobei Fdie Brennweite des Okulars und (·ν,=) /-te Abbesche Zahl der Linsen, (η=) /-ter Krümmungsradius der Linsen, (d,=) Ater Abstand der Linsenflächen und (Ni=) /-ter Brechungsindex für die d-Linie der Linsen ist.