Optisches System für Periskope Die Erfindung bezieht sich auf ein
optisches System für Periskope mit einem scheinbaren Bildwinkel von etwa 9o° und
darüber.Optical system for periscopes The invention relates to a
optical system for periscopes with an apparent field of view of about 9o ° and
about that.
Bekanntlich besitzen die Umkehrobjektive, besonders bei kurzen Periskopen
üblicher Bauart mit Umkehrsystemen, kurze Brennweiten. Besteht das System dagegen
aus einem Objektiv mit negativem und positivem Bestandteil, so führt dieses Konstruktionsprinzip
zu günstigeren optischen Verhältnissen.It is well known that the reversible lenses, especially with short periscopes
usual design with reversing systems, short focal lengths. If the system is against it
This construction principle leads to a lens with a negative and a positive component
to more favorable optical conditions.
Ferner ist bekannt, die Eintrittspupille des Systems zwischen den
negativen und positiven Bestandteil des Objektivs zu legen. Hierdurch wird erreicht,
daß das gesamte System einen günstigeren Strahlenverlauf im positiven Teil des Objektivs
erhält. Außerdem erübrigt es sich bei geeigneter Lage der Eintrittspupille, in der
Bildfeldebene eine Kollektivlinse anzubringen. Schwierigkeiten entstehen aber insofern,
als Okulare mit großem scheinbarem Gesichtsfeld im allgemeinen sehr starke kissenförmige
Verzeichnungen aufweisen, insbesondere wenn sie eine einfachere Bauart besitzen.
Andererseits sind aber derartige Okulare gerade wegen ihrer einfachen Bauart besonders
vorzuziehen, da sie nur aus wenigen Gliedern bestehen und eine Deformation einer
ihrer Flächen sich erübrigt. Es zeigte sich nun, daß bei einer Kombination derartiger
Okulare mit einem Objektiv der oben beschriebenen Bauart dieser Fehler sich durch
eine geeignete Formgebung des Negativgliedes des Objektivs beseitigen läßt, wenn
es erfindungsgemäß so gestaltet ist, daß der Radius der Eingangsfläche des negativen
Bestandteiles des Objektivs, im Gegensatz zu bekannten Objektivkonstruktionen mit
äußerst großem Bildwinkel, eine Mindestlänge von wenigstens
der
zweifachen Brennweite des Objektivs erhält. Die sich hierdurch ergebende starke
Verzeichnung des Objektivs hat zusammen mit der des Okulars außerdem noch den Vorteil,
daß der Durchmesser des Okulars und der Durchmesser der Gesichtsfeldblende wesentlich
kleiner werden, als eine abbildungsfehlerfreie geometrische Darstellung dies ergeben
würde. Diese Tatsache wirkt sich besonders bei einer binokularen Verwendung solcher
Systeme aus, da man bekanntlich hierbei eine bestimmte Größe des Okulardurchmessers
nicht überschreiten kann.It is also known that the entrance pupil of the system between the
to put negative and positive part of the lens. This achieves
that the entire system has a more favorable beam path in the positive part of the lens
receives. In addition, given a suitable position of the entrance pupil, there is no need in the
To attach a collective lens to the image field level. Difficulties arise insofar as
generally very strong pillow-shaped eyepieces with a large apparent field of view
Have distortions, especially if they are of a simpler design.
On the other hand, however, such eyepieces are special precisely because of their simple design
preferable as they consist of only a few links and a deformation of one
their surfaces are superfluous. It has now been shown that with a combination of such
Eyepieces with an objective of the type described above cause this error
Can eliminate a suitable shape of the negative member of the lens, if
it is designed according to the invention so that the radius of the input surface of the negative
Part of the lens, in contrast to known lens constructions with
extremely large angle of view, a minimum length of at least
the
twice the focal length of the lens. The resulting strong
Distortion of the lens together with that of the eyepiece also has the advantage of
that the diameter of the eyepiece and the diameter of the field stop are essential
become smaller than a geometric representation free of aberrations would result
would. This fact is particularly important when using binoculars
Systems, because it is known that this is a certain size of the eyepiece diameter
can not exceed.
Weiterhin wurde es für zweckmäßig befunden, zwischen dem negativen
und dem positiven Bestandteil des Objektivs reflektierende Flächen einzuschalten,
um hierdurch eine Bilddrehung zu erhalten. So ergibt z. B. ein Pentaprisma mit Dachkante
eine vollständige Aufrichtung des Bildes. Die Anordnung an dieser Stelle hat den
großen Vorteil, daß die Prismen bzw. die Spiegel geringe Abmessungen erhalten, da
sie sich in der Nähe der Eintrittspupille befinden. Außerdem ergibt sich die Möglichkeit,
die Lichtaustrittsfläche des negativen Bestandteiles sowie die Lichteintrittsfläche
des positiven Bestandteiles des Objektivs durch geeignete Lage der Eintrittspupille
innerhalb des Abstandes der beiden Bestandteile annähernd gleich groß zu bemessen,
woraus sich insofern ein bedeutender Vorteil ergibt, als es sich nunmehr ermöglichen
läßt, z. B. einem erfindungsgemäß im Zwischenraum der beiden Objektivbestandteile
eingefügten Pentaprisma mit Dachkante eine Form zu geben, die bei kleinem Glasweg
einen großen Wirkungsgrad aufweist. Ferner ergibt die Einführung eines großen Glasweges
günstige Voraussetzungen für die Verminderung des bei dieser speziellen Linsenkombination
auftretenden Farbenvergrößerungsfehlers.It was also found useful between the negative
and turn on reflective surfaces on the positive component of the lens,
in order to get an image rotation. So z. B. a pentaprism with a roof edge
a complete erection of the image. The arrangement at this point has the
great advantage that the prisms or mirrors get small dimensions because
they are near the entrance pupil. In addition, there is the possibility of
the light exit surface of the negative component and the light entry surface
the positive component of the objective through a suitable position of the entrance pupil
to be dimensioned approximately the same size within the distance between the two components,
which results in a significant advantage in that it is now possible
lets, e.g. B. one according to the invention in the space between the two lens components
Inserted pentaprism with roof edge to give a shape that with a small glass path
has a high degree of efficiency. It also results in the introduction of a large glass path
favorable conditions for the reduction of the with this special lens combination
color magnification error that occurs.
Bei Periskopen zwischen dem negativen und dem positiven Bestandteil
des Objektivs spiegelnde Flächen in Form von Prismen anzuordnen, ist an sich bekannt.In the case of periscopes between the negative and the positive component
Arranging reflective surfaces of the lens in the form of prisms is known per se.
In der Abbildung ist beispielsweise ein der Erfindung entsprechend
ausgebildetes optisches System dargestellt. Die Konstruktionsdaten für das Objektiv
und das Okular sind in der nachstehenden Tabelle angegeben, wobei die Längenmaße
in mm angegeben sind. Die Brennweiten betragen bei diesem Beispiel 5o mm für Objektiv
und Okular.
Beispiel
V = i : i, objektseitiger Winkel = 9o°
yid 2@
y2 + 4385 dl = 2,6 1,6584 50,8
11 = 719
d2 = 178 Platte 1,6513 38,3
1z = 1,4
y3 x@
74 - 5210 d3 - 15,o 1,5163 64,0
y5 - 96,82 d4 = 13,3 1,6889 31,1
ys + 338.25 l 2,$ Luft
-193'10 #b = 21 0,8 Luft 3 58°9
''s +205,05 d9 = 21,8 i ,6o73 58,9
y9 156,o d7 = 5,5 1,6889 31,1
710 v`' 15 = 123,5 Luft
. y11 + 61o,1 1s - 27,5
ylz -I- 65o d9 = 24,o 1,5638 60,3
y13 -11010 h = 0,3 Luft
y14 + 120,0 d70 = io,o i,6073 58,9
y15 - 400'0 l = 0,3 Luft
716 + 6z,5 dll - 11,0 1,6073 58,9
y17 00
In the figure, for example, an optical system designed according to the invention is shown. The construction data for the objective and the eyepiece are given in the table below, the length dimensions being given in mm. In this example, the focal lengths are 50 mm for the objective and eyepiece. example
V = i: i, object-side angle = 9o °
yid 2 @
y2 + 4385 = 2.6 dl 1.6584 5 0, 8
11 = 719
d2 = 178 plate 1.6513 38.3
1z = 1.4
y3 x @
74 - 5210 d3 - 15, o 1.5163 64.0
y5 - 96.82 d4 = 1 3.3 1.6889 31.1
ys + 338.25 l 2, $ air
-193'10 #b = 21 0.8 air 3 58 ° 9
'' s +205.05 d9 = 21.8 i, 6o73 58.9
y9 156, o d7 = 5.5 1.6889 31.1
7 10 v` ' 1 5 = 123.5 air
. y11 + 61o, 1 1s - 27.5
ylz -I- 65o d9 = 24, o 1.5638 60.3
y13 -11010 h = 0.3 air
y14 + 120.0 d70 = io, oi, 6073 58.9
y15 - 400'0 l = 0.3 air
71 6 + 6z, 5 dll - 11.0 1.6073 58.9
y17 00