DE904476C - Mehrgliedriges Okular - Google Patents

Description

• Mehrgliedriges Okular Die Anforderungen, die an die Bildfehlerkorrektion der Okulare gestellt werden, sind um so schwerer zu erfüllen, je größer das nutzbare Gesichtsfeld eines Okulars ist. Weitwinkelokulare, d. h. solche, bei denen das nutzbare Gesichtsfeld 6o bis 7o° und darüber betragen soll, werden deshalb meist aus vier oder fünf Linsen zusammengesetzt, wobei angestrebt wird, bei ausreichender Korrektion mit möglichst wenig Linsen auszukommen. Von den im allgemeinen verbleibenden Fehlern ist die Bildkrümmung und die Koma am störendsten, während die Verzeichnung meist in Kauf genommen werden kann, da durch sie die Schärfe des Bildes nicht beeinträchtigt wird. Petzval hat gezeigt, daß der Ausdruck in dem mit r die Radien der brechenden Flächen und mit n und n` die Brechwerte der den Flächen anliegenden Mittel bezeichnet sind, in engem Zusammenhang mit der Bildkrümmung steht. Verschwindet dieser Ausdruck, so kann das Gesichtsfeld ohne astigmatische Fehler geebnet werden. Behält er aber eine merkliche Größe, so kann eine Bildebnung nur in übertragenem Sinn durch Einführung einer astigmatischen Differenz zwischen der meridionalen und der sagittalen Bildschale erreicht werden. Gelten diese Betrachtungen auch in erster Linie für ein der Mitte des Gesichtsfeldes benachbartes Gebiet, so können sie doch mit gewissen Einschränkungen noch für ein größeres Gesichtsfeld angewendet werden. Bei den meist gebräuchlichen chromatisch korrigierten Okularen hat die Petzvalsche Summe, bezogen auf die Brennweite roo, den Wert P = 0,007 bis o,oo8. Es sind jedoch Okulare bekanntgeworden, bei denen dieser Wert stark herabgesetzt und daher auch eine Verbesserung des Astigmatismus in den äußeren Teilen des Gesichtsfeldes erreicht worden ist. Bei diesen Okularen war das dem Auge zuzukehrende Glied als stark durchgebogener, eine Kittfläche enthaltender Meniskus ausgebildet, der seine hohle Seite dem Auge zukehrt. Diese Durchbiegung des augenseitigen Gliedes wirkt jedoch insofern ungünstig, als dadurch die sphärische Abweichung in der Achse beträchtlich anwächst, so daß die bekannten Okulare dieser Art nur bei einem kleinen Öffnungsverhältnis eine ausreichende Bildgüte in der Mitte des Gesichtsfeldes aufweisen. Ebenso treten bei ihnen stärkere komatische Abweichungen innerhalb des Gesichtsfeldes auf. Durch eine entsprechende Überkorrektion des Astigmatismus erreicht man eine Verbesserung der Koma, weshalb man diese Okulare mit starkem Astigmatismus ausführt.
• Den Nachteilen der starken Durchbiegung des augenseitigen Gliedes läßt sich jedoch gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch in zweckmäßiger Weise begegnen, daß man die Kittfläche im augenseitigen Glied nach dem Auge zu hohl macht und ihr einen Krümm.ungsradius gibt, der seinem absoluten Wert nach kleiner als das o,7fache des Abstandes zwischen dem Scheitel der Kittfläche und dem augenseitigen Brennpunkt des Okulars ist, die Brechwerte der an die Kittfläche angrenzenden Mittel für Natriumlicht so wählt, daß der Unterschied zwischen beiden Werten mindestens 0,2o beträgt, und dabei das Mittel mit dem geringeren Brechwert dem Auge zukehrt.
• Diese Maßnahmen bedeuten die Einführung einer stark streuenden Kittfläche im augenseitigen Glied des Okulars, die von den nach dem Rand des Gesichtsfeldes zielenden Hauptstrahlen unter verhältnismäßig großem Winkel durchsetzt wird, und sie haben sich als sehr zweckmäßig erwiesen. Es ist bei den der Erfindung entsprechenden Okularen außer der Ebnung des Bildfeldes in übertragenem Sinn und einer entsprechenden Verteilung der sagittaIen und der meridionalen Bildschalenfehler möglich, die sphärischen Abweichungen des Okulars weitgehend zu beseitigen und ebenso die Asymmetriefehler der Koma in den äußeren Teilen des Gesichtsfeldes bis auf geringe Restfehler zu beseitigen. Außerdem ergibt sich dabei eine geringe Differenz der chromatischen Vergrößerungsunterschiede in der Achse und am Rand.
• Zur Erzielung einer weiteren Verbesserung der Abbildung ist es, wie bei den bekannten Okularen der vorliegenden Gattung, vorteilhaft, auch die Feldlinse als Meniskus auszubilden, den man so anordnet, daß er seine hohle Seite der Bildebene zukehrt. Was die Zahl der Linsenglieder betrifft, so sind im allgemeinen drei Glieder zur Erzielung einer guten Korrektion hinreichend. Durch Wahl von mehr als drei Gliedern lassen sich aber noch Vorteile in anderer Hinsicht erzielen. So ergibt z. B. ein der Erfindung entsprechendes Okular mit vier Gliedern einen im Verhältnis zur Okularbrennweite großen Pupillenabstand, wie er häufig erwünscht ist. Auch andere bekannte Mittel, wie die Deformation einer oder mehrerer brechender Flächen, lassen sich natürlich zur weiteren Verbesserung der Fehlerkorrektion heranziehen.
• In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele die Linsensysteme zweier der Erfindung entsprechend ausgebildeter Okulare dargestellt, und zwar in Abb. Z ein dreigliedriges System, das aus fünf Linsen L1, ZZ . . . L5 besteht, und in Abb. 2 ein viergliedriges System, das aus sechs Linsen L1, L2 . . . L6 besteht. Mit D sind- in der Zeichnung die Bildfeldblenden der Okulare bezeichnet und mit so die Abstände der Blendenmitten von den vorderen Linsenscheiteln. F' bezeichnet die augenseitigen Brennpunkte der Okulare. Der Abstand des augenseitigen Brennpunktes vom hinteren Linsenscheitel des Okulars ist beim ersten Ausführungsbeispiel (Abb. i) mit s$ und beim zweiten (Abb. 2) mit slo bezeichnet. Die letzten Glieder der Systeme sind je, aus zwei miteinander verkitteten Linsen zusammengesetzt. Statt je zwei der Linsen miteinander zu verkitten, ließen sich dieselben aber auch aneinander ansprengen oder miteinander verschmelzen, ohne die Wirkung zu beeinträchtigen.
• Die Konstruktionsdaten für die beiden Okulare sind in den nachstehenden Tabellen angegeben, wobei die Längenmaße auf Brennweiten der Okulare von ioo Einheiten bezogen sind.

  i. Ausführungsbeispiel (Abb. i)

  Radien Dicken und Abstände Glasarten

  yid n

  Y1 = ,144 so = 3g,6

  dl - io5,o 1,6204 60,3

  Y2 - - Z44 h = 0,2

  Y3 -I-- 133,6 da = 513 1,6204 60,3

  Y4 = - Z63 d3 = 5,8 1,7283 28,3

  Y° 700 Lg = 0,2

  Ys = + 81,6 d4 = 23,0 1,7618 26,5

  y$ - + 34ö'4 d, = 28,o 1,4875 70,0

  ss = 57,0

  Das Okular, das frei von chromatischen Unterschieden der Bildgröße ist, hat, bezogen auf die Okularbrennweite ioo, einen Wert der Petzvalsumme von 0,00375 und besitzt Bildfeldebnung im übertragenen Sinn. Außerdem ist es sphärisch korrigiert und mit sehr geringen komatischen Fehlern behaftet. Der Radius Y7, d. h. der Radius der Kittfläche im augenseitigen Glied, beträgt seinem absoluten Wert nach 42,4, ist also kleiner als das o,7fache des Scheitelabstandes der Kittfläche vom augenseitigen Brennpunkt des Okulars, der 28,0 -f- 57,0 = 85,0 beträgt. Der Unterschied der Brechwerte für Natriumlicht der an diese Kittfläche angrenzenden Mittel ist Z,7618 -1,4875 = 02743, ist also, wie verlangt, größer als 0,2o.

  2. Ausführungsbeispiel (Abb.2)

  Radien Dicken und Abstände Glasarten

  Ud

  1,l - - 90,8 So = 383

  Y2 = -140,0 dl = 64,2 i,6204 60,3

  Y3 = -@ ,,68, h ü 0,3

  5

  = J 328,0 d2 = 37,1 1,6204 6o,3

  74

  17m5 12 = 0@3

  _ d3 # 5,7 1,7283 28,3

  y6 - -t 87'o d4 = 52,8 1,6204 60,3

  ---857,0 1Ys = + 90,0 3 =- 0#3

  _ _ ds = 5,7 1,7618 26,5

  rg 52,0 ds = 34.0 14875 70,0

  ylo = @- 17Z,5

  SIQ = 62,0

  Die Petzvalsumme hat hier, bezogen auf die Brennweite ioo, den Wert o,oo444, und bei der Schnittweite slo = 62,o beträgt der Abstand der Austrittspupille vom letzten Linsenscheitel 57, ist also verhältnismäßig groß. Der Radius r"" d. h. der.Radius der Kittfläche im augenseitigen Glied, beträgt seinem absoluten Wert nach 52,o, also weniger als das o,7fache des Scheitelabstandes der Kittfläche vom augenseitigen Brennpunkt des Okulars, der 34,0 -a-- 62,o = 96,o beträgt. Der Unterschied der Brechwerte der an diese Kittfläche angrenzenden Mittel beträgt wieder 1,7618 -1,4875 = 0,2743, ist also, wie verlangt, größer als o,2o.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Mehrgliedriges Okular, dessen augenseitiges Glied von einem eine Kittfläche enthaltenden Meniskus gebildet wird, der seine hohle Seite dem Auge zukehrt, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kittfläche nach dem Auge zu hohl ist und einen Krümmungsradius hat, der seinem absoluten Wert nach kleiner als das o,7fache des Abstandes zwischen dem Scheitel der Kittfläche und dem augenseitigen Brennpunkt des Okulars ist, und daß der Unterschied zwischen den Brechwerten für Natriumlicht der an die Kittfläche angrenzenden Mittel mindestens o,2o beträgt und das Mittel mit dem geringeren Brechwert nach dem Auge zu liegt.
2. 2. Okular nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldlinse des Okulars als Meniskus ausgebildet ist, der seine hohle Seite der Bildebene zukehrt.