DE975486C

DE975486C - Fernrohr-Okular mit weitabstehender Austrittspupille und grossem Gesichtsfeld

Info

Publication number: DE975486C
Application number: DEL232A
Authority: DE
Inventors: Max Ludewig
Original assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Current assignee: Ernst Leitz Wetzlar GmbH
Priority date: 1949-11-01
Filing date: 1949-11-01
Publication date: 1961-12-07

Description

Fernrohr-Okular mit weitabstehender Austrittspupille und großem Gesichtsfeld Die Erfindung betrifft ein Fernrohr-Okular mit weitabstehender Austrittspupille und zugleich besonders großem subjektivem Gesichtsfeld. Derartige Okulare sind von Bedeutung bei Zielfernrohren und als Weitwinkelokulare, die z. B. bei Feldstechern verwendet werden sollen.
Bei den bekannten Zielfernrohrkonstruktionen liegt die Austrittspupille, durch den mechanischen Aufbau der mit Zielfernrohren zu versehenden Geräte bedingt, in einem größeren Abstand von der letzten augenseitigen Linsenfläche entfernt. Dieser Abstand wird aber nicht durch das Okular allein erreicht, sondern kann bei den bekannten Konstruktionen erst in Verbindung mit den übrigen optischen Gliedern des Zielfernrohres geschaffen werden. Weiterhin besteht bei den üblichen Zielfernrohren ein Mangel darin, daß die Größe des subjektiven Sehfeldes mit 2o bis 25° sehr gering ist, was sich insbesondere dann unangenehm auswirkt, wenn der Benutzer nacheinander durch ein übliches Fernglas mit etwa q.5° subjektivem Sehfeld und danach durch das Zielfernrohr hindurchsehen muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, entweder bei Zielfernrohren das subjektive Sehfeld zu steigern und dabei durch den Aufbau des Okulars allein einen großen Pupillenabstand bis etwa dem ''/2fachen der Gesamtbrennweite zu erreichen oder für die Verwendung als Fernrohr-Okular einen Pupillenabstand von etwa 8o0/, der Brennweite bei großem subjektivem Sehfeld bis zu 9o° zu erreichen. Ein Okular mit weitabhegendem Pupillenabstand, bestehend aus der Verbindung eines positiven Linsensystems mit einer Zerstreuungslinse, ist aus der deutschen Patentschrift 67 823 bekannt. Ferner sind Okulare mit großem Gesichtsfeld bekannt, deren blendenseitiges Vorderglied eine verkittete Negativlinse enthält. Hierdurch ist die Verbindung einer weitabstehenden Pupille mit einem großen subjektiven Gesichtsfeld nicht erreicht, worin die Aufgabe der Erfindung besteht.
Aus der deutschen Patentschrift 646 896 ist ein Okular mit einer weitabstehenden bikonkaven Linse bekanntgeworden, deren Bedeutung darin liegt, daß zwischen ihr und den folgenden Gliedern Platz für ein Prismensystem erhalten wird. Derartige Okularkonstruktionen, bei denen eine schwache Negativlinse in der Brennebene liegt und meist Träger einer Teilung ist und die Austrittspupille um einen kleinen Betrag herausverlegt, sind auch sonst bekannt.
Ferner ist in der deutschen Patentschrift 3o3 316 ein Okular beschrieben, dessen Gesichtsfeld durch einen schwachen positiven Meniskus, der einer Null-Linse nahe kommt, vergrößert werden soll.
Es ist ferner aus der britischen Patentschrift 614293 ein Okular bekannt, das zur Ebnung des Bildfeldes und zur Korrektion der Verzeichnung nahe der Objektivbildebene eine schwache plankonkave Negativlinse nach Art der Smith-Linse besitzt, auf die ein ebenfalls schwacher Meniskus folgt, dessen Brennweite große positive oder negative Werte haben soll. Diesem blendenseitigen Vorderteil folgt ein stark positives Hinterglied. Dieses Okular hat einen kleinen Pupillenabstand und geringes subjektives Gesichtsfeld.
Die Erfindung löst die vorliegende Aufgabe, nämlich die Verbindung einer weitabstehenden Austrittspupille (Schnittweite größer als 75 % der Brennweite) mit einem großen subjektiven Gesichtsfeld, dadurch, daß dem Vorderteil eine Brennweite f, größer als 4 F gegeben wird, daß die Negativlinse bikonkav gemacht wird und sie eine Brennweite fi aufweisen soll, die ihrem Betrage nach kleiner als 2 F liegt, und daß ferner die Brennweite f2 des Meniskus Werte zwischen 1,5 F und 2,5 F aufweisen soll. Hierbei bedeutet F die Brennweite des zesamten Okulars. Durch die starke Krümmung der nahe der Blendenebene befindlichen ersten drei Flächen, die alle zerstreuend wirken, wird erreicht, daß die Austrittspupille weit in Richtung auf das Auge herausgelegt ist und die Petzvalsumme so weit in negativem Sinn beeinflußt ist, daß eine besonders geringe Petzvalsumme des Gesamtsystems sich zusammen mit der von den folgenden positiven Gliedern bedingten positiven Petzvalsumme ergibt. Ferner ergibt die neue Ausbildung des blendenseitigen Teiles die Möglichkeit, die sagittale Krümmung des Bildfeldes überzukompensieren, so daß sie die des Fernrohr-Objektivs aufhebt.
Auf den erfindungsgemäß ausgebildeten vorderen Teil folgt ein positiver augenseitiger Teil, der zweckmäßigerweise aus mindestens drei Gliedern besteht, von denen mindestens zwei verkittet sind. Im dreilinsigen augenseitigen Teil muß in allen Fällen das blendenseitige Linsenglied bikonvex oder plankonvex sein und eine Brennweite haben, die zwischen dem i,8fachen und dem 4fachen der Gesamtbrennweite liegt, und ferner muß der größere, im äußersten Falle unendliche Radius dieses Gliedes augenseitig liegen.
Auf das bikonvexe oder plankonvexe Glied des augenseitigen Teiles folgen dann noch eine negative und eine positive Linse in dieser oder in der umgekehrten Reihenfolge, wobei diese miteinander verkittet sein können. Es kann aber auch das bikonvexe Glied nur mit der Negativlinse oder mit den bereits verkitteten Negativ-Positiv-Linsen zusammen verkittet werden. Für den Fall, daß auf das bikonvexe Linsenglied zuerst das positive und dann das damit verkittete negative Linsenglied folgt, hat der blendenseitige Außenradius des positiven Linsengliedes eine Größe von höchstens dem i,5fachen der Gesamtbrennweite. Diese Ausgestaltung des Hintergliedes ist jedoch nicht Gegenstand des Patentbegehrens.
Jedoch besteht die Erfindung weiterhin noch aus den durchgerechneten Systemen, die in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben sind. Wie hieraus ersichtlich ist, ergeben sich bei Ausnutzung des Erfindungsgedankens gute Resultate, wenn die Brennweite f I des aus der Negativlinse und dem Meniskus gebildeten blendenseitigen Teiles negativ ist.
Wie das Exemplar nach Patentanspruch 6 zeigt, kann diese Brennweite aber auch positiv sein, jedoch muß sie dann verhältnismäßig groß sein.
In den Zeichnungen sind die fünf Exemplare, die in den Patentansprüchen 2 bis 6 angegeben sind, dargestellt. Es zeigen .
Fig. i bis 3 drei Okulare, die für Zielfernrohre bestimmt sind, mit unterschiedlicher Zusammensetzung des augenblicklichen Teiles, Fig. 4 und 5 zwei Weitwinkelokulare. Es bedeutet y = Krümmungsradius, d = Linsendicke, l = Abstand zwischen den Linsen, n = Brechungsindex des Glases, v = Abbesche Zahl des Glases, F = Gesamtbrennweite, fi = Brennweite des blendenseitigen Teiles, f1 = Brennweite der ersten Linse, f2 = Brennweite des Meniskus, s = Abstand der Blende vom ersten Linsenscheitel, s' = Abstand der Austrittspupille vom letzten Linsenscheitel, w = Winkel des subjektiven Sehfeldes.

Claims

PATENTANSPROCHE: i. Fernrohr-Okular mit einem Vorderteil, das aus einer frei vorausstehenden Negativlinse und einem zu ihr hohlen positiven Meniskus, dessen stärker gekrümmte Fläche dem Auge zugekehrt ist, besteht und einem stark positiven Hinterglied, wobei das Vorderteil eine Brennweite f I dem Betrage nach größer als 4 F aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung einer weitabstehenden Austrittspupille (Schnittweite größer als 75 % F) und eines großen subjektiven Gesichtsfeldes die Negativlinse bikonkav ist und eine Brennweite f1 kleiner als 2 F besitzt und daB ferner die Brennweite f2 des positiven Meniskus zwischen =,5 F und 2,5 F liegt, wobei F die Brennweite des gesamten Okulars ist.
2. Fernrohr-Okular für Zielfernrohre nach Anspruch =, gekennzeichnet durch folgende Daten: r d 1 Z n/v ( F = 100 -1I8,9 10,1 I,7283/28,3 fr = -4i9,4= + 1I8,9 f1 = - 8o,1 2003 -200,3 26,29 1,5163/64,0 f2 = -r-156,2 - 6o,08 s = - 24,3 0,25 s' = -f-137,5 +130,2 25,03 =,62o4/60,3 w = 42° -938,8 12,52 47283/28,3 +182,7 28,79 1,6204/60,3 -I42,7

3. Fernrohr-Okular für Zielfernrohre nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Daten: r d ( Z n/v -I374 9,99 =7283/28=3 F = loo + ii9,9i f1 = -44=98 19199 -200,33 2623 =,5I63/64,0 fi = - 86,6 - 62,05 f2 = +=63,5 0,25 +1424 2498 1,5163/64,0 s = - 25i5 00 s' = +132,44 00 12,49 1,7283/283 W = 42° +257,3 0,25 +119,9 2873 1,6204/60,3 -243,3

4. Fernrohr-Okular für Zielfernrohre nach Anspruchi, gekennzeichnet durch folgende Daten: r I d 1 1 -/v -133,1 9,88 1,7283/28,3 F = 100 + 12o,8 19,76 f, = -439,63 -198,o 25,93 i,5163/64,0 fi = - 85,55 - 61,7 f, = -I-163,1 0,25 S = - 23,8

d 1 l 1 -/v + I423 24,70 =,5=63/64,o s' = +136,3 -271,7 W = 420 0,25 -819 12,35 1,7283/28,3 + 1857 2840 1,6204/60,3 -I383

5. Fernrohr-Weitwinkelokular nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Daten: r I d 1 1 I n/v -232,7 11,22 =,7283/28,3 F = loo +263,4 f= = -52646 22,45 -404,0 5o87 =.5687/63= fl = -168,o4 -102,5 0,75 f2 = -f-2276 +209,5 41,I5 =,5687/63,I S = -16,I7 -838,3 S' = + 86,5 0,75 w = 78° -I-133,9 56,11 1,6204/60,3 - igo,8 11,97 1,7283/28#3 +1876,4

6. Fernrohr-Weitwinkelokular nach Anspruch i, gekennzeichnet durch folgende Daten: r I d 1 1 I n/v -305,1 11,09 1,7283/28,3 F = 100 +260,7 f, = +2835,8 27,73 fi = -191,4 -402,1 48,07 1,6923/54,7 -124,8 0,92 f2 = -I-244,1 +290,3 33,28 1,5687/63,1 s = -i7,97 -739,6 0,92 s' = + 78,05 + 125,7 7o,26 =,62o4/60,3 w = 900 -214,5 11,09 1,7283/28,3

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr.67 823,646896,303 316; Geiger-Scheel, Handbuch der Physik, Bd. XVIII (i927), Abschn. 240, S. 56o bis 562; Czopski-Eppenstein, Grundzüge der Theorie der optischen Instrumente, 1924, S. 574 bis 583; britische Patentschrift Nr. 614 293.