DE19943371A1 - Optik für ein Beobachtungsinstrument mit Zitterkompensation - Google Patents
Optik für ein Beobachtungsinstrument mit ZitterkompensationInfo
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Abstract
Eine Optik für ein Doppelfernrohr (10) enthält ein Objektivsystem (OL), ein Aufrichtesystem (PS) und ein Beobachtungssystem (EP). Das Objektivsystem (OL) enthält eine erste Linse (L1) mit positiver Brechkraft, eine zweite Linse (L2) und eine dritte Linse (L3), die in der genannten Reihenfolge von der Objektseite aus betrachtet angeordnet sind. Mindestens eine Fläche der ersten Linse (L1) ist asphärisch. Von der zweiten und der dritten Linse (L2, L3) hat eine positive Brechkraft, während die andere negative Brechkraft hat. Die erste Linse (L1) ist zur Bildstabilisierung senkrecht zur optischen Achse bewegbar.
Description
Die Erfindung betrifft eine Optik für ein Beobachtungsinstrument wie z. B. ein
Doppelfernrohr oder ein terrestrisches Fernrohr, das mit einem Zitterkompensati
onssystem ausgestattet ist.
In der Vergangenheit wurden Doppelfernrohre entwickelt, die Zitterkompensati
onssysteme haben, die das Zittern oder Schwingen des betrachteten Bildes in
folge der Handzitterbewegung des Benutzers verhindern. Die Japanische Offen
legungsschrift HEI6-43365 beschreibt ein Zitterkompensationssystem eines Dop
pelfernrohrs, das für jedes Fernrohr ein Prisma mit variablem Scheitelwinkel ver
wendet. Fig. 37 zeigt ein Beispiel für ein Fernrohrsystem, bei der die Anordnung
der optischen Komponenten der in der vorstehend genannten Veröffentlichung
beschriebenen Anordnung entspricht. Diese Optik enthält eine zweiteilige Linsen
komponente als Objektiv 1, ein Prisma 2 mit variablem Scheitelwinkel als Kom
pensationselement, ein Aufrichtesystem 3 und ein Okular 4. Schwingt die Optik
infolge der Handzitterbewegung des Benutzers, so wird der Scheitelwinkel des
Prismas so angesteuert, daß das Bild stabilisiert wird.
Da jedoch bei einem solchen Aufbau das Prisma in dem konvergenten Licht an
geordnet ist, tritt bei Änderung des Scheitelwinkels des Prismas 2 starke Dezen
trierungskoma auf. Fig. 38 zeigt die axiale Koma im Standardzustand, in dem der
Scheitelwinkel des Prismas 2 0° beträgt. Dagegen zeigt Fig. 39 die axiale Koma,
wenn das Prisma 2 bei einer Kippung der Optik um 1° zur Bildstabilisierung an
gewinkelt ist. Das von dem Benutzer betrachtete Bild wird durch die Dezentrie
rungskoma verschlechtert, wenn das Prisma zur Kompensation der Bildschwin
gung angewinkelt wird. Zwar zeigen die Fig. 38 und 39 die Komaänderung an
Hand eines speziellen Beispiels, es gilt jedoch allgemein, daß Kompensationssy
steme, die ein Prisma mit variablem Scheitelwinkel verwenden, verstärkt Dezen
trierungskoma erzeugen.
Ein weiteres Beispiel eines für ein Doppelfernrohr bestimmten Zitterkompensati
onssystems liefert die Japanische Offenlegungsschrift HEI6-308431. Das dort be
schriebene Doppelfernrohr verwendet eine Kompensationsvorrichtung, die vor
den Objektivsystemen des Doppelfernrohrs angebracht ist. Durch diese Anord
nung kann die Dezentrierungskoma bei angewinkeltem Kompensationsprisma
verringert werden. Da jedoch im allgemeinen in einem Fernrohrsystem die erste
Linse des Objektivsystems den größten Durchmesser hat und die Kompensati
onsvorrichtung vor dieser Linse angeordnet ist, ist die Abmessung der Kompen
sationsvorrichtung groß, wodurch auch die Abmessung des Doppelfernrohrs ins
gesamt ansteigt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Optik für ein Beobachtungsinstrument mit Zit
terkompensation anzugeben, die das Auftreten von Dezentrierungskoma verhin
dert, ohne daß die Abmessung des Kompensationssystems vergrößert werden
muß.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Optik mit den Merkmalen des An
spruchs 1.
Durch den Aufbau nach Anspruch 1 wird die Erzeugung von Dezentrierungskoma
bei der Kompensation der Bildschwingung verhindert, da die erste Linse des Ob
jektivsystems zur Kompensation bewegt wird. Da bei der Erfindung das Kompen
sationselement Teil des Objektivsystems ist, kann die Abmessung des Beobach
tungsinstrumentes kleiner als bei herkömmlichen Instrumenten gehalten werden,
in denen objektseitig des Objektivsystems ein zusätzliches Prisma angeordnet ist.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche
sowie der folgenden Beschreibung.
Für die folgende Beschreibung soll unter dem Begriff "paraxialer Axialstrahl" ein
Strahl verstanden werden, der von einem Objektpunkt auf der optischen Achse im
Unendlichen stammt.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zei
gen:
Fig. 1 die Draufsicht auf ein Doppelfernrohr mit einer erfindungsgemäßen
Optik und Darstellung eines der beiden Fernrohrsysteme,
Fig. 2 die Vorderansicht des Doppelfernrohrs nach Fig. 1,
Fig. 3 den schematischen Ausbau eines in Fig. 1 gezeigten Mechanismus,
Fig. 4 das Blockdiagramm eines Steuersystems zum Steuern des An
triebsmechanismus,
Fig. 5 die Linsenanordnung eines Fernrohrsystems gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 6A bis 6D
unterschiedliche Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 5,
Fig. 7 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 5 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 8 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 5 bei Dezentrierung
der ersten Linse zur Bildstabilisierung eines Bildes bei einem Kipp
winkel von 1°,
Fig. 9 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 10A bis 10D
unterschiedlicher Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 9,
Fig. 11 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 9 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 12 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 9 bei Dezentrierung
der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel von 1°,
Fig. 13 den Linsenaufbau des Fernrohrsystems gemäß einem dritten Aus
führungsbeispiel,
Fig. 14A bis 14D
unterschiedlicher Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 13,
Fig. 15 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 13 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 16 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 13 bei Dezentrie
rung der zweiten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 17 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 18A bis 18D
unterschiedliche Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 17,
Fig. 19 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 17 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 20 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 17 bei Dezentrie
rung der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 21 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel,
Fig. 22A bis 22D
unterschiedliche Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 21,
Fig. 23 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 21 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 24 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 21 bei Dezentrie
rung der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 25 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 26A bis 26D
unterschiedliche Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 25,
Fig. 27 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 25 ohne Dezentrie
rung der Linse,
Fig. 28 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 25 bei Dezentrie
rung der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 29 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 30A bis 30D
unterschiedlicher Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 29,
Fig. 31 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 29 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 32 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 29 bei Dezentrie
rung der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 33 die Linsenanordnung des Fernrohrsystems gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel,
Fig. 34A bis 34D
unterschiedlicher Aberrationen des Fernrohrsystems nach Fig. 33,
Fig. 35 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 33 ohne Dezentrie
rung einer Linse,
Fig. 36 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 33 bei Dezentrie
rung der ersten Linse zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel
von 1°,
Fig. 37 die Linsenanordnung eines Fernrohrsystems eines herkömmlichen
Doppelfernrohrs, das ein Prisma mit veränderlichem Scheitelwinkel
verwendet,
Fig. 38 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 37 bei einem
Scheitelwinkel des Prismas von 0° und
Fig. 39 die axiale Koma des Fernrohrsystems nach Fig. 37 bei Anwinklung
des Prismas zur Bildstabilisierung bei einem Kippwinkel von 1°.
Fig. 1 zeigt ein Doppelfernrohr 10 mit zwei optischen Fernrohrsystemen nach der
Erfindung. Das Doppelfernrohr 10 enthält weiterhin ein System zum Kompensie
ren der Bildschwingung bzw. des Bildzitterns, kurz Zitterkompensationssystem.
Fig. 2 zeigt die Vorderansicht des Doppelfernrohrs 10. Dieses hat einen zentralen
Körper 11 und zwei Griffteile 12, die links bzw. rechts mit dem Körper 11 verbun
den sind. Die Griffteile 12 sind gegenüber dem Körper 11 schwenkbar, um so ih
ren Abstand voneinander dem Pupillenabstand des Benutzers anzupassen. An
einem hinteren Teil des zentralen Körpers 11 ist eine Dioptrieneinstellscheibe 13
angebracht.
Das Doppelfernrohr 10 hat für das rechte Auge des Benutzers das rechte Fern
rohrsystem und für das linke Auge des Benutzers das linke Fernrohrsystem, die
nebeneinander angeordnet sind. Da das linke Fernrohrsystem symmetrisch zu
dem rechten ist, zeigt Fig. 1 nur die in dem rechten Fernrohrsystem enthaltenen
Elemente, auf die im folgenden bei der Beschreibung Bezug genommen wird. In
dem Doppelfernrohr 10 nach Fig. 1 wird ein erstes Ausführungsbeispiel des Fern
rohrsystems verwendet. Das Fernrohrsystem besteht aus einem Objektivsystem
OL zum Erzeugen eines Objektbildes, einem Aufrichtesystem PS zum Aufrichten
des Bildes und einem Okular EP als Beobachtungssystem, mit dem das von dem
Objektivsystem OL erzeugte und von dem Aufrichtesystem PS aufgerichtete Bild
beobachtet werden kann.
Das in dem zentralen Körper 11 vorgesehene Objektivsystem OL enthält eine er
ste Linse L1 mit positiver Brechkraft, eine zweite Linse L2 und eine dritte Linse
L3. Die erste, die zweite und die dritte Linse L1, L2 und L3 sind in der eben ge
nannten Reihenfolge von der Objektseite aus betrachtet angeordnet. Mindestens
eine Fläche der ersten Linse L1 ist asphärisch. Eine der zweiten und dritten Linse
L2, L3 hat positive Brechkraft, während die andere negative Brechkraft hat. In
diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Linse L2 eine positive Linse und die
dritte Linse L3 eine negative Linse. Die zweite und die dritte Linse L2 und L3 sind
miteinander verkittet.
Die erste Linse L1 ist an einem Antriebsmechanismus 17 montiert, der sie senk
recht zur optischen Achse O des Objektivsystems OL bewegt.
Das Objektivsystem OL erzeugt ein invertiertes Bild, das durch das Aufrichtesy
stem PS in die richtige Orientierung aufgerichtet wird. Das Aufrichtesystem PS hat
ein erstes Prisma PS1 und ein zweites Prisma PS2, die ein Porroprismensystem
des Typs II bilden. Das erste Prisma PS1 hat zwei Reflexionsflächen zum Drehen
des Bildes um 90°. Auch das zweite Prisma PS2 hat zwei Reflexionsflächen, um
das Bild um weitere 90° zu drehen.
Das Okular EP hat fünf Linsengruppen L4 bis L8, durch die der Beobachter das
von dem Aufrichtesystem PS aufgerichtete Bild betrachtet. Das Objektivsystem
OL und das erste Prisma PS1 sind in dem Körper 11 angeordnet, während sich
das zweite Prisma PS2 und das Okular EP in dem Griffteil 12 befinden.
Der Griffteil 12 ist gegenüber dem zentralen Körper 11 um die optische Achse O
des Objektivsystems OL schwenkbar. Das Aufrichtesystem PS und das Okular EP
werden gemeinsam mit dem Griffteil 12 geschwenkt. Der linke und der rechte
Griffteil 12 schwenken in entgegengesetzte Richtungen. Der Benutzer kann dabei
den Abstand zwischen dem linken und dem rechten Okular entsprechend seinem
Pupillenabstand einstellen.
In dieser Beschreibung sind eine x-Achsenrichtung, im folgenden kurz x-Richtung,
und eine y-Achsenrichtung, im folgenden kurz y-Richtung, bezüglich des Doppel
fernrohrs 10 festgelegt. Die y-Richtung ist die Richtung, die senkrecht zu einer
Ebene steht, welche die optischen Achsen O beider Fernrohrsysteme enthält. Die
x-Richtung ist die Richtung, die parallel zu einer senkrecht zur optischen Achse O
stehenden Ebene und senkrecht zur y-Richtung verläuft. Die x-Richtung und die
y-Richtung verlaufen also senkrecht zueinander und zudem senkrecht zur opti
schen Achse O.
Der Antriebsmechanismus 17 treibt die erste Linse L1 derart in x- und y-Richtung
an, daß das von dem Benutzer betrachtete Bild selbst dann stabilisiert wird, wenn
das Handzittern auf das Doppelfernrohr 10 übertragen wird.
In einer anfänglichen oder neutralen Position der ersten Linse L1 fällt deren opti
sche Achse mit der optischen Achse O der zweiten und der dritten Linse L2, L3
zusammen.
Bewegt sich die Objektseite des Doppelfernrohrs relativ zur Okularseite durch das
Handzittern in y-Richtung, so bewegt der Antriebsmechanismus 17 die erste Linse
L1 derart in y-Richtung, daß die Bildposition beibehalten bleibt. Bewegt sich die
Objektseite des Doppelfernrohrs 10 infolge des Handzitterns relativ zur Okular
seite in x-Richtung, so bewegt der Antriebsmechanismus 17 in entsprechender
Weise die erste Linse L1 derart in x-Richtung, daß die Bildposition beibehalten
bleibt. In dieser Beschreibung wird der Winkel, der zwischen der optischen Achse
O vor der Bewegung des Doppelfernrohrs 10 in y-Richtung und der optischen
Achse O nach der Bewegung des Doppelfernrohrs in y-Richtung eingeschlossen
ist, als Kippwinkel in y-Richtung bezeichnet, während der Winkel, der zwischen
der optischen Achse O vor der Bewegung des Doppelfernrohrs 10 in x-Richtung
und der optischen Achse O nach der Bewegung des Doppelfernrohrs 10 in x-
Richtung eingeschlossen ist, als Kippwinkel in x-Richtung bezeichnet wird. Das
auf das Doppelfernrohr 10 übertragene Handzittern kann durch den oder die
Kippwinkel in x-Richtung und/oder durch den oder die Kippwinkel in y-Richtung
dargestellt werden, so daß das Bild durch Bewegen der ersten Linse L1 in x-
Richtung und/oder in y-Richtung stabilisierbar ist.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für den Antriebsmechanismus 17, der der Bewegung der
ersten Linse L1 dient.
Der Antriebsmechanismus 17 hat einen rechteckigen Linsenrahmen 51, der die
ersten Linsen L1 beider Fernrohrsysteme an an ihm ausgebildeten Öffnungen
hält, sowie einen ersten Antrieb 55 zur linearen Verschiebung des Linsenrahmens
51 in y-Richtung und einen zweiten Antrieb 58 zur linearen Verschiebung des
Linsenrahmens 51 in x-Richtung.
An Längsseiten des Linsenrahmens 51 ist ein Paar Führungsschienen 52 ausge
bildet. Die Führungsschiene 52 hat eine Mittelschiene 52a und beiderseits dieser
Mittelschiene 52a Seitenschienen 52b. Die beiden Seitenschienen 52b verlaufen
senkrecht zur Mittelschiene 52a und sind in die gleiche Richtung ausgerichtet. Die
Führungsschienen 52 sind so angeordnet, daß ihre Mittelschienen 52a parallel
zur y-Achse verlaufen und die Enden der Seitenschienen 52b senkrecht zum Lin
senrahmen 51 ausgerichtet sind.
Die Mittelschienen 52a der Führungsschienen 52 sind verschiebbar in Durch
gangsbohrungen eingepaßt, die in zwei Halterungen 53 ausgebildet sind. Die
zwei Halterungen 53 sind im Inneren eines Körpers 101 des Doppelfernrohrs
ausgebildet.
Die Enden der Seitenschienen 52b der einen Führungsschienen sind verschieb
bar in Bohrungen 51a eingesetzt, die an einer Seite des rechteckigen Linsenrah
mens 51 ausgebildet sind. Die Enden der Seitenschienen 52b der anderen Füh
rungsschienen 52 sind verschiebbar in Bohrungen 51a eingesetzt, die an der ent
gegengesetzten Seite des Linsenrahmens 51 ausgebildet sind.
Mit dieser Anordnung ist der Linsenrahmen 51 in y-Richtung und in x-Richtung
bewegbar.
Der erste und der zweite Antrieb 55, 58 sind an der Innenfläche des Körpers 101
des Doppelfernrohrs befestigt. Ein Bolzen 55a des ersten Antriebs 55 ist in y-
Richtung ausfahrbar und zurückziehbar. Der Bolzen 55a liegt an einem Vorsprung
54 an, der an dem Linsenrahmen 51 zwischen den beiden ersten Linsen L1 aus
gebildet ist. An den Mittelschienen 52a sind Schraubenfedern 56 vorgesehen, die
den Linsenrahmen 51 gegenüber dem Körper 101 des Doppelfernrohrs 10 in Fig.
3 nach oben vorspannen.
Ein Bolzen 58a des zweiten Antriebs 58 ist in x-Richtung ausfahrbar und zurück
ziehbar. Der Bolzen 58a liegt an einem Vorsprung 57 an, der an der Seite des
Linsenrahmens 51 ausgebildet ist. An den Seitenschienen 52b der einen Füh
rungsschiene 52 sind Schraubenfedern 59 vorgesehen, die den Linsenrahmen 51
in Fig. 3 nach rechts vorspannen.
Wird dem ersten Antrieb 55 elektrischer Strom zugeführt, um den Bolzen 55a
auszufahren, so drückt dieser auf den Vorsprung 54 und bewegt so den Linsen
rahmen 51 in Fig. 3 nach unten. Wird dem Antrieb 55 der elektrische Strom zu
geführt, um den Bolzen 55a zurückzuziehen, so wird der Vorsprung 54 durch die
Kraft der Schraubenfedern 56 in Kontakt mit dem Bolzen 55a gehalten, so daß
der Linsenrahmen 51 in Fig. 3 nach oben bewegt wird.
Wird dem zweiten Antrieb 58 elektrischer Strom zugeführt, um den Bolzen 58a
auszufahren, so wird in entsprechender Weise auf den Vorsprung 57 gedrückt, so
daß der Linsenrahmen 51 in Fig. 3 linear nach links bewegt wird. Wird der elektri
sche Strom zugeführt, um den Bolzen 58a zurückzuziehen, so bewegt sich der
Linsenrahmen 51 durch die Kraft der Schraubenfedern 59 in Fig. 3 nach rechts.
Wird die erste Linse L1 in y-Richtung bewegt, so bewegt sich das Bild aus Sicht
des Benutzers in vertikaler Richtung, d. h. nach oben oder nach unten. Durch An
steuern des ersten Antriebs 55 kann die durch die vertikale Handzitterbewegung
verursachte vertikale Bildbewegung kompensiert werden, während durch Ansteu
ern des zweiten Antriebs 58 die horizontale Bildbewegung kompensiert werden
kann, welche von der horizontalen Handzitterbewegung herrührt.
Der Antriebsmechanismus 17 ist mit einem Positionssensor 221 für die x-Rich
tung, kurz x-Positionssensor, und mit einem Positionssensor 227 für die y-Rich
tung, kurz y-Positionssensor, versehen, die ebenfalls an dem Körper 101 des
Doppelfernrohrs befestigt sind. Der jeweilige Positionssensor ist beispielsweise
ein optischer Sensor, der ein Lichtaussendeelement und eine positionsempfindli
che Vorrichtung, kurz PSD, enthält.
Wie in Fig. 4 gezeigt, werden der erste und der zweite Antrieb 55, 58 von einer
Steuerung 233 über Treiber 222 und 228 angesteuert. Die Steuerung 233 steuert
die Treiber 222 und 228 auf Grundlage der Signale an, die aus einem für die ver
tikale Handzitterbewegung bestimmten Sensor 150V, im folgenden als Vertikal
schwingungssensor bezeichnet, aus einem für die horizontale Handzitterbewe
gung bestimmten Sensor 150H, im folgenden als Horizontalschwingungssensor
bezeichnet, aus dem x-Positionssensor 221 und aus dem y-Positionssensor 227
stammen.
Die Steuerung 233 berechnet Werte für die durch das Handzittern verursachten
Bewegungen des Doppelfernrohrs in vertikaler und in horizontaler Richtung und
steuert die Treiber 222 und 228 so an, daß die Antriebe 55 und 58 mit einem
Wert angetrieben werden, der der Größe der durch das Handzittern verursachten
Bildbewegung entspricht. Die Steuerung 223 bestimmt auf Grundlage des durch
die Schwingungssensoren 150V und 150H erfaßten Bewegungswertes eine Ziel
position, in der der Linsenrahmen 51 zu positionieren ist, damit die durch das
Handzittern verursachte Positionsänderung des Bildes beseitigt wird. Die Steue
rung 233 veranlaßt dann den Treiber, den Linsenrahmen 51 in die berechnete
Zielposition zu bewegen, wobei die von den Positionssensoren 221 und 227 er
faßte Position überwacht wird. Da die vorstehend erläuterte Ansteuerung konti
nuierlich durchgeführt wird, aktualisiert die Steuerung 233 fortwährend die Zielpo
sition, so daß die Bildschwingung infolge der Handzitterbewegung kompensiert
wird.
Das Ausführungsbeispiel des Fernrohrsystems erfüllt folgende Bedingungen (1),
(2) und (3):
0,5 < |tan 1°/ϕ1| < 5,0 (Einheit: mm) (1)
|ϕ23/ϕ13| < 1,00 (2)
1,0 < hi/hx < 1,5 (3)
Darin bezeichnen
ϕ1 die Brechkraft der ersten Linse,
ϕ23 die zusammengesetzte Brechkraft von zweiter und dritter Linse,
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems,
hi die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe eines Schnittpunktes ei nes paraxialen Axialstrahls auf der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (hi≠0) und
hx die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe eines Schnittpunktes des paraxialen Axialstrahls auf der dem Aufrichtesystem zugewandten Fläche der dritten Linse.
ϕ1 die Brechkraft der ersten Linse,
ϕ23 die zusammengesetzte Brechkraft von zweiter und dritter Linse,
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems,
hi die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe eines Schnittpunktes ei nes paraxialen Axialstrahls auf der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (hi≠0) und
hx die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe eines Schnittpunktes des paraxialen Axialstrahls auf der dem Aufrichtesystem zugewandten Fläche der dritten Linse.
Die Bedingung (1) legt den Bereich der Dezentrierempfindlichkeit fest, die durch
den Dezentrierwert der ersten Linse L1 definiert ist, der zur Stabilisierung des Bil
des bei einem Kippwinkel der Optik von 1° erforderlich ist. Mit Dezentrierempfind
lichkeit einer Linse ist die Wirkung auf das Bild (d. h. die Positionsänderung des
Bildes und/oder die Änderung der Aberrationen) bei Dezentrierung der Linse um
einen vorbestimmten Wert gemeint. Je größer die Empfindlichkeit ist, desto
größer ist die Wirkung. Ist die Bedingung (1) erfüllt, so fällt die Dezentrieremp
findlichkeit der ersten Linse L1 in einen Bereich, der zur Kompensation des in
folge der Handzitterbewegung auftretenden Bildzitterns geeignet ist. Ist das in
Bedingung (1) angegebene Verhältnis kleiner als die untere Grenze, so ist die
Dezentrierempfindlichkeit für eine Ansteuerung zu hoch. Ist dagegen dieses Ver
hältnis größer als die obere Grenze, so ist die Dezentrierempfindlichkeit zu ge
ring, wodurch die Abmessung des Antriebsmechanismus sowie der Antriebswert
der ersten Linse L1 ansteigen.
Die Bedingung (2) legt das Verhältnis der zusammengesetzten Brechkraft von
zweiter und dritter Linse L2, L3 zu der zusammengesetzten Brechkraft des Objek
tivsystems OL fest. Je kleiner dieses Verhältnis ist, desto leichter ist die Aberrati
onskorrektion. Ist die Bedingung (2) erfüllt, so können die Aberrationen leicht kor
rigiert werden. Ist das Verhältnis größer als die obere Grenze, so wird es schwie
rig, sphärische Aberration und Koma zu korrigieren.
Die Bedingung (3) legt eine Winkelvergrößerung fest, wenn die zweite und die
dritte Linse als afokales optisches System betrachtet werden. Ist Bedingung (3)
erfüllt, so sind die Aberrationen leicht zu korrigieren. Ist jedoch das Verhältnis
kleiner als die untere Grenze, so wird die dritte Linse L3 zu groß, um das Objek
tivsystem kompakt zu halten. Ist das Verhältnis größer als die obere Grenze, so
wird der Unterschied zwischen den Höhen hi und hx so groß, daß die Korrektion
von sphärischer Aberration, axialer chromatischer Aberration und lateraler chro
matischer Aberration schwierig wird.
In dem auf dem Prinzip der Linsendezentrierung arbeitenden Zitterkompensati
onssystem sollte die träge Masse der Kompensationslinse so klein wie möglich
sein, um die Last für den Antriebsmechanismus gering zu halten. Die Kompensa
tionslinse besteht deshalb vorzugsweise aus einer Kunststofflinse, die leichter als
eine Glaslinse ist.
Eine Linse mit großer sphärischer Aberration erzeugt eine große Dezentrierungs
koma, wenn die Linse infolge der Bildschwingungskompensation dezentriert wird.
Die sphärische Aberration der Kompensationslinse sollte deshalb so klein wie
möglich sein. Da die Kompensationslinse aus einer einzelnen Linse L1 besteht,
ist diese vorzugsweise eine asphärische Linse, die am Rand dicker ist als eine
sphärische Linse mit gleichem axialen Krümmungsradius, um so die sphärische
Aberration zu korrigieren. Unter diesem Gesichtspunkt hat die Kunststofflinse den
Vorteil, daß an ihr eine asphärische Fläche nach dem Spritzgußverfahren leicht
herzustellen ist.
Die zweite und die dritte Linse L2 und L3 können miteinander verkittet sein. In
diesem Fall ist vorzugsweise die Bedingung (4) erfüllt:
-0,3 < ϕ4/ϕ13 < 0,0 (4)
worin ϕ4 die Brechkraft der Kittfläche von zweiter und dritter Linse ist.
Da die Brechkraft ϕ13 einen positiven Wert hat, nimmt die Brechkraft ϕ4 ebenfalls
einen positiven Wert an, wenn das Verhältnis größer als die obere Grenze der
Bedingung (4) ist. In diesem Fall bereitet es Schwierigkeiten, die chromatische
Aberration in dem über positive Brechkraft verfügenden Objektivsystem insgesamt
zu korrigieren. Ist ϕ4 so klein, daß das Verhältnis die untere Grenze der Bedin
gung (4) unterschreitet, so wird die Krümmung der Kittfläche zu stark oder der
Unterschied der Brechungsindizes zwischen zweiter und dritter Linse zu groß. Die
starke Krümmung führt zu einer schwierigen Verarbeitung und begünstigt das Ab
blättern. Der große Unterschied in den Brechungsindizes erfordert hochbrechen
des Material, wodurch das Objektiv teurer wird. Ist ϕ13 so klein, daß das Verhältnis
kleiner als die untere Grenze der Bedingung (4) ist, so wird die gesamte Länge
des Objektivsystems zu groß.
Andererseits können die zweite und die dritte Linse L2, L3 unabhängig voneinan
der angeordnet sein, ohne miteinander verkittet zu sein. In diesem Fall ist vor
zugsweise die Bedingung (5) erfüllt:
D23/f13 < 0,2 (5)
worin
D23 den Abstand zwischen der objektseitigen Fläche der zweiten Linse und der dem Aufrichtesystem zugewandten Fläche der dritten Linse und
f13 die Brennweite des Objektivsystems bezeichnet.
D23 den Abstand zwischen der objektseitigen Fläche der zweiten Linse und der dem Aufrichtesystem zugewandten Fläche der dritten Linse und
f13 die Brennweite des Objektivsystems bezeichnet.
Bedingung (5) legt den Abstand zwischen der zweiten und der dritten Linse L2, L3
bezogen auf die Brennweite des Objektivsystems OL fest. Ist Bedingung (5) er
füllt, so wird die Dezentrierempfindlichkeit und/oder Neigungsempfindlichkeit so
klein, daß das Objektiv einfach, d. h. ohne zu hohe Genauigkeitsanforderungen
herzustellen und zusammenzubauen ist. Ist dagegen das Verhältnis größer als
die obere Grenze der Bedingung (5), so wird die Empfindlichkeit so hoch, daß
eine sehr genaue Herstellung und Montage erforderlich sind, wodurch das In
strument teurer wird.
Im folgenden werden numerische Ausführungsbeispiele der Fernrohrsysteme un
ter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 36 erläutert.
Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des Fernrohrsystems. Dessen numeri
sche Daten sind in Tabelle 1 angeführt. Das Objektivsystem OL enthält die posi
tive erste Linse L1, die positive zweite Linse L2 und die negative dritte Linse L3.
Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse, und die zweite und die dritte
Linse L2, L3 sind miteinander verkittet. Die erste Linse L1 ist eine Kunststofflinse
mit einer asphärischen Fläche. Die Prismen PS1 und PS2 des Aufrichtesystems
PS sind in Fig. 5 als planparallele Platten dargestellt. Das Okular EP enthält die
negative vierte Linse L4, die positive fünfte Linse L5, die negative sechste Linse
L6, die positive siebte Linse L7 und die positive achte Linse L8.
In Tabelle 1 bezeichnet ER den Durchmesser eines Augenrings (mm), ω den hal
ben Feldwinkel (Grad), Dpt die Dioptrie, r (mm) den Krümmungsradius der ent
sprechenden Fläche (d. h. für asphärische Flächen den Wert am Scheitel), d (mm)
den Abstand zwischen den Flächen längs der optischen Achse, nd den Bre
chungsindex bei einer Wellenlänge von 588 nm und ν die Abbe-Zahl.
Die Flächen mit den Nummern 1, 10 und 13 sind asphärisch. Eine asphärische
Fläche läßt sich durch folgende Gleichung ausdrücken:
worin X(h) die Durchbiegung (SAG) bezeichnet, d. h. den Abstand der Kurve von
einer Tangentialebene an einem Punkt auf der Fläche, an dem die Höhe über der
optischen Achse h ist. C ist die Krümmung (1/r) des Scheitels der Fläche und K
die Kegelschnittkonstante. A4, A6 und A8 sind Asphärizitätskoeffizienten vierter,
sechster bzw. achter Ordnung. Die Kegelschnittkonstanten K und die Koeffizien
ten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 2 angeführt.
Die Fig. 6A bis 6D zeigen Aberrationen dritter Ordnung des ersten Ausführungs
beispiels des Fernrohrsystems: Fig. 6A zeigt die sphärischen Aberrationen bei
der d-Linie (588 nm), der g-Linie (436 nm) und der C-Linie (656 nm);
Fig. 6B zeigt die laterale chromatische Aberration bei denselben Wellenlängen
wie in Fig. 6A;
Fig. 6C zeigt den Astigmatismus (S. Sagittal, M: Meridional) und
Fig. 6D zeigt die Verzeichnung.
Die vertikale Achse in Fig. 6A stellt den Durchmesser des Augenrings dar, wäh
rend die vertikalen Achsen in den Fig. 6B bis 6D jeweils den Winkel β angeben,
den der Austrittsstrahl aus dem Okular mit der optischen Achse einschließt. Die
Einheit der horizontalen Achse ist in den Fig. 6A bis 6C mm und in Fig. 6D Pro
zent.
Fig. 7 zeigt an Hand eines Graphen die axiale Koma des ersten Ausführungsbei
spiels des Fernrohrsystems ohne Dezentrierung der ersten Linse L1. Fig. 8 zeigt
die axiale Koma für den Fall, daß die erste Linse L1 um 2,25 mm dezentriert ist,
um das Bild bei einem durch das Handzittern verursachten Kippwinkel von 1° zu
stabilisieren. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann selbst bei einer Dezentrie
rung der ersten Linse L1 die Koma kleiner gehalten werden als bei dem her
kömmlichen Zitterkompensationssystem, das ein Prisma mit variablem Scheitel
winkel verwendet.
Fig. 9 zeigt eine Optik als zweites Ausführungsbeispiel. Die numerischen Daten
des zweiten Ausführungsbeispiels sind in Tabelle 3 angeführt. Das Objektivsy
stem OL enthält die drei Linsen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensa
tionslinse. Die positive zweite Linse L2 und die negative dritte Linse L3 sind mit
einander verkittet.
Die Flächen mit den Nummern 1, 10 und 13 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 4 angeführt.
Die Fig. 10A bis 10D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des zweiten Ausfüh
rungsbeispiels des Fernrohrsystems. Fig. 11 zeigt die axiale Koma des Fernrohr
systems, wenn die erste Linse L1 nicht dezentriert ist. Fig. 12 zeigt die axiale
Koma, wenn die erste Linse L1 um 2,27 mm dezentriert ist, um das Bild bei einem
Kippwinkel von 1° zu stabilisieren. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die
Koma kleiner gehalten werden als bei dem herkömmlichen Kompensationssy
stem.
Fig. 13 zeigt eine Optik gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Dessen nume
rische Daten sind in Tabelle 5 angeführt. Die Objektivlinse OL enthält die drei
Linsen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die positive
zweite Linse L2 und die negative dritte Linse L3 sind miteinander verkittet.
Die Flächen mit den Nummern 1, 10 und 13 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 6 angeführt.
Die Fig. 14A bis 14D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des dritten Ausfüh
rungsbeispiels des Fernrohrsystems. Fig. 15 zeigt die axiale Koma des Fernrohr
systems, wenn die erste Linse L1 nicht dezentriert ist. Fig. 16 zeigt die axiale
Koma, wenn die erste Linse um 4,00 mm dezentriert ist, um das Bild bei einem
Kippwinkel von 1° zu stabilisieren. In dem dritten Ausführungsbeispiel kann die
Koma kleiner gehalten werden als in dem herkömmlichen Kompensationssystem.
Fig. 17 zeigt eine Optik gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Dessen nume
rische Daten sind in Tabelle 7 angeführt. Das Objektivsystem OL enthält die drei
Linsen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die negative
zweite Linse L2 und die positive dritte Linse L3 sind miteinander verkittet.
Die Flächen mit den Nummern 1, 10 und 13 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 8 angeführt.
Die Fig. 18A bis 18D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des vierten Ausfüh
rungsbeispiels des Fernrohrsystems. Fig. 19 zeigt die axiale Koma des Fernrohr
systems, wenn die erste Linse L1 nicht dezentriert ist. Fig. 20 zeigt die axiale
Koma, wenn die erste Linse L1 um 1,80 mm dezentriert ist, um das Bild bei einem
Kippwinkel von 1° zu stabilisieren. In dem vierten Ausführungsbeispiel kann die
Koma kleiner gehalten werden als in dem herkömmlichen Kompensationssystem.
Fig. 21 zeigt eine Optik gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Die numeri
schen Daten sind in Tabelle 9 angegeben. Das Objektiv OL enthält die drei Lin
sen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die positive zweite
und die negative dritte Linse L3 sind unabhängig voneinander angeordnet, ohne
miteinander verkittet zu sein.
Die Flächen mit den Nummern 2, 12 und 14 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 10 angeführt.
Die Fig. 22A bis 22D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des fünften Ausfüh
rungsbeispiels des Fernrohrsystems. Fig. 23 zeigt die axiale Koma des fünften
Ausführungsbeispiels, wenn die erste Linse nicht dezentriert ist. Fig. 24 zeigt die
axiale Koma, wenn die erste Linse L1 um 2,00 mm dezentriert ist, um das Bild bei
einem Kippwinkel von 1° zu stabilisieren. In dem fünften Ausführungsbeispiel
kann die Koma kleiner gehalten werden als in dem herkömmlichen Kompensati
onssystem.
Fig. 25 zeigt eine Optik gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. Die numeri
schen Daten sind in Tabelle 11 angeführt. Die Objektivlinse OL enthält die drei
Linsen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die positive
zweite Linse L2 und die negative dritte Linse L3 sind unabhängig voneinander
angeordnet, ohne miteinander verkittet zu sein.
Die Flächen mit den Nummern 2, 12 und 14 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 12 angeführt.
Die Fig. 16A bis 26D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des Fernrohrsy
stems gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Fig. 27 zeigt die axiale Koma
des Fernrohrsystems des sechsten Ausführungsbeispiels, wenn die erste Linse
L1 nicht dezentriert ist. Fig. 28 zeigt die axiale Koma, wenn die erste Linse L1 um
1,00 mm dezentriert ist, um das Bild bei einem Kippwinkel von 1° zu stabilisieren.
In dem sechsten Ausführungsbeispiel kann die Koma kleiner gehalten werden als
in dem herkömmlichen Kompensationssystem.
Fig. 29 zeigt eine Optik gemäß einem siebenten Ausführungsbeispiel. Die nume
rischen Daten sind in Tabelle 13 angeführt. Das Objektivsystem OL enthält die
Linsen L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die positive
zweite Linse L2 und die negative dritte Linse L3 sind unabhängig voneinander
angeordnet, ohne miteinander verkittet zu sein.
Die Flächen mit den Nummern 2, 12 und 14 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 14 angeführt.
Die Fig. 30A bis 30D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des Fernrohrsy
stems des siebenten Ausführungsbeispiels. Fig. 31 zeigt die axiale Koma des
Fernrohrsystems des siebenten Ausführungsbeispiels, wenn die erste Linse L1
nicht dezentriert ist. Fig. 32 zeigt die axiale Koma, wenn die erste Linse L1 um
2,01 mm dezentriert ist, um das Bild bei einem Kippwinkel von 1° zu stabilisieren.
In dem siebten Ausführungsbeispiel kann die Koma kleiner gehalten werden als in
dem herkömmlichen Kompensationssystem.
Fig. 33 zeigt eine Optik gemäß einem achten Ausführungsbeispiel. Die numeri
schen Daten sind in Tabelle 15 angeführt. Das Objektiv OL enthält die drei Linsen
L1 bis L3. Die erste Linse L1 ist eine Kompensationslinse. Die negative zweite
Linse L2 und die positive dritte Linse L3 sind unabhängig voneinander angeord
net, ohne miteinander verkittet zu sein.
Die Flächen mit den Nummern 2, 12 und 14 sind asphärisch. Die Kegelschnitt
konstante K und die Koeffizienten A4, A6 und A8 sind in Tabelle 16 angeführt.
Die Fig. 34A bis 34D zeigen die Aberrationen dritter Ordnung des Fernrohrsy
stems des achten Ausführungsbeispiels. Fig. 35 zeigt die axiale Koma des Fern
rohrsystems des achten Ausführungsbeispiels, wenn die erste Linse L1 nicht de
zentriert ist. Fig. 36 zeigt die axiale Koma, wenn die erste Linse L1 um 1,00 mm
dezentriert ist, um das Bild bei einem Kippwinkel von 1° zu stabilisieren. In dem
achten Ausführungsbeispiel kann die Koma kleiner gehalten werden als in dem
herkömmlichen Kompensationssystem.
Tabelle 17 zeigt für die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele die Werte
der Bedingungen (1), (2), (3), (4) und (5).
Alle Ausführungsbeispiele erfüllen die Bedingungen (1), (2) und (3). Das erste bis
vierte Ausführungsbeispiel, in denen die zweite und die dritte Linse L2, L3 mitein
ander verkittet sind, erfüllen die Bedingung (4). Andererseits erfüllen das fünfte
bis achte Ausführungsbeispiel, in denen die zweite und die dritte Linse L2, L3
nicht miteinander verkittet sind, die Bedingung (5).
Claims (5)
1. Optik für ein Beobachtungsinstrument (10) mit Zitterkompensation, mit einem
Objektivsystem (OL), einem Aufrichtesystem (PS) und einem Beobachtungs
system (EP), die von der Objektseite aus betrachtet in der genannten Rei
henfolge angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektivsy
stem (OL) versehen ist mit
einer ersten Linse (L1) mit positiver Brechkraft und mindestens einer asphä rischen Fläche,
einer zweiten Linse (L2), die auf der dem Aufrichtesystem (PS) zugewandten Seite der ersten Linse (L1) angeordnet ist,
und einer dritten Linse (L3), die auf der dem Aufrichtesystem (PS) zuge wandten Seite der zweiten Linse (L2) angeordnet ist,
wobei eine Linse der zweiten und dritten Linse (L2, L3) positive Brechkraft und die andere negative Brechkraft hat und die erste Linse (L1) zur Zitter kompensation senkrecht zur optischen Achse des Objektivsystems (OL) be wegbar ist.
einer ersten Linse (L1) mit positiver Brechkraft und mindestens einer asphä rischen Fläche,
einer zweiten Linse (L2), die auf der dem Aufrichtesystem (PS) zugewandten Seite der ersten Linse (L1) angeordnet ist,
und einer dritten Linse (L3), die auf der dem Aufrichtesystem (PS) zuge wandten Seite der zweiten Linse (L2) angeordnet ist,
wobei eine Linse der zweiten und dritten Linse (L2, L3) positive Brechkraft und die andere negative Brechkraft hat und die erste Linse (L1) zur Zitter kompensation senkrecht zur optischen Achse des Objektivsystems (OL) be wegbar ist.
2. Optik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Bedingun
gen (1), (2) und (3) erfüllt sind:
0,5 < |tan 1°/ϕ1| < 5,0 (1)
|ϕ23/ϕ13| < 1,00 (2)
1,0 < hi/hx < 1,5 (3)
worin mit
ϕ1 die Brechkraft der ersten Linse (L1),
ϕ23 die zusammengesetzte Brechkraft von zweiter und dritter Linse (L2, L3),
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems (OL),
hi die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe des Schnittpunkts eines paraxialen Axialstrahls auf der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (L2) und
hx die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe des Schnittpunkts des paraxialen Axialstrahls auf der dem Aufrichtesystem (PS) zuge wandten Fläche
bezeichnet ist.
0,5 < |tan 1°/ϕ1| < 5,0 (1)
|ϕ23/ϕ13| < 1,00 (2)
1,0 < hi/hx < 1,5 (3)
worin mit
ϕ1 die Brechkraft der ersten Linse (L1),
ϕ23 die zusammengesetzte Brechkraft von zweiter und dritter Linse (L2, L3),
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems (OL),
hi die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe des Schnittpunkts eines paraxialen Axialstrahls auf der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (L2) und
hx die von der optischen Achse aus gerechnete Höhe des Schnittpunkts des paraxialen Axialstrahls auf der dem Aufrichtesystem (PS) zuge wandten Fläche
bezeichnet ist.
3. Optik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste
Linse (L1) eine Kunststofflinse ist.
4. Optik nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die zweite und die dritte Linse (L2, L3) miteinander verkittet sind
und folgende Bedingung (4) erfüllt ist:
-0,3 < ϕ4/ϕ13 < 0,0 (4)
worin
ϕ4 die Brechkraft der Kittfläche von zweiter und dritter Linse (L2, L3) und
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems (OL) ist.
-0,3 < ϕ4/ϕ13 < 0,0 (4)
worin
ϕ4 die Brechkraft der Kittfläche von zweiter und dritter Linse (L2, L3) und
ϕ13 die zusammengesetzte Brechkraft des Objektivsystems (OL) ist.
5. Optik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
zweite und die dritte Linse (L2, L3) unabhängig voneinander angeordnet
sind und folgende Bedingung (5) erfüllt ist:
D23/f13 < 0,2 (5)
worin
D23 der Abstand zwischen der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (L2) und der dem Aufrichtesystem (PS) zugewandten Fläche der dritten Linse (L3) und
f13 die Brennweite des Objektivsystems (OL) ist.
D23/f13 < 0,2 (5)
worin
D23 der Abstand zwischen der objektseitigen Fläche der zweiten Linse (L2) und der dem Aufrichtesystem (PS) zugewandten Fläche der dritten Linse (L3) und
f13 die Brennweite des Objektivsystems (OL) ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10256836A JP2000089104A (ja) | 1998-09-10 | 1998-09-10 | 観察光学機器の防振光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19943371A1 true DE19943371A1 (de) | 2000-03-16 |
DE19943371C2 DE19943371C2 (de) | 2002-08-01 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19943371A Expired - Fee Related DE19943371C2 (de) | 1998-09-10 | 1999-09-10 | Optik für ein Beobachtungsinstrument mit Zitterkompensation |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6198575B1 (de) |
JP (1) | JP2000089104A (de) |
DE (1) | DE19943371C2 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003067308A1 (de) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur korrektur von schwingungsinduzierten abbildungsfehlern in einem objektiv |
CN113031191A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 吉佳科技股份有限公司 | 含晃动补偿的光学对焦装置 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4585638B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2010-11-24 | キヤノン株式会社 | 防振機能を有した対物レンズおよびそれを用いた双眼鏡 |
JP2002333577A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-22 | Asahi Optical Co Ltd | 防振観察光学系 |
JP2003057537A (ja) | 2001-08-21 | 2003-02-26 | Pentax Corp | 像ブレ補正系を備えた観察用光学系 |
JP2005062213A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Canon Inc | 観察光学系 |
JP4673027B2 (ja) * | 2004-09-29 | 2011-04-20 | 株式会社 ニコンビジョン | 接眼レンズ |
JP5028009B2 (ja) * | 2005-12-07 | 2012-09-19 | キヤノン株式会社 | 観察光学系 |
DE102012200519A1 (de) | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Carl Zeiss Sports Optics Gmbh | Optisches System zur Abbildung eines Objekts |
JP2016166907A (ja) * | 2013-07-11 | 2016-09-15 | 株式会社 ニコンビジョン | 防振光学系 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0643365A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Canon Inc | 観察用光学機器 |
JPH06308431A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 像安定化装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61156019A (ja) * | 1984-12-27 | 1986-07-15 | Canon Inc | 変倍フアインダ− |
JP2918115B2 (ja) * | 1988-09-30 | 1999-07-12 | キヤノン株式会社 | 防振機能を有した変倍光学系 |
US5521758A (en) * | 1992-06-19 | 1996-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable-magnification optical system capable of image stabilization |
JPH07128707A (ja) * | 1993-11-05 | 1995-05-19 | Olympus Optical Co Ltd | 低吸湿有機材料を用いたファインダー光学系 |
JP3554366B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2004-08-18 | ペンタックス株式会社 | 高変倍実像式ファインダー |
JPH1020213A (ja) * | 1996-07-03 | 1998-01-23 | Nikon Corp | 手振れ補正機構付き双眼鏡 |
-
1998
- 1998-09-10 JP JP10256836A patent/JP2000089104A/ja active Pending
-
1999
- 1999-09-09 US US09/392,778 patent/US6198575B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-10 DE DE19943371A patent/DE19943371C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0643365A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Canon Inc | 観察用光学機器 |
JPH06308431A (ja) * | 1993-04-23 | 1994-11-04 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 像安定化装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003067308A1 (de) * | 2002-02-05 | 2003-08-14 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur korrektur von schwingungsinduzierten abbildungsfehlern in einem objektiv |
CN113031191A (zh) * | 2019-12-25 | 2021-06-25 | 吉佳科技股份有限公司 | 含晃动补偿的光学对焦装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19943371C2 (de) | 2002-08-01 |
US6198575B1 (en) | 2001-03-06 |
JP2000089104A (ja) | 2000-03-31 |
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