DE4424561C2 - Realbildsucher - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Realbildsucher.
Bei einem Realbildsucher
für eine Kompaktkamera besteht das Okular normalerweise aus
einer einzigen Positivlinse. Ein solches Okular hat aber eine
lange Brennweite, damit Raum für ein Prismensystem verfügbar
ist, welches das Objektbild aufrichtet. Besonders mit einem
Weitwinkelobjektiv ist daher die Vergrößerung eines solchen
Suchers klein.
Durch die japanische Offenlegungsschrift 2-304409 ist ein
Okularsystem mit einer negativen Meniskuslinse und einer
davor angeordneten Positivlinse bekannt. Da aber die negative
Meniskuslinse eine dem Auge zugewandte konkave Fläche starker
Krümmung hat, werden die Lichtstrahlen einer hellen
Lichtquelle an der konkaven Fläche reflektiert und
konvergiert auf das Auge des Benutzers gerichtet, wodurch
eine Störwirkung entsteht. Außerdem ist bei Verwendung einer
Negativlinse mit einer konkaven Fläche starker Krümmung, die
dem Auge zugewandt ist, ein langer effektiver Abstand
zwischen der Linsenfassung und dem Auge schwierig zu
verwirklichen. Gleiches gilt für den Abstand zwischen der
Okularlinse und der Austrittspupille.
Aus der US 50 34 763 ist ein Realbildsucher bekannt, der, von der
Objektseite her betrachtet, eine Objektivlinsengruppe, eine
Kondensorlinsengruppe, ein Bildaufrichtungssystem und eine Okular
linsengruppe enthält. Die Okularlinsengruppe besteht aus einer
Negativlinse und einer bikonvexen Positivlinse, die in dieser Reihen
folge von der Augenseite her angeordnet sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Realbildsucher anzugeben,
der unter Vermeidung der vorstehend aufgezeigten Probleme
ausreichenden Raum für ein bildaufrichtendes Element
oder einen Umschaltmechanismus für das Bildformat bietet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des
Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
Ein Realbildsucher nach der Erfindung vermeidet Reflexionen
von Störlicht auf das Auge des Benutzers und ermöglicht das
Einstellen von Dioptrienfehlern der Objektivlinse, die bei
der Herstellung entstehen können, oder von
Dioptrienunterschieden, die auf Augenfehler sowie
Umwelteinflüsse wie Temperatur, Luftfeuchte usw.
zurückzuführen sind.
Der Realbildsucher kann sehr klein realisiert sein und hat
ein Objektivlinsensystem variabler Brennweite mit einem
großen effektiven Halbblickwinkel von 17 bis 32°.
Der Realbildsucher hat einen großen Abbildungsmaßstab seines
optischen Gesamtsystems und bietet genug Raum für ein
optisches Bildaufrichtungssystem.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Realbildsuchers
mit Weitwinkeleinstellung als Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 1,
Fig. 3 den Sucher nach Fig. 1 mit Teleeinstellung,
Fig. 4 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 3,
Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel des Realbildsuchers
mit Weitwinkeleinstellung,
Fig. 6 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 5,
Fig. 7 den Sucher nach Fig. 5 mit Teleeinstellung,
Fig. 8 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 7,
Fig. 9 ein drittes Ausführungsbeispiel des Realbildsuchers
mit Weitwinkeleinstellung,
Fig. 10 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 9,
Fig. 11 den Sucher nach Fig. 9 mit Teleeinstellung,
Fig. 12 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 11,
Fig. 13 ein viertes Ausführungsbeispiel des Realbildsuchers
mit Weitwinkeleinstellung,
Fig. 14 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 13,
Fig. 15 den Sucher nach Fig. 13 mit Teleeinstellung, und
Fig. 16 das Aberrationsdiagramm des Suchers nach Fig. 15.
Ein Realbildsucher nach der Erfindung hat, von der
Objektseite her gesehen, eine Objektivlinsengruppe, eine
Kondensorlinsengruppe zum Übertragen des Objektbildes von der
Objektivlinsengruppe zur Okularlinsengruppe, ein optisches
Bildaufrichtungssystem und eine Okularlinsengruppe. Diese
besteht, vom Auge her gesehen, aus einer Negativlinse und
einer bikonvexen Positivlinse. Durch diese beiden
Linsen kann die Vergrößerung des gesamten Suchersystems
verbessert werden.
Die Bedingung (1) -0,5 < fE/fE1 < 0 in der fE die
Gesamtbrennweite der Okularlinsengruppe und fE1 die
Brennweite ihrer Negativlinse bezeichnet, ist auf die
Brechkraft der Negativlinse auf der Augenseite der
Okularlinsengruppe bezogen. Liegt der Wert dieser Bedingung
über dem oberen Grenzwert, wird die Vergrößerung zu klein.
Dies ist im Zusammenhang mit der Bedingung (3) ungünstig,
weil der Dioptrien-Einstellbereich der bikonvexen
Positivlinse schmaler wird. Liegt der Wert der Bedingung (1)
unter dem unteren Grenzwert, so wird die Brechkraft der
Negativ- und der Positivlinse größer, so daß die
Aberrationskorrektion in der Okularlinsengruppe schwierig und
das Sucherbild unscharf wird. Ferner wird die
Aberrationskorrektion des gesamten Suchers schwierig.
In der Bedingung (2) -1,5 < fE/rE1 < 1,0 bezeichnet rE1 den
Krümmungsradius der augenseitigen Fläche der Negativlinse in
der Okularlinsengruppe. Wenn der Wert dieser Bedingung über
dem oberen Grenzwert liegt, werden die Lichtstrahlen einer
hellen Lichtquelle auf der Augenseite zum Auge hin
reflektiert und konvergiert. Liegt der Wert unter dem unteren
Grenzwert, so wird die Aberrationskorrektion schwierig.
Die Bedingung (3) 0,03 < dE1-2/fE < 0,1 in dE1-2 den
Abstand zwischen der Negativlinse und der Positivlinse der
Okularlinsengruppe bezeichnet, bezieht sich haupsächlich auf
die Dioptrieneinstellung. Besonders bei einer Vario-
Objektivlinsengruppe können die Dioptrien von dem
Standardpunkt durch Abmessungsfehler beim Herstellen eines
jeden Objektivlinsenelements und/oder durch Formfehler der
Linsen abweichen. Eine solche Dioptrienabweichung wird
vorzugsweise nur durch Axialbewegung der bikonvexen
Linse der Okularlinsengruppe korrigiert.
Wenn der Wert der Bedingung (3) über dem oberen Grenzwert
liegt, wird die Okularlinsengruppe groß. Liegt er unter dem
unteren Grenzwert, so ist es schwer, eine große Vergrößerung
der Okularlinsengruppe zu erreichen, und der Dioptrien-
Einstellbereich wird schmaler.
Bei einer Objektivlinsengruppe mit einer variablen Brechkraft
von 30° Halbblickwinkel bei der Weitwinkeleinstellung, die
gleichzeitig miniaturisiert sein soll, ist eine umgekehrte
Telephoto- oder Retrofokus-Konfiguration mit einer von der
Objektseite her gesehen ersten, negativen Linsengruppe und
einer zweiten, positiven Linsengruppe vorteilhaft. Die
Miniaturisierung des optischen Systems kann erreicht werden,
indem die Brechkraft beider Linsengruppen größer als
diejenige des Okulars gemacht wird, wie es speziell die
Bedingungen (4) und (5) angeben.
Wenn der Wert der Bedingung (4) -2,5 < fE/f1G < -1,5, in der
f1G die Brennweite der ersten, negativen Linsengruppe des
Objektivs ist, über dem oberen Grenzwert liegt, oder wenn der
Wert der Bedingung (5) 1,3 < fE/f2G < 2,3, in der F2G die
Brennweite der zweiten, positiven Linsengruppe des Objektivs
ist, unter dem unteren Grenzwert liegt, wird die Brechkraft
jeder Linsengruppe zu klein, um die Miniaturisierung zu
erreichen, und die Gesamtbrechkraft der Objektivlinsengruppe
wird gegenüber derjenigen des Okulars kleiner. Daher wird
auch die Vergrößerung klein. Wenn andererseits der Wert der
Bedingung (4) unter dem unteren Grenzwert und/oder der Wert
der Bedingung (5) über dem oberen Grenzwert liegt, wird die
Brechkraft jeder Linsengruppe zu groß. Obwohl dies
vorteilhaft für die Miniaturisierung des Systems ist, tritt
eine große Aberrationsabweichung auf, wenn die Brennweite
verändert wird.
Um die Miniaturisierung des Realbildsuchers zu erreichen, ist
es vorteilhaft, die erste, negative Linsengruppe des
Objektivs mit einer einzigen Negativlinse zu realisieren. Bei
einem bisherigen Realbildsucher mit einem Halbblickwinkel von
mehr als 30°, der eine einzige Negativlinse enthält, ist die
Aberrationskorrektion schwierig. Gemäß der Erfindung können
Aberrationen mit einer ersten, negativen Linsengruppe gut
korrigiert werden, die eine biasphärische Linse hat,
deren beide Flächen zum Objekt hin verschoben sind.
In der Bedingung (6) -0,05 < ΔX1-1/fOW < 0 bezeichnet ΔX1-1
den Asphärenwert am effektiven Radius der ersten, dem
Objekt zugewandten Fläche der biasphärischen Linse und
fOW die Gesamt-Weitwinkel-Brennweite der Linsengruppe vom
Objektiv zur Kondensorlinse in der Weitwinkel-Grenzstellung.
In der Bedingung (7) -0,10 < ΔX1-2/fOW < 0 bezeichnet ΔX1-2
den Asphärenwert am effektiven Radius der zweiten
Fläche der biasphärischen Linse, die dem Auge zugewandt
ist. Die Bedingungen (6) und (7) gelten für die
Aberrationskorrektion der biasphärischen Linse an. Wenn
die Werte dieser Bedingungen über dem oberen Grenzwert
liegen, sind die Korrektionen des Astigmatismus und des
Krümmungsfeldes bei Weitwinkeleinstellung schwierig. Liegen
sie unter dem unteren Grenzwert, so werden die Aberrationen
überkorrigiert.
Es ist günstig, eine Linse zur Aberrationskorrektion zwischen
die Linsengruppe variabler Brechkraft (Objektivlinsengruppe)
und die Kondensorlinse zu setzen, damit die Linsengruppe
variabler Brechkraft weniger Linsenelemente hat, so daß die
Objektivlinsengruppe miniaturisiert werden kann.
In der Bedingung (8) fOW/|fF| < 0,2 bezeichnet fF die
Brennweite der Korrektionslinse.
In der, Bedingung (9) -0,1 < ΔXC-1/fOW < 0 bezeichnet ΔXC-1
den Asphärenwert am effektiven Radius der ersten, dem
Objekt zugewandten Fläche der Korrektionslinse.
In der Bedingung (10) -0,15 < ΔXC-2/fOW < 0 bezeichnet ΔXC-2
den Asphärenwert am effektiven Radius der zweiten, dem
Auge zugewandten Fläche der Korrektionslinse. Die Bedingungen
(8), (9) und (10) gelten für die Linse zur
Aberrationskorrektion. Wenn der Wert der Bedingung (8) über
dem oberen Grenzwert liegt, wird die Brechkraft der
Korrektionslinse, die im Gegensatz zu einer Kondensorlinse
unter einem Abstand zur Bildebene angeordnet ist, zur
Aberrationskorrektion zu groß.
Es ist günstig, wenn die Korrektionslinse eine
biasphärische Linse ist. Die Bedingungen (9) und (10) beziehen
sich auf die asphärischen Flächen. Wenn beide Flächen
asphärisch und zum Objekt hin verschoben geformt werden und
einen asphärischen Wert unter dem oberen Grenzwert der
Bedingungen (9) und (10) haben, können die Korrektionen des
Astigmatismus und der Bildfeldwölbung besonders bei
Teleeinstellung effizient erreicht werden. Liegen die Werte
unter dem unteren Grenzwert, werden die sphärische Aberration
und die Koma überkorrigiert.
Fig. 1 und 3 zeigen die Linsenanordnung eines
Realbildsuchers nach der Erfindung. Fig. 1 zeigt die
Weitwinkel-Grenzstellung und Fig. 3 die Tele-Grenzstellung.
Die Objektivlinsengruppe hat eine Negativlinse 11 und eine
aus zwei Elementen bestehende insgesamt positive Linsengruppe
12. Hinter der Linsengruppe 12 sind eine Korrektionslinse 13
für die Bildfeldwölbung, eine Kondensorlinse 14 und ein
Bildaufrichtungssystem angeordnet, das aus einem Porroprisma
15 besteht. Das Okularlinsensystem besteht aus einer
bikonvexen positiven Linse 16 und einer Negativlinse 17.
Die Tabelle 1 enthält konkrete Daten für dieses Linsensystem.
Fig. 2 zeigt die verschiedenen Aberrationen bei der
Weitwinkel-Grenzstellung. Fig. 4 zeigt die Aberrationen bei
der Tele-Grenzstellung. In den Aberrationsdiagrammen
bezeichnen die Linien d, g und c die sphärischen Aberrationen
bei unterschiedlichen Wellenlängen (d. h. chromatische
Aberrationen) und die chromatische Queraberrationen. S
bezeichnet die Verzerrung in sagittaler Richtung, M
bezeichnet die Verzerrung in meridionaler Richtung.
In den Tabellen und Figuren bezeichnet ri den Krümmungsradius
einer jeden Linsenfläche, d1 die Dicke einer Linse oder den
Abstand zwischen Linsen, N den Brechungsindex und ν die
Abbezahl.
Halber effektiver Blickwinkel ω = 31,8 bis 17,5° (2ω ist der
effektive Blickwinkel)
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 12,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,59 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 12,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,59 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
* asphärische Fläche
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,37060 × 10-3; A6 = 0,20570 × 10-4; A8 = -0,26160 × 10-6; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,10590 × 10-2; A6 = 0,28030 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,55540 × 10-3; A6 = -0,57840 × 10-5; A8 = -0,18310 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,0; A6 = -0,23270 × 10-5; A8 = -0,31210 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,38300 × 10-2; A6 = 0,27480 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,43950 × 10-2; A6 = 0,13210 × 10-3; A8 = -0,21150 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,94290 × 10-4; A6 = 0,31000 × 10-6; A8 = -0,58520 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,37060 × 10-3; A6 = 0,20570 × 10-4; A8 = -0,26160 × 10-6; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,10590 × 10-2; A6 = 0,28030 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,55540 × 10-3; A6 = -0,57840 × 10-5; A8 = -0,18310 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,0; A6 = -0,23270 × 10-5; A8 = -0,31210 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,38300 × 10-2; A6 = 0,27480 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,43950 × 10-2; A6 = 0,13210 × 10-3; A8 = -0,21150 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,94290 × 10-4; A6 = 0,31000 × 10-6; A8 = -0,58520 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fig. 5 und 7 zeigen die Linsenanordnung eines weiteren
Realbildsuchers nach der Erfindung. Fig. 5 zeigt die
Weitwinkel-Grenzstellung, Fig. 7 zeigt die Tele-
Grenzstellung. Bei diesem Beispiel stimmt die Linsenanordnung
von der Objektivlinsengruppe 11 bis zu dem
Bildaufrichtungssystem 15 mit der Anordnung des ersten
Ausführungsbeispiels überein, jedoch sind hier die
bikonvexe Positivlinse 16 und die Negativlinse 17 anders
ausgebildet.
Tabelle 2 enthält die konkreten Linsendaten des
Linsensystems. Fig. 6 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 5 für die Weitwinkel-
Grenzstellung. Fig. 8 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 7 für die Tele-Grenzstellung.
Halber effektiver Blickwinkel ω = 31,8 bis 17,5°
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 12,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,59 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 12,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,59 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
* asphärische Fläche
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,37060 × 10-3; A6 = 0,20570 × 10-4; A8 = -0,26160 × 10-6; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,10590 × 10-2; A6 = 0,28030 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,55540 × 10-3; A6 = -0,57840 × 10-5; A8 = -0,18310 × 10-6, A10 = 0, 0; A12 = 0, 0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,0; A6 = -0,23270 × 10-5; A8 = -0,31210 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,38300 × 10-2; A6 = 0,27480 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,43950 × 10-2; A6 = 0,13210 × 10-3; A8 = -0,21150 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,94290 × 10-4; A6 = 0,31000 × 10-6; A8 = -0,58520 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0:
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,37060 × 10-3; A6 = 0,20570 × 10-4; A8 = -0,26160 × 10-6; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,10590 × 10-2; A6 = 0,28030 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,55540 × 10-3; A6 = -0,57840 × 10-5; A8 = -0,18310 × 10-6, A10 = 0, 0; A12 = 0, 0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,0; A6 = -0,23270 × 10-5; A8 = -0,31210 × 10-6, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,38300 × 10-2; A6 = 0,27480 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,43950 × 10-2; A6 = 0,13210 × 10-3; A8 = -0,21150 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,94290 × 10-4; A6 = 0,31000 × 10-6; A8 = -0,58520 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0:
Fig. 9 und 11 zeigen die Linsenanordnung eines weiteren
Realbildsuchers nach der Erfindung. Fig. 9 zeigt die
Weitwinkel-Grenzstellung, Fig. 11 zeigt die Tele-
Grenzstellung. Bei diesem Beispiel sind die Linsenanordung
von der Objektivlinsengruppe 11 bis zu dem
Bildaufrichtungssystem 15, die bikonvexe Positivlinse
16 und die Negativlinse 17 anders als bei dem ersten und
zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet.
Tabelle 3 enthält die konkreten Linsendaten des
Linsensystems. Fig. 10 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 9 für die Weitwinkel-
Grenzstellung. Fig. 12 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 11 für die Tele-Grenzstellung.
Halber effektiver Blickwinkel ω = 32,0 bis 17,7°
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 11,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,60 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 11,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,60 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
* asphärische Fläche
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,45863 × 10-3; A6 = 0,11551 × 10-4; A8 = -0,70129 × 10-7; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,12792 × 10-2; A6 = 0,12798 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,18842 × 10-3; A6 = 0,45735 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,16119 × 10-3; A6 = 0,39369 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,99484 × 10-3; A6 = -0,66867 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,11271 × 10-2; A6 = -0,85236 × 10-4; A8 = 0,17296 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,15848 × 10-3; A6 = 0,31926 × 10-6; A8 = -0,36849 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,45863 × 10-3; A6 = 0,11551 × 10-4; A8 = -0,70129 × 10-7; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,12792 × 10-2; A6 = 0,12798 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,18842 × 10-3; A6 = 0,45735 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,16119 × 10-3; A6 = 0,39369 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,99484 × 10-3; A6 = -0,66867 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,11271 × 10-2; A6 = -0,85236 × 10-4; A8 = 0,17296 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,15848 × 10-3; A6 = 0,31926 × 10-6; A8 = -0,36849 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fig. 13 und 15 zeigen die Linsenanordnung eines weiteren
Realbildsuchers nach der Erfindung. Fig. 13 zeigt die
Weitwinkel-Grenzstellung, Fig. 15 die Tele-Grenzstellung.
Bei diesem Beispiel sind die Linsenanordnung von der
Objektivlinsengruppe 11 bis zu dem Bildaufrichtungssystem 15,
die doppelt-konvexe Positivlinse 16 und die Negativlinse 17
anders als bei den vorherigen Beispielen ausgebildet.
Tabelle 4 enthält die konkreten Linsenarten des
Linsensystems. Fig. 14 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 13 für die Weitwinkel-
Grenzstellung. Fig. 16 zeigt die verschiedenen Aberrationen
des Linsensystems nach Fig. 15 für die Tele-Grenzstellung.
Halber effektiver Blickwinkel ω = 32,0 bis 17,7°
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 11,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,60 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
Augenring ER = Durchmesser 3,0
Abstand Okularlinse-Austrittspupille = 11,0
Sucherbildvergrößerung = 0,34 bis 0,60 X
Dioptrien = -1,0 bis -1,0
* asphärische Fläche
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,45512 × 10-3; A6 = 0,11691 × 10-4; A8 = -0,73213 × 10-7; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,12734 × 10-2; A6 = 0,13060 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,18468 × 10-3; A6 = 0,45025 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,16505 × 10-3; A6 = 0,40928 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,97805 × 10-3; A6 = -0,69494 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,10771 × 10-2; A6 = -0,90460 × 10-4; A8 = 0,18294 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,17061 × 10-3; A6 = 0,36095 × 10-6; A8 = -0,35892 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 1: K = 0,0; A4 = -0,45512 × 10-3; A6 = 0,11691 × 10-4; A8 = -0,73213 × 10-7; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 2: K = 0,0; A4 = -0,12734 × 10-2; A6 = 0,13060 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 3: K = 0,0; A4 = -0,18468 × 10-3; A6 = 0,45025 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 6: K = 0,0; A4 = 0,16505 × 10-3; A6 = 0,40928 × 10-5; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 7: K = 0,0; A4 = -0,97805 × 10-3; A6 = -0,69494 × 10-4; A8 = 0,0; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 8: K = 0,0; A4 = -0,10771 × 10-2; A6 = -0,90460 × 10-4; A8 = 0,18294 × 10-5, A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Fläche 13: K = 0,0; A4 = -0,17061 × 10-3; A6 = 0,36095 × 10-6; A8 = -0,35892 × 10-8; A10 = 0,0; A12 = 0,0;
Die folgende Tabelle 5 enthält die entsprechenden Daten der
Bedingungen der Beispiele 1 bis 4.
Wie aus den in Tabelle 5 enthaltenen Daten hervorgeht,
erfüllen die Werte der Beispiele 1 bis 4 die Bedingungen (1)
bis (10). Wie ferner die Aberrationsdiagramme zeigen, werden
die verschiedenen Aberrationen eines Realbildsuchers nach der
Erfindung gut korrigiert.
Der Änderungsbetrag des Koeffizienten der Aberration dritter
Ordnung infolge asphärischer Fläche wird im folgenden
beschrieben. Die Form der asphärischen Fläche kann im
allgemeinen folgendermaßen ausgedrückt werden:
darin sind
Y eine Höhe oberhalb der Achse,
X eine Entfernung von der Tangentenebene eines asphärischen Scheitelpunkts,
C eine Krümmung eines asphärischen Scheitelpunkts (1/r),
k eine konische Konstante,
A4 ein asphärischer Aberrationsfaktor vierter Ordnung,
A6 ein asphärischer Aberrationsfaktor sechster Ordnung,
A8 ein aspärischer Aberrationsfaktor achter Ordnung und
a10 ein aspärischer Aberrationsfaktor zehnter Ordnung.
Y eine Höhe oberhalb der Achse,
X eine Entfernung von der Tangentenebene eines asphärischen Scheitelpunkts,
C eine Krümmung eines asphärischen Scheitelpunkts (1/r),
k eine konische Konstante,
A4 ein asphärischer Aberrationsfaktor vierter Ordnung,
A6 ein asphärischer Aberrationsfaktor sechster Ordnung,
A8 ein aspärischer Aberrationsfaktor achter Ordnung und
a10 ein aspärischer Aberrationsfaktor zehnter Ordnung.
Beträgt die Brennweite f 1,0, so wird der resultierende Wert
wie folgt transformiert. Die folgenden Bedingungen werden in
die zuvorgenannte Bedingung eingesetzt:
X = x/f, Y = y/f, c = fc
α4 = f3A4, α6 = f5A6, α8 = f7A8, α10 = f9A10
Man gelangt zu folgender Bedingung:
Das zweite und die folgenden Glieder definieren den
asphärischen Betrag (Asphärenwert) der asphärischen Fläche.
Die Beziehung zwischen dem Koeffizienten α4 des zweiten
Gliedes und dem Koeffizienten ϕ der asphärischen Fläche
dritter Ordnung wird folgendermaßen ausgedrückt:
ϕ = 8(N' - N)α4,
darin ist N der Brechungsindex eines Materials, das mit der
asphärischen Fläche näher an der Objektseite ist, und N' der
Brechungsindex eines hinter der asphärischen Fläche
befindlichen Materials.
Der Koeffizient ϕ der asphärischen Fläche führt für die
Koeffizienten der verschiedenen Aberrationen dritter Ordnung
zu folgenden Änderungsbeträgen:
ΔI = h4ϕ
ΔII = h3hϕ
ΔIII = h2h2ϕ
ΔI = h4ϕ
ΔII = h3hϕ
ΔIII = h2h2ϕ
Claims (7)
1. Realbildsucher mit einer Objektivlinsengruppe, einer Okularlinsengruppe,
einer Kondensorlinsengruppe zum Übertragen des Objektbildes von der
Objektivlinsengruppe zur Okularlinsengruppe und einem optischen Bildauf
richtungssystem, wobei die Objektivlinsengruppe, die Kondensorlinsen
gruppe, das Bildaufrichtungssystem und die Okularlinsengruppe in dieser
Reihenfolge von der Objektseite her angeordnet sind und die Okularlinsen
gruppe aus einer Negativlinse und einer bikonvexen Positivlinse, die in die
ser Reihenfolge von der Augenseite her angeordnet sind, besteht und die
folgenden Bedingungen erfüllt:
-0,5 < fE/fE1 < 0 (1)
-1,5 < fE/rE1 < 1,0 (2)
0,03 < dE1-2/fE < 0,1, (3)
in denen fE die Gesamtbrennweite der Okularlinsengruppe, fE1 die Brenn weite der Negativlinse der Okularlinsengruppe, rE1 den Krümmungsradius der augenseitigen Fläche der Negativlinse der Okularlinsengruppe und dE1-2 den Abstand zwischen der Negativlinse und der bikonvexen Positivlinse der Okularlinsengruppe bezeichnet.
-0,5 < fE/fE1 < 0 (1)
-1,5 < fE/rE1 < 1,0 (2)
0,03 < dE1-2/fE < 0,1, (3)
in denen fE die Gesamtbrennweite der Okularlinsengruppe, fE1 die Brenn weite der Negativlinse der Okularlinsengruppe, rE1 den Krümmungsradius der augenseitigen Fläche der Negativlinse der Okularlinsengruppe und dE1-2 den Abstand zwischen der Negativlinse und der bikonvexen Positivlinse der Okularlinsengruppe bezeichnet.
2. Realbildsucher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bikon
vexe Positivlinse der Okularlinsengruppe zur Dioptrieneinstellung in Richtung
der optischen Achse bewegbar ist.
3. Realbildsucher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Objektivlinsengruppe aus einer ersten, negativen Linsengruppe und einer
zweiten, positiven Linsengruppe besteht, die in dieser Reihenfolge von der
Objektseite her angeordnet sind und gemeinsam eine bewegbare Linsen
gruppe variabler Brennweite bilden, welche den folgenden Bedingungen ge
nügt:
-2,5 < fE/f1G < -1,5 (4)
1,3 < fE/f2G < 2,3, (5)
in denen f1G die Brennweite der ersten, negativen Linsengruppe und f2G die Brennweite der zweiten, positiven Linsengruppe bezeichnet.
-2,5 < fE/f1G < -1,5 (4)
1,3 < fE/f2G < 2,3, (5)
in denen f1G die Brennweite der ersten, negativen Linsengruppe und f2G die Brennweite der zweiten, positiven Linsengruppe bezeichnet.
4. Realbildsucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Objektivlinsengruppe aus einer ersten, negativen
Linsengruppe und einer zweiten, positiven Linsengruppe besteht, die in die
ser Reihenfolge von der Objektseite her angeordnet sind und gemeinsam
eine bewegbare Linsengruppe variabler Brennweite bilden, wobei die erste,
negative Linsengruppe eine biasphärische Linse enthält, die die folgenden
Bedingungen erfüllt:
-0,05 < ΔX1-1/fOW < 0 (6)
-0,10 < ΔX1-2/fOW < 0, (7)
in denen ΔX1-1 den Asphärenwert am effektiven Radius einer ersten Fläche der biasphärischen Linse, ΔX1-2 den Asphärenwert am effektiven Radius ei ner zweiten Fläche der biasphärischen Linse und fOW die Gesamtbrennweite der Linsengruppen von der Objektivlinsengruppe bis zur Kondensorlinsen gruppe bei Weitwinkeleinstellung bezeichnet.
-0,05 < ΔX1-1/fOW < 0 (6)
-0,10 < ΔX1-2/fOW < 0, (7)
in denen ΔX1-1 den Asphärenwert am effektiven Radius einer ersten Fläche der biasphärischen Linse, ΔX1-2 den Asphärenwert am effektiven Radius ei ner zweiten Fläche der biasphärischen Linse und fOW die Gesamtbrennweite der Linsengruppen von der Objektivlinsengruppe bis zur Kondensorlinsen gruppe bei Weitwinkeleinstellung bezeichnet.
5. Realbildsucher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite,
positive Linsengruppe der Objektivlinsengruppe eine Positivlinse und eine
Negativlinse enthält.
6. Realbildsucher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeich
net durch eine Linse schwacher Brechkraft zur Aberrationskorrektion, die
zwischen der Linsengruppe variabler Brennweite und der Kondensorlinsen
gruppe angeordnet ist und die folgende Bedingung erfüllt:
fOW/|fF| < 0,2, (8)
in der fF die Brennweite der Korrektionslinse ist.
fOW/|fF| < 0,2, (8)
in der fF die Brennweite der Korrektionslinse ist.
7. Realbildsucher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrek
tionslinse eine biasphärische Linse ist, die die folgenden Bedingungen erfüllt:
-0,1 < ΔXC-1/fOW < 0 (9)
-0,15 < ΔXC-2/fOW < 0, (10)
in denen ΔXC-1 den Asphärenwert am effektiven Radius einer ersten Fläche der Korrektionslinse und ΔXC-2 den Asphärenwert am effektiven Radius einer zweiten Fläche der Korrektionslinse bezeichnet.
-0,1 < ΔXC-1/fOW < 0 (9)
-0,15 < ΔXC-2/fOW < 0, (10)
in denen ΔXC-1 den Asphärenwert am effektiven Radius einer ersten Fläche der Korrektionslinse und ΔXC-2 den Asphärenwert am effektiven Radius einer zweiten Fläche der Korrektionslinse bezeichnet.
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