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WO1992001958A1 - Afokales optisches abbildungssystem - Google Patents

Afokales optisches abbildungssystem Download PDF

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WO1992001958A1
WO1992001958A1 PCT/EP1991/001366 EP9101366W WO9201958A1 WO 1992001958 A1 WO1992001958 A1 WO 1992001958A1 EP 9101366 W EP9101366 W EP 9101366W WO 9201958 A1 WO9201958 A1 WO 9201958A1
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WO
WIPO (PCT)
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magnification
zone
imaging system
zones
optical axis
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP1991/001366
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Udo Stenzel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heckler und Koch GmbH
Original Assignee
Heckler und Koch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heckler und Koch GmbH filed Critical Heckler und Koch GmbH
Publication of WO1992001958A1 publication Critical patent/WO1992001958A1/de
Priority to NO92920943A priority Critical patent/NO920943L/no
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/10—Bifocal lenses; Multifocal lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements

Definitions

  • the invention is concerned with an afocal optical imaging system.
  • imaging systems are usually equipped with a lens and an eyepiece and are known, for example, as microscopes or telescopes, in particular riflescopes. They are used regularly for enlargement purposes. With these systems, in particular systems with a higher magnification, it is known that it is difficult to cover the object field sought with the field of view of the imaging system.
  • the field of view of an imaging system regularly decreases with increasing magnification - with a constant field of view aperture. In particular, its field of vision is often considerably smaller than that of the naked eye. It is therefore often easy to aim at an object with the naked eye, but it is difficult to find it again with an enlarged imaging system.
  • An afocal imaging system is known, for example, from DE-AS 11 76 893 (LOY).
  • This publication discloses an afocal attachment lens system for facial Field enlargement of a telescope. Both the telescope and the auxiliary lens system always have constant magnification everywhere.
  • An imaging system with a finite focal length that is to say a focal imaging system
  • This system consists of a group of several lenses arranged one after the other. It shows the areas close to the axis compared to areas away from the axis of an object, much larger.
  • the resulting non-linear imaging or enlargement ratios are compensated for again by an optically downstream additional imaging system, namely non-linear imaging in the inverse direction.
  • the object is imaged with constant magnification over the entire field of view.
  • the areas close to the axis however, have a greater sharpness, more precisely a greater detail resolution.
  • the invention is concerned with the problem of eliminating, or at least reducing, the difficulties described at the beginning when aiming at an object by means of an afocal imaging system. 1
  • the above problem is solved according to the invention in that the angular magnification of the afocal system changes transversely to the optical axis (claim 1) and thereby preferably decreases towards the periphery (claim 1)
  • the advantage achieved thereby consists essentially in the fact that the object is first acquired comparatively easily with the zone (s) of lower magnification 10 and then the optical imaging system is positioned relative to the object in such a way that the zone of greatest magnification precisely targets the object.
  • a zone of greatest magnification is thus arranged in the region of the optical axis and the enlargement of the remaining zone or zones decreases towards the periphery.
  • the zone of the greatest magnification is therefore in an optically particularly favorable imaging area. A possible reduction in the imaging quality of the further zone (s) farther from the optical axis can be accepted.
  • this area 5 essentially serves only for the rapid first detection of the object to be enlarged and its simple transfer into the central area near the axis.
  • the objective and the eyepiece are designed as follows to achieve zones of predetermined, changing angular magnification of the overall system: They each have the zones of the changing angular magnification. corresponding zones, which also extend transversely to the optical axis and are mutually adapted to one another in terms of focal length (claim 3).
  • the zone with the greatest magnification is advantageous formed as a central zone of constant magnification arranged centrally to the optical axis, while the enlargement of the other zones gradually and / or continuously decreases towards the periphery. This results in symmetrical conditions for the optically important central zone, as a result of which favorable imaging conditions are created (claim 4).
  • the imaging symmetry is further improved in that all zones are arranged axially symmetrically to the optical axis (claim 5).
  • a maximum of symmetry is achieved in that the central zone has a cross section in the form of a circular area and is surrounded concentrically or coaxially by the other zones (claim 6).
  • Fig. 2 shows a constructive embodiment
  • the exemplary embodiment shown in FIG. 1 has a circular central zone 30 of constant magnification arranged concentrically around the optical axis 20, l here 4: 1, on.
  • the central zone 30 is concentrically surrounded by an annular transfer zone 32, which has an enlargement that decreases continuously radially outward from the optical axis 20.
  • the transfer zone 5 is in turn surrounded concentrically by an annular peripheral zone 34 of constant magnification. However, their magnification is lower than in the adjacent transition zone 32.
  • the peripheral zone 34 has a magnification of 1: 1.
  • Q The object and image are therefore the same size.
  • the magnification can also be slightly above or below (reduction).
  • the enlargement ratios are illustrated in FIG. 1 by 5 differently sized black areas. These areas are of equal size within the peripheral zone 34; in the central zone 30 likewise, but four times larger than in the peripheral zone 34. In the transition zone 32, the areas grow continuously from the outer edge to the center, which is additionally illustrated by the star-like rays shown in FIG. 1.
  • the dashed lines in the area of the transition or transfer zone 32 in FIG. 1 illustrate the possibility of a gradual decrease in the magnification.
  • Such enlargement ratios not only offer the possibility of interesting and stimulating visual appearances. They also considerably facilitate the correct positioning of the afocal imaging system in relation to objects that are to be greatly enlarged.
  • the object can be detected effortlessly via the peripheral zone 34, which is not or only slightly enlarging.
  • the central zone 30 is then already in an approximately correct enlargement position to the object. Subsequently, there is no difficulty in aligning the central zone 30 with the object in such a way that the object to be imaged is fully grasped by it.
  • the transfer zone 32 allows a comfortable optical transition from the peripheral zone 34 to the central zone 30.
  • Fig. 2 illustrates schematically an embodiment in the form of an afocal system, here an astronomical telescope.
  • Such a telescope is known to have an objective 10 '- possibly made up of several lenses and an eyepiece 10 "- possibly made up of several lenses.
  • f the focal length of the objective 10 'and f "the focal length of the eyepiece 10".
  • the central zones 30 'and 30 "of the objective 10' and the eyepiece 10" are arranged coaxially to one another on the optical axis 20 and together form the central magnification zone 30, which corresponds to the central zone 30 of the exemplary embodiment according to FIG. 1.
  • the mutual distance d30 of the main planes H30 'and H30 "of the central zones 30', 30" is equal to the sum of the focal lengths f30 'and f30 "of the central zones 30'. 30" on the objective and eyepiece side.
  • f30 ' is larger than f30 ".
  • the central zones 30' and 30" on the objective and eyepiece side accordingly limit a magnification zone V of approximately 4: 1, which is axially symmetrical to the optical axis 20.
  • the central enlargement zone 30 has the shape of a cylinder in the illustrated embodiment. In principle, it can also have the shape of a cylindrical cone.
  • the central enlargement zone 30 is concentrically surrounded by an annular jacket-shaped zone 32, which is delimited at its free ends by an objective-side and an eyepiece-side transfer zone 32 ', 32 ".
  • d32 f32 '+ f32 ", where f32 'is the focal length of the lens-side transition zone 32' and f32" is the focal length of the eyepiece-side transition zone 32 ".
  • the ring jacket zone 32 is in turn surrounded by a peripheral ring jacket zone 34 concentrically.
  • This ring jacket zone is delimited at its free ends by the annular peripheral zone 34 'of the objective 10' and the annular ' peripheral zone 34 "of the eyepiece 10".
  • the peripheral ring-clad zone 34 has the magnification factor 1, that is, it depicts the object in natural size.
  • the different focal lengths can be realized, for example, by different radii of curvature of the lens zones, alternatively or additionally, also by different optical densities.
  • the optical density and / or the curvature increases on the lens side in steps from the optical axis to the periphery. The reverse is true on the eyepiece side.
  • a ring lens can be assigned to the two free ends of each ring jacket zone 32 and 34, and a total of optical axes 22 and 24 can be assigned to each ring jacket zone.
  • the entirety of the optical axes 22 and 24 spans a cylinder jacket.
  • the imaging device shown in FIG. 2 can thus be understood as a system which is constructed from a plurality of imaging units arranged coaxially to one another.
  • the ring lenses run symmetrically on both sides of the optical axes 22, 24.
  • they can also be designed as “half lenses”, such that they lie only on one side of the optical axes 22, 24, approximately on the lens side the side facing away from the optical central axis 20 and reversed on the eyepiece side.
  • the focal lengths f32 ', f32 "of the objective and eyepiece-side transfer zones 32', 32" continuously from the focal lengths f34 'and f34 "of the peripheral zones 34', 34" into the focal lengths f30 'and f30 "of the central zones 30 ', 30 "pass over. If there is no enlargement in the peripheral ring jacket zone 34, ie f34 ' f34 "applies, these focal lengths can also go to infinity. In other words, the peripheral ring lenses can be replaced by plane-parallel glasses.
  • the central zone 30, the annular cladding zone 32 and / or the peripheral zone 34 can be optically shielded from one another, for example by means of opaque surfaces, layers and / or foils.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Telescopes (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

Ein afokales optisches Abbildungssystem, insbesondere Zielfernrohr, mit einem Objektiv (10') und einem Okular (10'') hat eine quer zur optischen Achse (20) sich ändernde, bevorzugt zur Peripherie hin abnehmende Winkelvergrößerung (V). Das zu vergrößernde Objekt kann hierdurch vergleichsweise einfach zunächst mit der Zone (34) geringerer Vergrößerung (V) erfaßt werden. Darauf kann das Abbildungssystem bequem so positioniert werden, daß es das Objekt mit seiner Zone stärkerer Vergrößerung (V) genau anpeilt.

Description

Afokales optisches Abbildungssysteπt
Die Erfindung befaßt sich mit einem afokalen optischen Abbildungssystem.
Üblicherweise sind derartige Abbildungssysteme mit einem Objektiv und einem Okular bestückt und etwa als Mikrosko¬ pe oder Fernrohre, insbesondere Zielfernrohre bekannt. Sie werden regelmäßig zu Vergrößerungszwecken verwendet. Bei diesen Systemen, insbesondere Systemen mit stärkerer Vergrößerung, ist es bekanntlich schwierig, das gesuchte Objektfeld mit dem Gesichtsfeld des Abbildungssystems abzudecken. Das Gesichtsfeld eines Abbildungssystems nimmt nämlich - bei konstanter Gesichtsfeldblende - regelmäßig mit zunehmender Vergrößerung ab. Insbesondere ist dessen Gesichtsfeld häufig erheblich kleiner als das des bloßen Auges. Häufig kann man deshalb ein Objekt mit bloßem Auge leicht anvisieren, hat aber Mühe, es mit einem vergrößern¬ den Abbildungssystem erneut aufzufinden.
Ein afokales Abbildungssystem ist beispielsweise aus der DE-AS 11 76 893 ( LOY ) bekannt . Diese Druckschrift offenbart ein afokales Vorsatzlinsensystem zur Gesichts- feld-Vergrößerung eines Fernrohres. Sowohl das Fernrohr als auch das Vorsatzlinsensystem haben stets überall konstante Vergrößerung.
Aus der US 3 953 111 (FISHER et al) ist ein Abbildungssy¬ stem mit endlicher Brennweite, also ein fokales Abbil¬ dungssystem, bekannt. Dieses System besteht aus einer Gruppe mehrerer, nacheinander angeordneter Linsen. Es bildet die achsnahen Bereiche gegenüber achsfernen Bereiche eines Gegenstandes wesentlich größer ab. Die hierdurch entstehenden nicht-linearen Abbildungs- bzw. Vergrößerungsverhältnisse werden von einem optisch nachgeschalteten weiteren Abbildungssystem wieder kompensiert, nämlich in inverser Richtung nicht-linear abgebildet. Im Endergebnis wird das Objekt mit konstanter Vergrößerung über den gesamten Gesichtsfeldbereich abgebildet. Die achsnahen Bereiche haben dabei allerdings eine größere Schärfe, genauer eine größere Detailauflö¬ sung.
Im übrigen sind aus der DE-AS 12 67 966 (SCHIELE), US 4 185 897 (FRIEDER) und US 3 708 221 (SCHAEFER) einzelne Linsen bekannt, die mehrere sich quer zur optischen Achse erstreckende koaxiale Zonen unterschiedlicher Brennweite und damit im allgemeinen unterschiedlicher Vergrößerung aufweisen. Ein ebenes Objekt, das einen konstanten Abstand von diesen Linsen hat, wird also auf einer Fläche abgebildet, deren jeweiliger Abstand von der Linse mit den sich ändernden Linsenbrennweiten korreliert ist, d. h. sich ändert. Das Bild des Objektes liegt also im allgemeinen nicht in einer Ebene, sondern auf einer gekrümmten Fläche.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, die eingangs geschilderten Schwierigkeiten beim Anvisieren eines Objektes mittels eines afokalen Abbildungssystems zu beheben, zumindest sie zu verringern. 1 Vorstehendes Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Winkelverg-σßerung des afokalen Systems quer zur optischen Achse ändert (Patentanspruch 1) und dabei vorzugsweise zur Peripherie hin abnimmt (Patentanspruch
5 2).
Der hierdurch erreichte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß das Objekt zunächst vergleichsweise einfach mit der/den Zone (n) geringerer Vergrößerung erfaßt wird 10 und dann das optische Abbildungssystem so zum Objekt positioniert wird, daß die Zone stärkster Vergrößerung das Objekt genau anpeilt.
Nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung j^g (Patentanspruch 2) ist also eine Zone stärkster Vergröße¬ rung im Bereich der optischen Achse angeordnet und nimmt die Vergrößerung der verbleibenden Zone oder Zonen zur Peripherie hin ab. In der Regel nimmt die Qualität einer optischen Abbildung von der optischen Achse in Richtung 0 der Peripherie ab. Die Zone der stärksten Vergrößerung liegt also in einem optisch besonders günstigen Abbil¬ dungsbereich. Eine mögliche Verringerung der Abbildungsgü¬ te der von der optischen Achse weiter ab liegenden weiteren Zone (n) kann hingenommen werden. Dieser Bereich 5 dient ohnehin im wesentlichen nur der raschen Ersterfas¬ sung des zu vergrößernden Objektes und dessen einfacher Überführung in den achsnahen Zentralbereich.
Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der 0 Erfindung sind das Objektiv und das Okular zur Erzielung von Zonen jeweils vorgegebener, sich ändernder Winkelver- gröSerung des Gesamtsystems wie folgt ausgestaltet: Sie ha - n jeweils den Zonen der sich ändernden Winkelvergröße- rur. entsprechende Zonen, die sich ebenfalls quer zur optischen Achse erstrecken und brennweitenmäßig wechsel¬ 5 seitig aneinander angepaßt sind (Patentanspruch 3).
Vorteilhaft ist die Zone mit der stärksten Vergrößerung als zentrisch zur optischen Achse angeordnete Zentralzone konstanter Vergrößerung ausgebildet, während die Vergröße¬ rung der übrigen Zonen stufenweise und/oder kontinuierlich zur Peripherie hin abnimmt. Hierdurch sind für die optisch wichtige Zentralzone symmetrische Verhältnisse gegeben, wodurch günstige Abbildungsverhältnisse geschaf¬ fen werden (Patentanspruch 4).
Die Abbildungssymmetrie wird weiterhin dadurch verbessert, daß alle Zonen axialsymmetrisch zur optischen Achse angeordnet sind (Patentanspruch 5).
Ein Höchstmaß an Symmetrie wird dadurch erreicht, daß die Zentralzone einen Querschnitt in Form einer Kreisfläche hat und von den übrigen Zonen konzentrisch bzw. koaxial umgeben ist (Patentanspruch 6).
Das erstmalige Fixieren des zu vergrößernden Objektes wird in besonderem Maße durch eine im Peripheriebereich*
- angeordnete vergrößerungsfreie oder nur gering, aber konstant vergrößernde oder verkleinernde Zone erleichtert (Patentanspruch 7).
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei¬ spielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel für mit dem Abbildungs¬ system erzielbare Vergrößerungsverhältnisse und
Fig. 2 ein konstruktives Ausführungsbeispiel.
In den Zeichnungen tragen Teile gleicher Wirkung in der Regel das gleiche Bezugszeichen.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel weist eine konzentrisch um die optische Achse 20 angeordnete kreisförmige Zentralzone 30 konstanter Vergrößerung, l hier 4:1, auf. Die Zentralzone 30 ist konzentrisch von einer ringförmigen Überführungszone 32 umgeben, die eine von der optischen Achse 20 radial nach außen kontinuier¬ lich abfallende Vergrößerung aufweist. Die Überführungszo- 5 ne 32 ist wiederum konzentrisch von einer ringförmigen Peripheriezone 34 konstanter Vergrößerung umgeben. Deren Vergrößerung ist jedoch geringer als in der angrenzenden Übergangszone 32. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Peripheriezone 34 eine Vergrößerung von 1:1. Q Objekt und Bild sind also gleich groß. Die Vergrößerung kann auch etwas darüber oder darunter (Verkleinerung) liegen.
Die Vergrößerungsverhältnisse sind in Fig. 1 durch 5 unterschiedlich große schwarze Flächen veranschaulicht. Diese Flächen sind innerhalb der Peripheriezone 34 gleich groß; in der Zentralzone 30 ebenfalls, aber viermal größer als in der Peripheriezone 34. In der Übergangszone 32 wachsen die Flächen vom Außenrand zum Zentrum hin kontinuierlich an, was zusätzlich durch die in Fig. 1 eingezeichneten sternartigen Strahlen veran¬ schaulicht wird.
Die in Fig. 1 im Bereich der Übergangs- oder Überführungs¬ zone 32 gestrichelten Kreislinien illustrieren die Möglichkeit eines stufenweisen Abfalles der Vergrößerung.
Derartige Vergrößerungsverhältnisse bieten nicht nur die Möglichkeit interessanter und anregender optischer Erscheinungen. Sie erleichtern auch in erheblichem Maße die richtige Positionierung des afokalen Abbildungssy¬ stems zu Objekten, die stark vergrößert werden sollen. Zunächst kann nämlich das Objekt über die nicht oder nur gering vergrößernde Peripheriezone 34 mühelos erfaßt werden. Die Zentralzone 30 befindet sich dann bereits in einer annähernd richtigen Vergrößerungsposition zum Objekt. Im Anschluß daran bereitet es keine Schwierigkei¬ ten, die Zentralzone 30 so zum Objekt auszurichten, daß der abzubildende Gegenstand voll von ihr erfaßt wird. Hierbei erlaubt die Überführungszone 32 einen bequemen optischen Übergang von der Peripheriezone 34 in die Zentralzone 30.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch ein Ausführungsbeispiel in Form eines afokalen Systemes, hier eines astronomischen Fernrohres.
Ein derartiges Fernrohr weist bekanntlich ein - ggf. aus mehreren Linsen aufgebautes - Objektiv 10' und ein - ggf. aus mehreren Linsen aufgebautes - Okular 10" auf. Die Vergrößerung eines Fernrohres, genauer dessen Winkelver¬ größerung V, wird bekanntlich durch folgende Gleichung beschrieben: V = f / f" . Dabei ist f die Brennweite des Objektivs 10' und f" die Brennweite des Okulars 10".
Beim astronomischen Fernrohr ist der Abstand d zwischen' den Hauptebenen H' und H" des Objektivs 10' und des Okulars 10" überall gleich groß, nämlich gleich der Summe der Brennweiten f, f", also d = f + f".
Die Zentralzonen 30' und 30" des Objektivs 10' und des Okulars 10" sind koaxial zueinander auf der optischen Achse 20 angeordnet und bilden gemeinsam die zentrale Vergrößerungszone 30, die der Zentralzone 30 des Ausfüh¬ rungsbeispiels gemäß Fig. 1 entspricht. Der gegenseitige Abstand d30 der Hauptebenen H30' und H30" der Zentral¬ zonen 30', 30" ist gleich der Summe der Brennweiten f30' und f30" der objektiv- und okularseitigen Zentralzonen 30'. 30". Dabei ist f30' größer als f30". Die objektiv- und okularseitigen Zentralzonen 30'und 30" begrenzen demnach eine zur optischen Achse 20 axialsymmetrische Vergrößerungszone konstanter Winkelvergrößerung V, etwa 4:1. Die zentrale Vergrößerungszone 30 hat beim darge¬ stellten Ausführungsbeispiel die Form eines Zylinders. Sie kann grundsätzlich auch die Form eines zylindrischen Konus haben. Die zentrale Vergrößerungszone 30 ist konzentrisch von einer ringmantelförmigen Zone 32 umgeben, die an ihren freien Enden von einer objektivseitigen und einer okularseitigen Überführungszone 32', 32" begrenzt wird. Die Ringmantelzone 32 hat, - anders als die Überführungs¬ zone 32 der Fig. 1 - konstante Vergrößerung, beispiels¬ weise eine Winkel-Vergrößerung V = 2:1. Für den gegensei¬ tigen Abstand d32 der Hauptebenen H32', H32" der objektiv- und okularseitigen Überführungszonen 32', 32" gilt wiederum d32 = f32' + f32", wobei f32' die Brennweite der objektivseitigen Übergangszone 32' und f32" die Brennweite der okularseitigen Übergangszone 32" ist.
Die Ringmantelzone 32 ist ihrerseits von einer peripheren Ringmantelzone 34 konzentrisch umgeben. Diese Ringman¬ telzone wird an ihren freien Enden von der ringförmigen Peripheriezone 34' des Objektivs 10' und der ringförmigen' Peripheriezone 34" des Okulars 10" begrenzt. Beide Peripheriezonen 34' , 34" haben gleiche Brennweite f34' , f34". Es gilt also f34' = f34". Demnach hat die periphere Ringmantelzone 34 den Vergrößerungsfaktor 1, bildet also das Objekt in natürlicher Größe ab. Für den Abstand d34 zwischen den Hauptebenen H34' und H34" der objektiv- und okularseitigen Peripheriezonen 34', 34" gilt wiederum d34 = f34' + f34", wobei f34' die Brennweite der objektivsei¬ tigen Peripheriezone 34' und f34" die Brennweite der okularseitigen Peripheriezone 34" ist.
Geht man, wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 davon aus, daß die objektivseitigen Hauptebenen H30', H32'und H34' in der Hauptebene H' des Objektivs 10' liegen und entsprechendes für die Okularseite gilt, ergeben sich folgende Relationen:
d = d30 = d32 = d34 und d = f30»+ f30" = f32' + f32" = f34' + f34". Zusätzlich gilt:
f30' > f 32' > f 34' für das Objektiv 10' und f30" < f32" < f 34" für das Okular 10".
Die unterschiedlichen Brennweiten können beispielsweise durch unterschiedliche Krümmungsradien der Linsenzonen realisiert werden, alternativ oder zusätzlich auch durch unterschiedliche optische Dichten. Die optische Dichte und/oder die Krümmung nimmt also auf der Objektivseite stufenförmig von der optischen Achse zur Peripherie hin zu. Umgekehrt verhält es sich auf der Okularseite.
Im Prinzip können den beiden freien Enden jeder Ringman¬ telzone 32 bzw. 34 jeweils eine Ringlinse und jeder Ringmantelzone jeweils eine Gesamtheit optischer Achsen 22 bzw. 24 zugeordnet werden. Die Gesamtheit der optischen Achsen 22 bzw. 24 spannt einen Zylindermantel auf. Die in Fig. 2 dargestellte Abbildungseinrichtung kann also als ein System aufgefaßt werden, das aus mehreren koaxial zueinander angeordneten Abbildungseinheiten aufgebaut ist. Die Ringlinsen verlaufen im dargestellten Ausfüh¬ rungsbeispiel symmetrisch zu beiden Seiten der optischen Achsen 22, 24. Alternativ können sie auch als "Halblinsen" ausgebildet sein, derart, daß sie nur auf einer Seite der optischen Achsen 22, 24 liegen, - objektivseitig etwa auf der der optischen Zentralachse 20 abgewandten Seite und okularseitig umgekehrt.
Weiterhin können die Brennweiten f32', f32" der objektiv- und okularseitigen Überführungszonen 32', 32" kontinu¬ ierlich von den Brennweiten f34' und f34" der Peripherie¬ zonen 34', 34" in die Brennweiten f30' und f30" der Zentralzonen 30', 30" übergehen. Findet in der peripheren Ringmantelzone 34 keine Vergrößerung statt, gilt also f34' = f34", können diese Brennweiten auch gegen Unendlich gehen. Mit anderen Worten können die peripheren Ringlinsen durch planparallele Gläser ersetzt werden. Schließlich können die Zentralzone 30, die Ringmantelzone 32 und/oder die Peripheriezone 34 optisch gegeneinander abgeschirmt sein , etwa mittels lichtundurchlässiger Oberflächen, Schichten und/oder Folien.

Claims

10Optische AbbildungseinrichtungPatentansprüche
1. Afokales optisches Abbildungssystem, insbesondere Zielfernrohr mit einem Objektiv (10') und einem Okular (10''), dadurch gekennzeichnet, daß sich seine WinkelVergrößerung (V) quer zur optischen Achse (20) ändert.
2. Abbildungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelvergrößerung (V) zur Peripherie hin stufenweise oder kontinuierlich abnimmt.
3. Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Objektiv (10') und das Okular (10'') - zur Erzielung von Zonen (30, 32, 34) jeweils vorgegebener Winkelvergrößerung (V)- l brennweitenmäßig wechselseitig aneinander angepaßte, sich im wesentlichen quer zur optischen Achse (20) erstreckende Zonen (30', 30'', 32', 32'', 34', 34' ' ) haben.
4. Abbildungssystem nach einem der vorstehenden
Ansprüche, gekennzeichnet, durch eine zentrisch zur optischen Achse (20) angeordnete Zentralzone (30) konstanter Vergrößerung und sich daran anschließende Zonen (32, 34) mit untereinander stufenweiser oder kontinuierlicher Abnahme der Vergrößerung (V).
5. Abbildungssystem nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine zur optischen Achse (20) axialsymmetri- sehe Anordnung der Zonen (30, 32, 34) abnehmender
Vergrößerung (V).
6. Abbildungssystem nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentralzone (30) einen Querschnitt in Form einer Kreisfläche hat und von den übrigen Zonen (32, 34) konzentrisch bzw. koaxial umgeben ist.
7. Abbildungssystem nach einem der vorstehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine im Peripherie¬ bereich angeordnete vergrößerungsfreie oder nur gering, aber konstant vergrößernde oder verkleinern¬ de Zone ( 34 ) .
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