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Objektiv, Umkehrsystem und Okular

Objektiv, Umkehrsystem und Okular
Der Augenbereich
Beobachtungsoptik für Brillenträger


 

Objektiv, Umkehrsystem und Okular

 

Nach dem Prinzip des Kepler-Fernrohrs bestehen fernoptische Geräte aus den optischen Hauptgruppen Objektiv, Umkehrsystem und Okular.

Bei Ferngläsern und Spektiven bestehen Objektiv und Okular aus Linsengruppen, das Umkehrsystem aus einer Prismengruppe. Bei Zielfernrohren besteht auch das Umkehrsystem aus einer Linsengruppe.

 

Dieses Bild basiert auf dem Bild Zielfernrohr Schema.jpg aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. Der Urheber des Bildes ist Joachim Baecker.


„Innenleben“ und Strahlengang eines Zielfernrohrs. Entgegen üblicher Konventionen kommt auf diesem Bild das Licht von rechts.


Das Objektiv bildet den Eintrittsort des optischen Systems, in dem die Grundlage für die Qualität der Abbildung und der optischen Gesamtleistung gelegt wird. Transmission und Bündelung müssen so erfolgen, dass möglichst viel Licht durchgelassen wird und Abbildungsfehler minimiert werden.

 

Das Objektiv hat die Aufgabe, Licht zu sammeln und dem optischen System für die weitere Verarbeitung aufzubereiten.

Das von einem Objekt ausgehende Licht trifft auf die Objektivoberfläche, wird durch das Objektivlinsensystem gebündelt und als reale, verkleinerte, invertierte und seitenverkehrte Abbildung im Brennpunkt dargestellt.

Das Umkehrsystem hat die Aufgabe, das vom Objektiv gelieferte Bild dem Okular – und damit dem Auge – „umgekehrt“, d. h. aufgerichtet und seitenrichtig, zuzuführen.

 

Hinter dem Umkehrsystem entsteht die Bildebene mit einem kleinen, aufrechten und seitenrechten Zwischenbild. Bei Zielfernrohren wird noch eine weitere Bildebene erzeugt; daher unterscheidet man bei ihnen zwischen 1. Bildebene (die auch Objektivbildebene genannt wird) und 2. Bildebene (Okularbildebene).

Die in der Bildebene entstandene verkleinerte Abbildung schließlich wird vom Okular, das wie eine Lupe arbeitet, für das Auge aufbereitet, sprich vergrößert.

 

 

Der Augenbereich

 

 

Die Berührungszone zwischen Mensch und Gerät: Der Augenbereich.

Quelle: Eigene Fotografie

 

Der Augenbereich ist die unmittelbar mit unseren Augen in Berührung kommende Zone an fernoptischen Geräten. Sie muss vielfältigen Anforderungen gerecht werden. So haben Augenmuscheln bei Fernglas und Spektiv die Aufgabe, einen mechanischen Ansatz im Stirnbereich zu bieten, um den richtigen Abstand zum Auge einzustellen. Außerdem sollen sie gegen störendes Seitenlicht abschirmen, gleichzeitig aber  auch eine gewisse Ventilation zulassen, da sonst das Beschlagen der Okularlinse begünstigt würde.

 

Die Augenzone muss so konstruiert sein, dass die Wimpern genügend Freiraum haben, um beim Lidschlag das Okular nicht zu berühren – das in den Wimpern enthaltene Fett würde sich nachteilig auf Lichtdurchlässigkeit und Klarheit der Linse auswirken. Auch die Flüssigkeitsschicht des Tränenfilms lässt feuchte Luft im Augenbereich entstehen, die ein Beschlagen der äußeren Okularlinse verursachen kann.

 

 

Beobachtungsoptik für Brillenträger

 

Für Brillenträger muss die Austrittspupille (siehe Kap. 3..4.1) so weit nach außerhalb des Okulars verlagert werden, dass der durch die Brille bedingte Abstand vom Auge zum Okular keine Sehfeldeinschränkungen verursacht. Für Brillenträger geeignete Ferngläser – und das ist heute die überwiegende Mehrheit – sind meist entsprechend gekennzeichnet. Sie verfügen neben der weiter außen liegenden Austrittspupille über versenkbare oder umklappbare Augenmuscheln. Es kommt darauf an, dass das Auge den korrekten Abstand zum Okular hat, egal ob mit oder ohne Brille. Hierzu müssen Brillenträger (sofern sie die Brille beim Beobachten nicht abnehmen und die Fehlsichtigkeit über den Dioptrienausgleich kompensieren) meist die Okularmuscheln umklappen/hineindrehen/hineinschieben. Ohne Brille stellt sich der korrekte Abstand bei hochgeklappten/herausgedrehten/-geschobenen Okularmuscheln ein. Dies gilt sinngemäß auch für die Benutzung von Spektiven.

 

 

Brillenträger finden bei der Benutzung optischer Geräte eine etwas anders gelagerte Situation vor als Nicht-Brillenträger.

Quelle: Eigene Fotografie


Zielfernrohre können immer mit und ohne Brille eingesetzt werden, weil der Abstand zwischen Okular und Auge von vornherein groß genug ist (siehe Kap. 4.3.2). Der  Dioptrienausgleich muss selbstverständlich der jeweiligen Nutzung angepasst werden.

 

Sofern Fehlsichtige mit hohen Dioptrienwerten ihre Fernoptik auch ohne Sehhilfe benutzen wollen, sollten sie sich vor dem Kauf davon überzeugen, dass der Dioptrienausgleich einen ausreichend großen Verstellbereich aufweist.

 

 

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