2. Okulárok

Az okulárok a távcső vizuális használatakor jutnak szerephez. A távcsőben látott kép nagyításával, annak optimális értékével már foglalkoztunk. Fontos, hogy az okulár fényereje a használat során megegyezik az objektív fényerejével (amennyiben nincsenek további optikai elemek a kettő között), ez meghatározó a látott kép aberrációinak vizsgálatánál.

Egy okulár látómezeje radiánban kifejezve az okulár diafragmájának és az okulár fókuszának hányadosa. Az adott látószögű okulár és távcső esetén a rendszer együttes látómezeje az okulár látómezejének és a nagyításnak a hányadosa.

Okulártípusok
Az okulárokat felépítésük alapján csoportosíthatjuk, az alábbi ábrákon különféle típusok összefoglalása látható, az elnevezések az első adott típus alkotójának nevét őrzik:

Huygens - Az első összetett, kéttagú okulár 1703-ban készült. Szférikus és kromatikus aberrációval terhelt, f/10-f/15 körüli objektív esetén használható, kisebb nagyításokhoz. A szemlencse és mezőlencse fókusza eltérő.

Ramsden - 1783-ból származik ez a típus, itt a két lencse fókusza azonos és a domború oldalak néznek egymással szembe. A szemtávolság és az aberrációk is nőnek, ha a két tag túl közel áll egymáshoz.

Kellner - Az első akromatikus okulár 1849-ből. A Ramsden okulárhoz hasonló, csak a szemlencse akromát, jó színkorrekciót ad ezáltal. Rövid fókuszok esetén kényelmetlenül kicsivé válik a szemtávolság.

Plössl - Az 1860-as években találták ki, mégis csak a XX. sz-ban terjedt el. A szemtávolság és a látómező nagyobb, mint az orthoszkópikus okulároknál, a képminőség hasonló.

Orthoszkópikus - Ernst Abbe tervezte 1880-ban, a mezőlencse ragasztott háromtagú, a szemlencse síkdomború. A látómező-görbület minimális, a szférikus és kromatikus aberráció is alig jelentkezik, jó a képkontraszt.

Erfle - Az I. világháború során katonai célokra fejlesztették ki 1917-ben. 65-75 fokos látómezeje jóval nagyobb minden korábbi típusénál. Kényelmes betekintést ad, azonban a látómező széle felé rohamosan nő az asztigmatizmus. Főleg kisebb nagyításokra használják.

Nagler - 1980-ban tervezte Al Nagler az első igen nagy látómezejű okulárt. A 8 lencsetag különleges üveganyagokból készül, de a 82 fokos látómező szépen korrigált.

Lanthanum - A Plössl rendszer egy továbbfejlesztett változata, amiben a két akromát közé további tag kerül, ezért a betekintés még kényelmesebb a megnövekedett szemtávolságnak köszönhetően. Nagyon rövid fókuszú darabok is készíthetőek hasonlóan kényelmes kivitelben, amennyiben a mezőlencse elé további tagot helyezünk, egyfajta okulárba épített Barlow-ként.

Nagylátómezejű okulárok - A Nagler okulárok után több más cég is jelentkezett 65-85 fokos látómezejű okulárokkal, amelyek 6-9 lencsetagból álló, bonyolult felépítésű és drága darabok. A sok lencsetag miatt nagy hatékonyságú antireflexiós rétegekre van szükség a fényveszteség minimalizálására.

A megismert aberrációk szintén felléphetnek az okulárok esetében is. Nagy különbség viszont, hogy míg az objektívek esetén maximum egy-két fokos szögben érkeznek be sugarak, addíg az okulárok esetén akár 40 fokban érkező sugarakra is korrigálni kell a rendszert. A kromatikus és szférikus hibák jól kiküszöbölhetőek, bár utóbbi - fényerős objektívekkel használva az okulárt - erőssé válhat. A kómahiba a lencsetagok megfelelő megválasztásával igen kis mértékűvé tehető, az asztigmatizmus és a fókuszfelület-görbülete azonban igen nehéz kérdés.
A sugárkövetés okulárok esetében is használható, megfordítva a fény áthaladásának irányát. A kilépő nyalábnak ugyanis párhuzamosnak kell lenni a tökéletes okulár esetén, vagyis különböző szögek alatt párhuzamos nyalábokat bebocsátva a szemlencse felől a mezőlencse mögött vizsgálhatjuk a spot-diagramokat. Az alábbiakban két ábrán mutatunk be néhány megismert okulárt f/5, f/10, illetve f/15 fényerő esetén.

A következő két ábra két nagylátómezejű okulár, az Erfle és a Nagler típusokat hasonlítja össze különböző fényerők és látómezők esetén.

Az okulár és az objektív együttes spot-diagramja is kiszámítható, és látható ilyen diagramok segítségével, hogy léteznek optimális kombinációk, amikor is az okulár és objektív külön-külön hibákkal terhelt ugyan, azonban együtt használva azokat e hibák kompenzálódnak. Az alábbi ábrán négy különféle távcső és egy Nagler okulár kombinációja látható.