DE2228236C3 - Spiegelobjektiv - Google Patents
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- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0884—Catadioptric systems having a pupil corrector
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Description
Die Erfindung betrifft ein optisches System mit einem Spiegelobjektiv, das einen ringförmigen konkaven
Hauptspiegel und einen Sekundärspiegel enthält, der das Licht vom Hauptspiegel zum Bereich der Bildebene
in der Nähe der Mittelöffnung des Hauptspiegels zurückwirft.
Ein Spiegelobjektiv enthält eine oder mehrere spiegelnde Flächen, die im folgenden als Spiegel
bezeichnet werden und zur Erzeugung eines Bildes in einer gewünschten Bildebene beitragen. Ein bekanntes
Objektiv dieser Art enthält einen ringförmigen, konkaven Hauptspiegel, der die eintretenden Strahlen
auf einen Sekundärspiegel kleineren Durchmessers zurückwirft, der auf der optischen Achse vor dem
Hauptspiegel, d. h. zwischen dem Hauptspiegel und dem Objekt, angeordnet ist. Der Sekundärspiegel wirft das
Licht vom Hauptspiegel zum Bereich der Bildebene in der Nähe der Mittelöffnung des Hauptspiegels zurück.
Bei einem derartigen bekannten Spiegelobjektiv wird der mittlere Bereich des Sekundärspiegels nicht
ausgenutzt, da der auf ihn auftreffende Strahl nach der Reflexion am Hauptspiegel einen kreisförmigen Querschnitt
hat.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein optisches System anzugeben, bei dem der mittlere Bereich des Sekundärspiegeis
zur Leistungsverbesserung ausgenutzt wird.
Diese Aufgabe wird für ein optisches System eingangs genannter Art erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß innerhalb des zentralen Bereiches, der durch den Innendurchmesser des Sekundärspiegels gebildet
wird, ein unabhängiges, axial angeordnetes, abbildendes optisches System vorgesehen ist.
Durch die Erfindung wird also der mittlere Bereich des Sekundärspiegels dazu verwendet, ein zweites
optisches System mit dem Spiegelobjektiv auf gemeinsamer optischer Achse anzuordnen.
Spiegelobjektive haben einen weiten Anwendungsbereich und werden im allgemeinen immer dann
eingesetzt, wenn ein relativ kleines Bildfeld (nicht größer als ca. 15°) bei relativ großem Öffnungsverhältnis,
beispielsweise von 1 :1,0, eingeschlossen werden soll, insbesondere, wenn eine kleine bildseitige Schnittweite
gefordert ist. Diese Anwendungsfälle sind beispielsweise bei Ziel- oder Peilvorrichtungen und bei
Nachtsichtgeräten gegeben, die mit Infrarotstrahlung arbeiten können. Die Bezeichnungen »Strahlung«,
»abbildend«, »spiegelnd« usw. sollen in der folgenden Beschreibung in diesem Sinne verstanden werden.
Wenn dps Spiegelobjektiv beispielsweise in einer Zielvorrichtung verwendet wird, kann als weiteres
optisches System ein Fadenkreuz-Einblendsystem vorgesehen sein. In diesem Fall werden die Bilder des mit
dem Spiegelobjektiv aufgenommenen Objekts und des mit dem Einblendsystem aufgenommenen Fadenkreuzes
in der Bildebene einander überlagert, wobei dieser Bereich beispielsweise durch die Katodenfläche einer
Bildverstärkerröhre gebildet sein kann.
Bei anderen Anwendungsfällen des Spiegelobjektivs kann als axial angeordnetes, abbildendes obptisches
System ein zweites Objektiv, beispielsweise ein Objektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive, vorgesehen
sein, so daß das Objekt mit unterschiedlichen Vergrößerungen zu betrachten ist. !r diesem Fall kann
das Gesamtsystem eine Blende oder einen Verschluß enthalten, wodurch nur das Spiegelobjektiv oder das
weitere Objektiv jeweils eingeschaltet ist. Objektive vom Typ umgekehrter Teleobjektive werden im
folgenden kürzer als umgekehrte Teleobjektive bezeichnet.
Das axial angeordnete, abbildende optische System kann zumindest eine Linse gemeinsam mit dem
Spiegelobjektiv aufweisen. Beispielsweise kann das Spiegelobjektiv eine Linse vor dem Hauptspiegel
enthalten, die den Sekundärspiegel auf ihrer Rückseite trägt und auch ein Teil des umgekehrten Teleobjektivs
ist. Eine vordere Linse kann vorgesehen sein, die gleichfalls ein Teil des umgekehrten Teleobjektivs ist
und sich vor der den Sekundärspiegel tragenden Linse befindet. Ferner kann das Spiegelobjektiv zumindest
eine Linse zur Korrektur des Astigmatismus und der Bildfeldkrümmung zwischen dem Sekundärspiegel und
der Bildebene enthalten. Diese bildet gleichfalls einen Teil des weiteren optischen Systems. In Verbindung mit
diesen Möglichkeiten sei darauf hingewiesen, daß die Bezeichnungen »vorn« und »hinten« bezüglich der
Eintrittsrichtung des Lichtes in das Spiegelobjektiv zu verstehen sind, d. h. des Lichtes, das von vorn auf den
Hauptspiegel fällt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im
folgenden anhand der Figuren beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 ein Spiegelobjektiv,
Fig. 2 ein Objektiv nach Art eines umgekehrten Teleobjektivs, das bei einem · Spiegelobjektiv nach
F i g. 1 einsetzbar ist,
F i g. 3 und 4 eine weitere Möglichkeit des Einsatzes eines Objektivs vom Typ umgekehrter Teleobjektive in
einem Spiegelobjektiv,
F i g. 5 und 6 eine weitere Möglichkeit des Einsatzes eines Objektivs vom Typ umgekehrter Teleobjektive in
einem Spiegelobjektiv und
F i g. 7 ein Spiegelobjektiv, das für den Einbau eines Fadenkreuz-Einblendsystems geeignet ist
Numerische Daten für vier Ausführungsbeispiele eines Spiegelobjektivs sind zusammen mit numerischen
Daten für Beispiele eines gleichzeitig verwendeten umgekehrten Teleobjektivs gemäß einem Gesamtsystem
nach der Erfindung in den folgenden Tabellen angegeben, in denen R1, R2... die Krümmungsradien der
einzelnen, nacheinander angeordneten Hächen des Objektivs sind, an denen das Licht einfällt und das
Beispiel 1 - Tabelle A
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,194
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,194
positive Vorzeichen eine gegenüber der Vorderseite konvexe Krümmung und das negative Vorzeichen eine
gegenüber der Vorderseite konkave Krümmung angibt. Du Di ■■■ bezeichnen die axiale Dicke der jeweiligen
Linse. Si, S2 ... bezeichnen die Luftabstände zwischen
den einzelnen Linsen. Die Tabellen enthalten die Brechzahlen /J^und die Abbezahlen Vder für die Linsen
verwendeten Giäser, ferner die wirksamen Öffnungen der einzelnen Flächen und, fails für das Spiegelobjektiv
in Frage kommend, die Durchmesser der Mittelöffnung der Ringflächen. Im Falle von Ringteilen sind die
Dickenwerte Du D2 und die Abstände 5,, S2 in den
Tabellen Nennwerte, die die entsprechenden Werte für die axiale Dicke und die Abstände angeben, wenn die
jweiligen Flächen vollständig wären.
Tabelle A tür Beispiel I betrifft ein Spiegelobjektiv mit einer einfachen Frontlinse (R\, R2), auf die das Licht
zuerst einfällt, einer einfachen zweiten Linse (Ri, Rn),
einem Hauptspiegel (Rj) und einem Sekundärspiegel
(Rb), der das am Hauptspiegel reflektierte Licht
empfängt und es auf die Bildebene zurückwirft (F i g. 1).
Radius
Dicke oder Abstand Brechzahl
Abbezahl V
Wirksame
Ö (Tn u ng
Ö (Tn u ng
Durchmesser
der MittelöfTnung
der MittelöfTnung
Λ ι +12,207
Ri | co | D] | 0,941 | 1,517 | |
Ry | -10,239 | Si | 0,8137 | ||
i | R4 | -51,21 | D2 | 0,345 | 1,517 |
■i | |||||
R5 | -13,693 | S2 | 4,3504 | ||
't | Aluminisiertes | ||||
Flachglas | |||||
R1, | OO | Si | 3,5411 | ||
Aluminisiertes | |||||
Flachglas | |||||
64,2
64,2
8,00
8,00
8,00
8,00
8,00
8,00
8,00
8,00
8,00
3,74
3,60
3,60
2,40
2,40
3,60
3,60
2,40
2,40
3,60
1,60
Tabelle B für Beispiel I betrifft ein in dem Spiegelobjektiv gemäß Tabelle A auf gemeinsamer optischer Achse
angeordnetes umgekehrtes Teleobjektiv. Es besteht aus sechs einfachen Linsen (R1 bis ßt2)(Fig. 2).
Beispiel I - Tabelle B
Umgekehrtes Teleobjektiv - Brennweite 2,00
Radius
Dicke oder Abstand Brechzahl
Abbezahl
Ri | +4,630 |
R2 | -27,870 |
Ry | -26,650 |
R4 | + 1,1620 |
Rs | +4,9360 |
R6 | -2,1740 |
Ri | -6,8177 |
D, 0,2380
51 0,0490
D2 0,1040
D2 0,1040
52 3,5440
Z)3 0,3820
Si 0,0280
D4 0,1040
Z)3 0,3820
Si 0,0280
D4 0,1040
27,6
64,2
64,2
27,6
Wirksame
Öffnung
Öffnung
1,800
1,800
1,800
1,800
2,100
2,100
2,100
1,800
1,800
1,800
2,100
2,100
2,100
Fortsetzung
Radius
Dicke oder Abstund Brechzahl
Abbezahl
Wirksame
Öffnung
Öffnung
/?, +2,6602
Rv +21,4100
R in -2,3782
/? 11 +1,9570
R1, +12,8890
54 0,1721
D5 0,3350
D5 0,3350
55 0,0480
D1, 0,3330
D1, 0,3330
64,2
64,2
2,100
2,100
2,100
2,100
2,100
2,100
2,100
2,100
2,100
Das Spiegelobjektiv gemäß Tabelle A hat eine bildseitige Schnittweite von 3,0625, gemessen ausgehend
vom Sekundärspiegel. Das umgekehrte Teleobjektiv gemäß Tabelle B hat eine bildseitige Schnittweite
von 3,7335, gemessen vom Scheitel der Fläche R]2. Das
umgekehrte Teleobjektiv, das üblicherweise aus einer divergierenden Frontgruppe (R\ bis Ra) und einer
konvergierenden hinteren Gruppe (Rs bis R]2) mit
großem Abstand hinter der Frontgruppe besteht, ist teilweise, d. h. an der hinteren Gruppe, innerhalb der
mittleren Öffnungen der vorderen und zweiten Linse des Spiegelobjektivs befestigt. Die beiden Objektive
haben jedoch keine gemeinsamen Bestandteile und sind jeweils so aufgebaut, daß eine geeignete Korrektur von
Aberration für den jeweiligen Bildwinkel und die jeweilige relative Öffnung erreicht ist.
Das Spiegelobjektiv ist so korrigiert, daß ein maximal nutzbarer Bildwinkel von 4° bei einem relativen
Öffnungsverhältnis von 1 :0,89 eingeschlossen wird, während das umgekehrte Teleobjektiv so korrigiert ist.
Beispiel Il - Tabelle C
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,117
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,117
daß ein maximal nutzbarer Bildwinkel von 15° bei einem
relativen Öffnungsverhältnis von 1 :2 eingeschlossen wird. Das vollständige System ermöglicht die abwechselnde
Betrachtung desselben Objekts mit zwei unterschiedlichen Vergrößerungen, und es ist eine
einstellbare Blende vorgesehen, so daß nur eines der beiden Objektive jeweils eingeschaltet ist.
Die verwendeten Gläser ermöglichen eine Benutzung des optischen Systems im Spektralbereich zwischen
500 nm und 800 nm, bemerkenswert ist die extrem kurze Gesamtlänge des Spiegelobjektivs. Die Bildebene, die
durch die Katodenfläche einer Bildverstärkerröhre gebildet sein kann, ist kurz vor dem Scheitel des
jn konkaven Hauptspiegels angeordnet.
Tabelle C für Beispiel II betrifft ein Spiegelobjektiv,
das eine einfache Frontlinse (R], R2), eine einfache zweite Linse (Ri, Ra), einen Hauptspiegel (Ri), einen
Sekundärspiegel (Rb) auf der Rückseite (Ri) der zweiten
Jj Linse und drei Linsen (Rj bis Ru) hinter dem
Sekundärspiegel vor der Bildebene enthält (Fig. 3).
Radius
Dicke oder Absland Brech/ahl
R] | + 10,7100 | D] | 0.750 | 1.517 |
R- | +39,9100 | S] | 6.712 | |
R. | -7,4690 | D- | 0.250 | 1.517 |
Ri | -72,0000 | S' | 3.049 | |
Aluminisiertes | ||||
R. | -11,6200 | Flachglas | ||
S; | 3.049 | |||
Aluminisiertes | ||||
R,- | -72.0000 | Glas | ||
S4 | 1.582 | |||
R- | +2,6300 | D: | 0,400 | 1.755 |
R>- | -10,4400 | S^ | 0.060 | |
Rn | -8.1511 | Z)4 | 0.100 | 1,805 |
Rl» | +2,6600 | S1. | 0.74S | |
R]] | +2J210 | D. | 0.125 | 1.805 |
R,, | +46.5200 | |||
Abbc/ahl | Wirksame Öffnung |
Durchmesser der Mittclöllhung |
64,2 | 8,200 8,200 |
|
64.2 | 6,200 6,200 |
|
6,200 | 3,00 | |
2.960 | 1,48 | |
27,6 | 2,200 2.200 |
|
25.4 | 2,200 Z200 |
|
25.4 | 1.100 1.100 |
Tabelle D für Beispiel il betrifft ein umgekehrtes Teleobjektiv, das auf der optischen Achse des
Spiegelobjektivs gemäß Tabelle C angeordnet ist und
Beispiel II - Tabelle D
Umgekehrtes Teleobjektiv - Brennweite 2,00 aus neun Linsen besteht, und zwar acht einfachen Linsen
(R\ bis R16) und einer hinteren Doppellinse (Ru bis R\$)
(F ig. 4).
Radius | + 10,7100 | Dicke | oder Abstand | Brechzahl | Abbezahl V | Wirksame |
Öffnung | ||||||
R\ | +39,9100 | (8,20) | ||||
D, | 0,750 | 1,517 | 64,2 | |||
R: | +4,695 | (8,20) | ||||
S1 | 0,505 | |||||
R: | -5,6077 | 1,60 | ||||
D-. | 0,280 | 1,755 | 27,6 | |||
y?4 | -5,176 | 1,60 | ||||
S2 | 0,004 | |||||
R, | + 1,065 | 1,60 | ||||
D\ | 0,122 | 1,518 | 64,1 | |||
R1, | OO | 1,60 | ||||
s> | 2,761 | |||||
R1 | OO | 1,85 | ||||
D4 | 0,500 | 1,519 | 60,4 | |||
Rs | + 137,7 | 1,85 | ||||
Sl | 0,125 | |||||
R>> | -2,025 | 1,85 | ||||
D<. | 0,389 | 1,518 | 64,1 | |||
Rw | -7,625 | 1,85 | ||||
Si | 0,082 | |||||
Ru | +2,594 | 1,85 | ||||
D1, | 0,100 | 1,755 | 27,6 | |||
Rn | + 10,825 | 1,85 | ||||
Si, | 0,118 | |||||
R[·, | -2,850 | 1,85 | ||||
D- | 0,473 | 1,518 | 64,1 | |||
Ru | +2,0453 | 1,85 | ||||
Si | 0,044 | |||||
R^ | +602,41 | 1,85 | ||||
Ds | 0,539 | 1,518 | 64,1 | |||
Ru, | -72,000 | 2,00 | ||||
Sn, | 0,471 | |||||
Rr | -7,469 | 2,00 | ||||
D., | 0,200 | 1,518 | 64,1 | |||
«IS | -72,000 | (6,20) | ||||
Di11 | 0,250 | 1,517 | 64,2 | |||
RlV | (6,20) | |||||
Das Spiegelobjektiv gemäß Tabelle C hat eine bildseitige Schnittweite von 0,061, die Bildebene
befindet sich kurz hinter dem Scheitel der Fläche Rs des
Hauptspiegels. Dieses Objektiv hat einen maximal nutzbaren Bildwinkel von 4° bei einem relativen
Öffnungsverhältnis von 1 :0,89. Die Linsen geringen Durchmessers kurz vor der Bildebene sind von
besonderem Interesse. Die Doppellinse (R? bis R\0) dient
in erster Linie zur Korrektur der primären sphärischen Aberration und des Astigmatismus, die durch den
Hauplspiegel und die Linsen größeren Durchmessers vor ihm erzeugt werden. Die letzte Linse /?n, Ru) ist in
erster Linie eine Linse geringer Brechkraft. Durch die Flächen R- bis Rn wird ein ausreichender Freiheitsgrad
erreicht um eine hohe Aberrationskorrektur und gleichzeitig einen Krümmungswert für die hintere
Fläche (Ra) der zweiten Linse zu ermöglichen, der ein Tragen des Sekundärspiegels (Rb) gewährleistet.
Das umgekehrte Teleobjektiv gemäß Tabelle D enthält die Frontlinse und die zweite Linse (Ru R2 und
Ri, Ra) des Spiegelobjektivs als die vordere Komponente
(R\, R2) und das hintere Element (Rw, R]g) seiner
hinteren Doppellinse. Die übrigen Linsen des umgekehrten Teleobjektivs sind zwischen den beiden
genannten Linsen des Spiegelobjektivs angepaßt angeordnet. Es ist zu berücksichtigen, daß die Flächen
R7 bis R\2 geringen Durchmessers des Spiegelobjektivs
in dem Strahlengang des umgekehrten Teleobjektivs angeordnet sind. Der geringe Abstand dieser Flächen R7
bis Ru zur Bildebene, der für das umgekehrte Teleobjektiv und für das Spiegelobjektiv derselbe ist
hat zur Folge, daß diese Linsen (R7 bis R\2) die Lage der
Bildebene des umgekehrten Teleobjektivs praktisch nicht beeinträchtigen, da dieses eine ausreichend große
Schärfentiefe hat. Der Aufbau der effektiven Linsen dieses Objektivs erfolgt natürlich zur guten Aberra-
ίο
tionskorrektur unter Berücksichtigung auch der Flächen R7 bis /?i2 geringen Durchmessers des Spiegelobjektivs.
Es ist deshalb möglich, mit einem Spiegelobjektiv mit Linsen hinter dem Sekundärspiegel, die weiter von der
Bildebene entfernt sind, diese Linsen als einen wesentlichen Teil des axial angeordneten, abbildenden
optischen Systems auszunutzen, das im Bereich der mittleren Öffnung des Spiegelobjektivs arbeitet.
Das umgekehrte Teleobjektiv gemäß Tabelle D hat einen maximal nutzbaren Bildwinkel von 15° bei einem
relativen Öffnungsverhältnis von 1 :2. Das vollständige
System soll im Bereich des sichtbaren Lichtes verwendet werden, und gemäß Beispiel I ist eine Blende
$0 angeordnet, daß die beiden Objektive wahlweise
Beispiel III - Tabelle E
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,15
Spiegelobjektiv - Brennweite 7,15
abwechselnd einschaltbar sind, um ein und dasselbe Objekt mit unterschiedlichen Vergrößerungen zu
betrachten. Ferner kann ein Mechanismus zur Bewegung des Hauptspiegels und zur Fokussierung des
Spiegelobjektivs vorgesehen sein. Durch die von der vorderen Linse nach rückwärts auftretende »Einschnürung«
kann der Fokussierungsmechanismus hinter der vorderen Linse innerhalb seines Gesamtnenndurchmessers
vorgesehen sein.
Tabelle E für Beispiel III betrifft ein Spiegelobjektiv
ähnliche demjenigen gemäß Tabelle C mit dem Unterschied, daß die Doppellinse und die Linse geringer
Brechkraft hinter dem Sekundärspiegel (Re) durch eine dicke Einfachlinse (R7, Rs) ersetzt sind (F i g. 5).
Radius
Dicke oder Abstand Brechzahl
Rl | + 13,85 | Di | 1,07 | 1,569 |
R2 | -39,89 | Si | 5,298 | |
«3 | -9,012 | D2 | 0,232 | 1,699 |
Ra | -52,90 | S2 | 2,923 | |
Aluminisiertes | ||||
R5 | -12,65 | Flachglas | ||
Si | 2,923 | |||
Aluminisiertes | ||||
Rb | -52,90 | Glas | ||
Sa | 1,129 | |||
Ri | +3,005 | D1 | 1,439 | 1,567 |
Rs | -128,8 | S5 | 0,4347 | |
R, | OO | Da | 0,080 | 1,569 |
R\o | OO | |||
Abbezahl V | Wirksame Öffnung |
Durchmesser der Mittelöffnung |
56,13 | 8,198 8,198 |
2,86 2,86 |
30,07 | 5,66 5,66 |
|
5,64 | 2,73 | |
2,84 | 1,28 |
42,84
56,13
1,88
1,38
1,38
1,38
1,38
Tabelle F für Beispiel III betrifft ein umgekehrtes Teleobjektiv auf der optischen Achse des Spiegelobjektivs
gemäß Tabelle E. Dieses umgekehrte Teleobjektiv hat acht Linsen, sieben Einfachlinsen (R, bis R!4) und eine
hintere Doppellinse (R15 bis Rn). (Fig. 6)
Beispiel III - Tabelle F
Umgekehrtes Teleobjektiv - Brennweite 2,000
Kaaius
Dicke oder Abstand Brechzahl Abbezahl V
+4,265 | D1 | 0,186 | |
^2 | -7,0713 | Si | 0,201 |
Ri | -4,445 | D2 | 0,100 |
R4 | +1,075 | S2 | 2,517 |
Rs | DO | D3 | 0,500 |
Rh | οα | Si | 0,125 |
1,755
1,517
1,519 27,6
64,2
60,4
Wirksame
Öffnung
Öffnung
1,40
1,40
1,40
1,40
1,85
1,85
1,40
1,40
1,40
1,85
1,85
Fortsetzung | 22 | 0,325 | 28 236 | 12 | Abbezahl V | Wirksame | |
11 | Radius | Öffnung | |||||
0,010 | 1,85 | ||||||
R1 -25,75 | Dicke oder Absland | Brechzahl | 64,2 | ||||
0,100 | 1,85 | ||||||
A8 -1,992 | |||||||
D4 | 0,113 | 1,517 | 1,85 | ||||
A9 -49,613 | 27,6 | ||||||
Sa | 0,321 | 1,85 | |||||
/f,„ +2,8055 | |||||||
D5 | 0,010 | 1,755 | 1,85 | ||||
A11 +8,28 | 64,2 | ||||||
S, | 0,369 | 1,85 | |||||
R1, -2,9236 | |||||||
Dh | 0,946 | 1,517 | 1,85 | ||||
Λ,., +1,8107 | 64,2 | ||||||
Sb | 0,200 | 1,85 | |||||
Ru +7,053 | |||||||
D1 | 0,232 | 1,517 | 1,85 | ||||
/?„ -5,6077 | 30,! | ||||||
S1 | (5,66) | ||||||
Λ κ, -9,012 | 30,1 | ||||||
D, | 1,699 | (5,66) | |||||
Λ ,7 -52,90 | |||||||
A, | 1,699 | ||||||
Das Spiegelobjektiv gemäß Tabelle E hat eine bildseitige Schnittweite von 0,0312, die Bildebene
befindet sich kurz hinter dem Scheitel der Fläche (Rs)
des Hauptspiegels. Das Objektiv hat einen maximal nutzbaren Bildwinkel von 4° bei einem relativen
Öffnungsverhältnis von 1 :0,89. Die zur Korrektur des Astigmatismus dienende Doppellinse des Objektivs
gemäß Tabelle C ist durch die einfache, dicke Linse (R7,
Rs) ersetzt, die denselben Zweck erfüllt. Gleichzeitig bewirkt sie eine Abflachung, so daß eine besondere
Linse zu diesem Zweck nicht erforderlich ist. Stattdessen ist eine lichtdurchlässige Platte sehr nahe der
Bildebene angeordnet.
Die vordere Linse des Spiegelobjektivs ist ringförmig, so daß das umgekehrte Teleobjektiv (Tabelle F)
hindurchführbar ist, dieses enthält jedoch die zweite Linse (Ri, R^) des Spiegelobjektivs als hinteres Element
(Rm, Ry7) der hinteren Doppellinse.
Das vollständige System dient zur Verwendung im Bereich des sichtbaren Lichtes und enthält eine Blende
sowie gegebenenfalls eine Fokussiervorrichtung. Dieser Mechanismus kann in einer Einheil vorgesehen sein, die
aus dem Hauptspiegel, der zweiten Linse mit dem Sekundärspiegel und der dicken Linse hinter dem
Sekundärspiegel besteht, so daß beide Objektive je nach abwechselnder Einschaltung fokussiert werden können.
Das umgekehrte Teleobjektiv hat einen maximal nutzbaren Bildwinkel von 15° bei einem relativen
Öffnungsverhältms von 1 : 2. Es ist so aufgebaut, daß es
ein Bild auf derselben Ebene erzeugt wie das Spiegelobjektiv. Beide Objektive haben eine hohe
Leistung im Hinblick auf Aberrationskorrektur.
Tabelle G für Beispiel IV betrifft ein Spiegelobjektiv,
das aus einem ringförmigen, konkaven Hauptspiegel (R\), einem Sekundärspiegel (R2), der das Licht vom
Hauptspiegel zum Bereich der Bildebene in der Nähe der Mittelöffmung des Hauptspiegels zurückwirft, und
drei Linsen (R3 bis Ks) zwischen dem Sekundärspiegel
und der Bildebene besteht (F i g. 7).
Beispiel IV - Tabelle G | Brennweite 5,72 | 3,9643 | Glas | Wirksame | Durch |
Spiegelobjektiv - 1 | Dicke oder Abstand | Öffnung | messer der | ||
Radius | Mittel- | ||||
2,211 | Öffnung | ||||
Aluminisiertes | 3,80 | 1,80 | |||
0,126 | Flachglas | ||||
If1 -19,5100 | |||||
S1 | Aluminisiertes | 2,25 | 0,376 | ||
Flachglas | |||||
If2 +32,5863 | |||||
S2 | 1,081 | ||||
Thallium- | |||||
R3 -4,4028 | D1 | Bromjodid | |||
Fortsetzung
Radius | Dicke oder Abstand Gins | Wirksame | Durch |
Öffnung | messer der | ||
Mntel- | |||
öffnung |
+8,2800
+4,7536
+4,7536
-9,0472
+5,6900
+5,6900
+538,1125
53 0,002
D2 0,309
D2 0,309
54 0,526
Dy 0,183
Dy 0,183
Thallium-Bromjodid
Thallium-Bromjodid
1,081
1,081
1,081
1,081
1,081
1,081
1,081
Das Spiegelobjektiv gemäß Tabelle G hat einen maximal nutzbaren Bildwinkel von 5° bei einem
relativen Öffnungsverhältnis von 1 :1,43. Es ist zur Anwendung bei Infrarotstrahlung bestimmt und hat eine
bildseitige Schnittvveite von 1,0954, so daß die Bildebene ca. 0,2 hinter dem Scheitel des Hauptspiegels angeordnet
ist.
Der nicht ausgenutzte zentrale Bereich des Objektivs hat einen kleineren Querschnitt als bei den vorhergehenden
Beispielen und dient zur Anpassung eines axial angeordneten optischen Systems, das aus einem
Fadenkreuz-Einblendsystem besteht, welches gleichfalls mit Infrarotstrahlung arbeitet. Dieses System ist in
üblicher Weise aufgebaut und wird daher nicht besonders beschrieben. Es ist so angeordnet, daß es ein
Fadenkreuzbild auf den infrarotempfindlichen Bereich der Bildebene des Spiegelobjektivs leitet, wobei zu
berücksichtigen ist, daß die Linsen R3 bis Rg als Teil des
Spiegelobjekti»s vorhanden sind. In diesem vierten Beispiel arbeitet das axial angeordnete optische System
normalerweise gleichzeitig mit dem Spiegelobjektiv, so daß keine Blendenvorrichtung erforderlich ist. Es kann
jedoch ein Fokussierungsmechanismus vorgesehen sein.
jo Es sei bemerkt, daß die optischen Systeme der
Beispiele I bis III gleichfalls mit Fadenkreuz-Einblendvorrichtungen anstelle umgekehrter Teleobjektive
arbeiten können, was vom jeweiligen Anwendungszweck abhängt.
Hierzu 3 BIuU Zeichnungen
Claims (7)
1. Optisches System mit einem Spiegelobjektiv, das einen ringförmigen konkaven Hauptspiegel und
einen Sekundärspiegel enthält, der das Licht vom Hauptspiegel zum Bereich der Bildebene in der
Nähe der Mittelöffnung des Hauptspiegels zurückwirft, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb
des zentralen Bereiches, der durch den Innendurchmesser des Sekundärspiegels gebildet
wird, ein unabhängiges, axial angeordnetes abbildendes optisches System vorgesehen ist.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das axial angeordnete optische
System zumindest eine Linse gemeinsam mit dem Spiegelobjektiv aufweist.
3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das axial angeordnete
optische System ein Objektiv vom Typ umgekehrter Teleobjektive ist.
4. Optisches System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verschlußmechanismus
oder eine Blende zur jeweiligen Einschaltung nur des Spiegelobjektivs oder nur des umgekehrten Teleobjektivs
vorgesehen ist.
5. Optisches System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelobjektiv
eine Linse vor dem Hauptspiegel enthält, die den Sekundärspiegel auf ihrer Rückseite trägt und ferner
ein Teil des umgekehrten Teleobjektivs ist.
6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Spiegelobjektiv eine
Frontlinse aufweist, die ein Teil des umgekehrten Teleobjektivs ist und vor der mit dem Sekundärspiegel
versehenen Linse angeordnet ist.
7. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das
Spiegelobjektiv zumindest ein^ die Korrektur des Astigmatismus und der Bildfeldkrümmung unterstützende
Linse zwischen dem Sekundärspiegel und der Bildebene aufweist und daß diese Linse Teil des axial
angeordneten abbildenden optischen Systems ist.
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DE2228236B2 DE2228236B2 (de) | 1981-01-08 |
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- 1972-06-09 DE DE2228236A patent/DE2228236C3/de not_active Expired
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