DD257504A1

DD257504A1 - Schmidt-kamera

Info

Publication number: DD257504A1
Application number: DD29963987A
Authority: DD
Inventors: Uwe Laux
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1987-02-02
Filing date: 1987-02-02
Publication date: 1988-06-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schmidt-Kamera fuer Stellaraufnahmen in grossem Spektralbereich, bestehend aus Hohlspiegel, zweigliedriger Ebenungslinse und zweigliedriger Korrektionsplatte. Die erfindungsgemaesse Schmidt-Kamera gestattet Abbildungen hoher Guete fuer einen Bildfehlddurchmesser von 60 mm. Fig. 1

Description

Anwendungsgebiet

Die erfindungsgemäße Schmidtkamera ist für alle Arten von Aufnahmen geeignet, insbesondere für Stellaraufnahmen, auf allen Arten von Empfängern (Film, opto-elektronische Elemente z. B.). Besonders geeignet ist die Erfindung für Bildempfänger, die einen großen Spektralbereich erfassen.

Charakteristik des Standes der Technik

Schmidt-Spiegel mit einer zweigliedrigen Korrektionsplatte bzw. Schmidtplatte und einer Ebenungslinse sind bekannt. Dabei haben beide Glieder der Korrektionsplatte asphärisch deformierte Flächen. Diese Systeme weisen als erheblichen Restfehler eine chromatische Vergrößerungsdifferenz (CVD) auf. Die Herstellung der asphärischen Flächen erfordert einen hohen konstruktiven und technologischen Aufwand. . .

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, eine einfache Schmidt-Kamera zu entwickeln unter Vermeidung der bekannten Nachteile des Standes der Technik.

Wesen der Erfindung

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Schmidtkamera zu entwickeln, die für einen Biidfelddurchmesservon 60 mm eine Abbildung hoher Güte im Wellenlängenbereich von 435-656nm realisiert.

Erfindungsgemäß wird dies durch eine Schmidtkamera mit einer zweiteiligen Schmidtplatte und einer zweiteiligen Ebenungsiinse erreicht, wobei jeweils zwischen den zwei Gliedern keine Luftabstände sind. Dadurch wird die Anzahl der Glas/ Luft-Flächen des Schmidtspiegeis mit Ebenungslinse beibehalten, so daß keine zusätzlichen Reflexe auftreten können. Die Materialpaarungen der Ebenungslinse und der Schmidtplatte sind Flintglas bzw. flintglasähnliches Material und Kronglas bzw. kronglasähnliches Material, wodurch bekannterweise chromatische Abbildungsfehler optimal korrigiert werden können. Die Schmidtplatte besteht somit aus einer Plankonvexlinse aus Flintglas bzw. ähnlichen Material und einem direkt anschließenden Glied mit einer entsprechenden konkaven Fläche und einer quasi-planen Fläche (einer geringen asphärischen Fläche) welches aus Kronglas oder ähnlichem Material besteht. Die analog aufgebaute Ebenungslinse setzt sich aus einer konvex-konkaven Linse aus Flintglas oder ähnlichem Material und einer direkt anschließenden entsprechenden Konvex-Plan-Linse zusammen, die aus Kronglas oder ähnlichem Material besteht. Wie bei klassischen Schmidtspiegel-Systemen ist die Schmidtplatte nahezu im Krümmungsmittelpunkt des Kugelspiegels angeordnet und die Ebenungslinse vor der Bildebene.

Vorteilhaft kann es auch sein, die Schmidtplatte unter Beibehaltung der Brechkraftverhältnisse in geringer Größenordnung durchzubiegen, um Reflexe zu vermeiden.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung der optischen Elemente wird für den angegebenen Biidfelddurchmesservon 60mm eine nahezu gleiche Abbildungsgüte über das gesamte Bildfeld erreicht, wobei alle Wellenlängen zwischen 435 und 656 nm eine gemeinsame Bildebene besitzen und quasi-beugungsbegrenzt abgebildet werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird anhand zweier Ausführungsbeispiele und zweier Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung der optischen Elemente bzw. ihrer wirksamen Flächen der erfindungsgemäßen Schmidt-Kamera. Fig. 2 zeigt eine Hilfskonstruktion für die Schmidtkamera, wobei Fig. 1 aus Fig. 2 entsteht durch Spiegelung der Ebenungslinse an derHilfsflächeH.

Einer dünnen Plan-Konvex-Linse L₁ ist unmittelbar nachgeordnet eine Linse L₂ mit einer entsprechenden konkaven Fläche und einer gering asphärisch verformten Fläche, deren Verformung nach folgenden Gleichungen auszufüllen ist:

H = hj/h_max

bi = h² _max/(2*R_o)

B = D₁H²+ b₂H⁴ + b₃H^e + b₄H⁸ + D₅H¹⁰ + b₆H¹²

Z, = (2*B)/(1 + γ 1 - 4*a*B)

mit folgender Bedeutung:

H = Rechnerische Hilfsgrößezur Normierung

hj = aktuelle Höhe von der optischen Achse gemessen

hmax = Normierungshöhe

R₀ = Scheitelradius

B = Rechnerische Hilfsgröße (Polynom-Summe)

b-i...b₆ = Polynom-Koeffizienten

Zi = Pfeilhöhe

a = Kegelschnittparameter

wobei die konkreten Zahlenwerte folgendermaßen lauten:

η max	100,00
a	0
b₂	0,046306
b₃	0,0001
b₄	0,001344
b₅	= -0,001478
b_fi	0,000583.

Die beiden dünnen Linsen L₁, L₂ bilden die Schmidtplatte SP und stehen innerhalb des Krümmungsradius des Kugelspiegels L₅, d. h. nicht unbedingt im Krümmungsmittelpunkt. In der Nähe der Bildebene BE liegt eine zweiteilige Ebenungslinse EL, aus einer Konvex-Konkav-Linse L₃ und aus einer direkt nachgeordneten entsprechenden Konvex-Plan-Linse L₄. Die Abmessungen der beschriebenen Anordnung sind in nachfolgender Tabelle angegeben, wie sie durch Fig. 2 erläutert werden:

Krümmungs- Dicken/Abstände Durchmesser optische Medien

radien

T₁ = C₀ d, = 10,00 Di = 200 ' ' L₁ = F₂(1481)

r₂=-26730,0 d₂= 10,00 D₂ = 200 L₂=BK₇(1064)

r₃= =o* I₁ =907,6215

r₄=-1002,0 D₅ = 300

I₂ = 484,5843

r₅= 149,38 d₃ = 4,00 D₃ = 68 L₃=F₂(1481)

r₆ = 71,575 . d₄ = 11,00 D₄=68 L₄=BK₇(1064)

r₇ = oo I₃= 5,00

D_BE = 60

* geringe Asphäre

Ausführungsbeispiel 2

Durch eine leichte Durchbiegung der Schmidtplatte werden störende Reflexe, wie sie an planen Flächen auftreten können, vermieden. Die Abmessungen entsprechen denen des 1. Ausführungsbeispiels bis auf folgende: Die asphärische Fläche der Linse L₂ hat folgende Parameter

h_m£	= 100
a	0
b₂	0,032902
b₃	0,004383
b₄	= -0,006178
b₅	0,004809
be	= -0,001417
Die Schmidtplatte hat folgende Al
T₁ =
r₂ =
r₃ =
= -1002,0
= -981,5167
= -1002,00
Die Abstände sind:
h =
I₂ =
= 902,8108
= 483,988

Eine Transformierung der angegebenen Größen der beschriebenen Erfindung in andere Größenbereiche ist denkbar und naheliegend, so daß derartige Ausführungsformen ebenfalls geschützt sind.

Claims

Patentansprüche: .

1. Schmidtkamera, bestehend aus Schmidtplatte und Ebenungslinse, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmidtplatte (SL) aus zwei optischen Gliedern ohne Luftabstand besteht, wobei das erste Glied eine Plan-Konvex-Linse (L₁) ist und daszweite Glied eine entsprechende Konkav-Linse (L₂) ist, deren bildseitige Fläche asphärisch deformiert ist, wobei der Krümmungsradius Null ist, daß die Ebenungslinse (EL) aus zwei optischen Gliedern ohne Luftabstand besteht, wobei das erste Glied eine Konvex-Konkav-Linse (L₃) ist und das sich unmittelbar anschließende zweite Glied eine entsprechende Konvex-Plan-Linse (L₄) ist.
2. Schmidtkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils die ersten Glieder (L₁, L₃) aus Flintglas oder füntglasähnlichem Material bestehen und die direkt anschließenden zweiten Glieder (L₂, L₄) aus Kronglas oder kronglasähnlichem Material bestehen.
3. Schmidtkamera nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die asphärische Fläche des zweiten Gliedes der Schmidtplatte (L₂) nach folgenden Gleichungen asphärisch deformiert ist:

Π Πί/Πηπαχ
4. Schmidtkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmidtplatte leicht durchgebogen ist.

Hierzu 1 Seite Zeichnungen