DE10301633A1

DE10301633A1 - Catadioptric camera for performing distance surveillance/monitoring of motor vehicles in front has lenses and curved mirror surfaces to act as image-transmitting elements

Info

Publication number: DE10301633A1
Application number: DE2003101633
Authority: DE
Inventors: Pascal Paysan; Alexander Dipl.-Phys. Würz Wessel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-01-17
Filing date: 2003-01-17
Publication date: 2004-07-29
Also published as: WO2004066013A1

Abstract

A catadioptric camera has a focal plane, an optical axis (1), an optical main system and an optical auxiliary system (13,14). A first mirror (7) is set onto the optical axis and belongs to the optical main system. The mirror obstructs the vision from the focal plane onto a dead area behind the mirror.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine katadioptrische Kamera, das heißt eine Kamera, bei der nicht nur Linsen, sondern auch gekrümmte Spiegelflächen als bildgebende Elemente eingesetzt werden.The present invention relates a catadioptric camera, that is a camera that does not work only lenses, but also curved mirror surfaces used as imaging elements.

Herkömmliche Objektive in Linsenoptik zeichnen Bilder aus einem kegelförmigen Beobachtungsraum auf, an dessen Scheitelpunkt sich das Objektiv befindet. Die meisten Objektive in Linsenoptik sind für Öffnungswinkel des Kegels bzw. Blickwinkel von nicht mehr als 90° konzipiert. Es sind zwar größere Blickwinkel erreichbar, doch erfordert dies einen erheblichen technischen Aufwand. Um eine gleichmäßige Helligkeit eines von einem solchen Objektiv erzeugen Bildes zu erreichen, muss dafür gesorgt werden, dass auch Licht, das aus einem Randbereich des Beobachtungskegels auf das Objektiv trifft, unter einem nicht zu großen Winkel auf dessen Frontlinse trifft. Die daraus resultierende vorgewölbte Form der Frontlinse hat derartigen Objektiven die Bezeichnung „Fischauge" eingetragen. Die Gefahr von Beschädigungen ist bei einer solchen vorgewölbten Frontlinse hoch. Blickwinkel in der Größenordnung von 180° oder darüber sind mit herkömmlicher Linsenoptik nicht realisierbar.Drawing conventional lenses in lens optics Pictures from a cone-shaped Observation on, at its apex, the lens located. Most lenses in lens optics are for opening angles of the cone or angle of view of not more than 90 °. They are larger perspectives achievable, but this requires a considerable technical effort. For a uniform brightness one of such lens must generate image to achieve be taken care of that too light coming from an edge area of the observation cone meets the lens, at a not too big angle on the front lens meets. The resulting bulging shape The front lens has such lenses the name "fish eye" registered Risk of damage is in such a bulging front lens high. Viewing angles of the order of 180 ° or about that are with conventional Lens optics not feasible.

Für Überwachungsaufgaben besteht Bedarf nach bildgebendem Systemen, die in der Lage sind, mit einem Objektiv ein möglichst großes Blickfeld zu überwachen bzw. bei denen die abbildenden Oberflächen besser geschützt sind als bei einem „Fischaugenobjektiv". Diese Aufgabe ist lösbar mit sogenannten katadioptrischen Objektiven, bei denen gewölbte Spiegel wenigstens einen Teil des optischen Systems bilden. Objektive dieser Art sind z.B. aus WO 00/41024, US 6 392 687 B1 und US 633 826 B1 bekannt. So zeigt z.B. US 6 392 687 B1 eine katadioptrische Kamera, bei der ein Linsensystem im Inneren eines als Hauptreflektor bezeichneten Spiegels untergebracht ist, wobei eine Frontlinse dieses Linsensystems in eine Öffnung des Hauptreflektors eingesetzt ist und einen gegenüberliegenden zweiten Reflektor beobachtet. Der mit dieser Kamera beobachtbare kegelförmige Raum hat einen Öffnungswinkel von deutlich mehr als 180°, doch liegt innerhalb dieses Blickfeldes ein toter Bereich, in dem der zweite Reflektor einen Blick des Linsensystems geradeaus nach vorn versperrt. Dies wurde jedoch nicht als störend empfunden, da im wesentlichen an eine Anwendung der Kamera mit vertikal orientierter optischer Achse gedacht wurde. Bei einer solchen Aufstellung hat die Kamera in der Horizontalen einen 360°-Rundumblick, und der tote Bereich ist in Richtung des Zenit oder Nadir orientiert, in einer Richtung, die zu beobachten im Allgemeinen von geringerem Interesse ist.For surveillance tasks there is a need for imaging systems that are able to monitor as large a field of view as possible with a lens or in which the imaging surfaces are better protected than with a "fisheye lens." This object can be solved with so-called catadioptric objectives which domed mirrors form at least part of the optical system Lenses of this type are known from WO 00/41024, for example. US 6,392,687 B1 and US 633 826 B1 known. So shows eg US 6,392,687 B1 a catadioptric camera in which a lens system is housed inside a mirror called a main reflector, wherein a front lens of this lens system is inserted into an opening of the main reflector and observed an opposite second reflector. The cone-shaped space observable with this camera has an opening angle of significantly more than 180 °, but lies within this field of view a dead area in which the second reflector obstructs a view of the lens system straight ahead. However, this was not perceived as a nuisance, as was intended essentially to an application of the camera with a vertically oriented optical axis. In such a setup, the camera has a 360 ° horizontal view in the horizontal, and the dead area is oriented toward the zenith or nadir, in a direction that is generally of lesser interest to observe.

Die Notwendigkeit, die optische Achse im wesentlichen vertikal zu orientieren, schränkt das Anwendungsgebiet einer solchen Kamera jedoch unerwünscht ein. So wäre es z.B. im Prinzip denkbar, derartige Kameras an Kraftfahrzeugen einzusetzen, z.B. für die stereoskopische Abstandsmessung zu einem voranfahrenden Fahrzeug, als Hilfsmittel beim Einparken und dergleichen. Es stehen jedoch an einem Kraftfahrzeug kaum horizontale Oberflächen zur Verfügung, an denen eine solche Kamera montiert werden könnte. Montiert man eine solche Kamera mit vertikaler optischer Achse an einer nicht horizontalen Oberfläche, so versperrt die Oberfläche selbst einen Großteil des Blickfeldes der Kamera, und wenn man die Kamera mit zur Oberfläche senkrechter optischer Achse montiert, läuft man Gefahr, dass ein Raumbereich, der eigentlich beobachtet werden sollte in den toten Bereich der Kamera hineinfällt.The need for the optical axis Orienting substantially vertically limits the field of application of a such camera, however, undesirable on. That's how it is it e.g. in principle conceivable, such cameras on motor vehicles to be used, e.g. For the stereoscopic distance measurement to a preceding vehicle, as an aid when parking and the like. There are however on a motor vehicle hardly horizontal surfaces available to where such a camera could be mounted. If you install such a Camera with vertical optical axis on a non horizontal surface, so blocks the surface even a large part the field of view of the camera, and if the camera with the vertical to the surface mounted on optical axis, running you risk having a room area that is actually being watched should fall into the dead area of the camera.

Aufgabe der Erfindung ist daher, eine katadioptrische Kamera anzugeben, bei der der tote Bereich, wenn nicht gar vollständig beseitigt, so doch zumindest wesentlich reduziert ist.The object of the invention is therefore indicate a catadioptric camera in which the dead zone, if not completely eliminated, at least substantially reduced.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Kamera mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, dass dem toten Bereich ein Teil der Oberfläche des der Bildebene gegenüberliegenden ersten Spiegels entspricht, der nicht zur Erzeugung eines Bildes von der Umgebung beiträgt, sondern allenfalls von der Bildebene kommendes Licht zu dieser zurückreflektiert. Indem in diesem Bereich des ersten Spiegels ein Fenster vorgesehen wird, werden die Abbildungseigenschaften des optischen Hauptsystems nicht verändert, aber es wird ein freier Blick von der Bildebene in den vom ersten Spiegel verdeckten toten Bereich hinein geschaffen.The task is solved by a camera with the features of claim 1. This is the fact exploited that the dead area a part of the surface of the the image plane opposite first mirror that does not produce an image contributes to the environment, but at most reflects from the image plane coming back to this light. By providing a window in this area of the first mirror becomes the imaging properties of the main optical system not changed, but there is a clear view from the picture plane in the first Mirrors hidden in the dead area.

Das optische Hilfssystem ist vorzugsweise als Linsensystem ausgeführt. Sein Blickwinkel kann exakt dem Öffnungswinkel des toten Bereichs des optischen Hauptsystems entsprechen. Wenn dies der Fall ist, so reduziert sich der tote Bereich auf einen Hohlkegel mit einer Wanddicke, die in etwa dem Radius des ersten Spiegels entspricht. Ein solcher restlicher toter Bereich ist vernachlässigbar, wenn die zu beobachtenden Objekte in einer Entfernung von der Kamera liegen, die ein Vielfaches des Radius des ersten Spiegels beträgt.The auxiliary optical system is preferably as Lens system executed. His angle of view can be exactly the opening angle of the dead area of the main optical system. If this is the case, the dead zone is reduced to one Hollow cone with a wall thickness that is approximately the radius of the first Mirror corresponds. Such a residual dead area is negligible, when the objects to be observed are at a distance from the camera lie, which is a multiple of the radius of the first mirror.

Für Spezialanwendungen und insbesondere für Beobachtungen im Nahfeldbereich kann es zweckmäßig sein, wenn der Blickwinkel des Hilfssystems geringfügig größer als der Öffnungswinkel des toten Bereichs ist. In diesem Fall überschneiden sich in großer Entfernung von der Kamera die Beobachtungsbereiche des Hauptsystems und des Hilfssystems, doch gibt es eine Ebene, wo die Beobachtungsbereiche nahtlos aneinandergrenzen. Der Abstand dieser Ebene von der Kamera ist um so geringer, je größer die Differenz der Öffnungswinkel des toten Bereichs des optischen Hauptsystems und des Beobachtungsbereichs des Hilfssystems sind.For Special applications and in particular for near field observations it may be appropriate if the angle of view of the auxiliary system is slightly larger than the opening angle of the dead area is. In this case overlap at a great distance from the camera the observation areas of the main system and the Auxiliary system, but there is a plane where the observation areas seamlessly contiguous. The distance of this plane from the camera is the smaller, the larger the Difference of the opening angle of the dead area of the main optical system and the observation area of the auxiliary system.

Dem blinden Fleck des optischen Hauptsystems bzw. dem erfindungsgemäß durch das Fenster ersetzten Oberflächenbereich des ersten Spiegels entspricht ein kegelförmiges Volumen zwischen dem ersten Spiegel und der Bildebene, durch das keine zur Bilderzeugung beitragenden Lichtstrahl laufen. In dem Aufsatz „Real-Time Target Localization and Tracking by N-Ocular Stereo", T. Sogo et al., Proceedings of IEEE Workshop on Omnidirectional Vision, Hilton Head Island, SC, USA, 12. June 2000, wird eine Kamera vorgestellt, die in diesem Volumen einen geschwärzten Kegel aufweist, der dazu dient, Schlaglichter und Mehrfachreflexionen im von der Kamera erzeugten Bild zu unterdrücken. In dem bereits erwähnten US-Patent 6 333 826 dient ein in diesem Volumen zwischen der Frontlinse eines Linsensystems und dem zweiten Spiegel angebrachter Stift als Stütze für den zweiten Spiegel. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieser Stift vorzugsweise durch ein Rohr ersetzt, durch welches der Strahlengang des Hilfssystems verläuft. Dieses Rohr dient nicht nur der Streulichtunterdrückung in dem optischen Hauptsystem, sondern es erleichtert auch erheblich die Konstruktion des optischen Hilfssystems, da es es ermöglicht, Linsen des Hilfssystems an beliebiger Stelle entlang der optischen Achse zwischen dem ersten Spiegel und der Bildebene zu platzieren.The blind spot of the main optical system or the surface area of the first mirror replaced according to the invention corresponds to a conical volume between the first mirror first mirror and the image plane through which no light beam contributing to the image formation pass. A camera is presented in the essay Real-Time Target Localization and Tracking by N-Ocular Stereo, T. Sogo et al., Proceedings of IEEE Workshop on Omnidirectional Vision, Hilton Head Island, SC, USA, June 12, 2000 which has a blackened cone in this volume which serves to suppress highlights and multiple reflections in the image produced by the camera In the already mentioned US patent 6,333,826, one in this volume serves between the front lens of a lens system and the second mirror According to the present invention, this pin is preferably replaced by a tube through which the beam path of the auxiliary system passes, which not only serves to suppress stray light in the main optical system, but also greatly facilitates the construction of the optical system optical auxiliary system, since it allows lenses of the auxiliary system at any point along the optical Ac place between the first mirror and the image plane.

Vorzugsweise umfasst die Kamera noch einen zweiten Spiegel, der im Strahlengang des optischen Hauptsystems dem ersten Spiegel vorgelagert ist. Diese zwei Spiegel können durch eine transparente Kuppel fest und dauerhaft verbunden sein, die gleichzeitig ein Eintrittsfenster des optischen Hauptsystems bildet. Denkbar ist auch, dass die zwei Spiegel Oberflächen eines einzigen transparenten Körpers sind, wobei in diesem Fall das Rohr, sofern vorhanden, durch eine axiale Bohrung in dem transparenten Körper gebildet ist.Preferably, the camera still includes a second mirror, in the beam path of the main optical system upstream of the first mirror. These two mirrors can through a transparent dome to be firmly and permanently connected at the same time forms an entrance window of the main optical system. Conceivable is also that the two mirrors surfaces of a single transparent body In this case, the pipe, if present, by a axial bore is formed in the transparent body.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.Other features and benefits of Invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of the invention with reference to the accompanying figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 einen Schnitt entlang der optischen Achse durch eine katadioptrische Kamera gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung; 1 a section along the optical axis through a catadioptric camera according to a first embodiment of the invention;

2 einen Schnitt analog dem der 1 durch eine Variante dieser Kamera; 2 a section similar to that of 1 through a variant of this camera;

3 einen schematischen Schnitt durch eine Kamera gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung; und 3 a schematic section through a camera according to a second embodiment of the invention; and

4 und 5 zwei Varianten des Verhältnisses des toten Bereichs des Hauptsystems zum Beobachtungsbereich des Hilfssystems. 4 and 5 two variants of the ratio of the dead area of the main system to the observation area of the auxiliary system.

1 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine katadioptrische Kamera gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung. Die Kamera umfasst ein becherartiges Gehäuse 1 mit einem auf der optischen Achse A angeordneten lichtempfindlichen Element wie etwa einem CCD (Charge Coupled Device) 2. Das Gehäuse ist an seiner Oberseite durch einen konvexen Trägerkörper 3 aus Glas, einem formbeständigen Kunststoff oder dergleichen verschlossen. Der Trägerkörper 3 trägt an seiner Außenseite einen Spiegel 4, z.B. in Form einer aufgedampften, ggf. vergüteten Aluminium- oder Silberschicht. Eine zentrale Bohrung 5 des Trägerkörpers 3, durch die Licht auf das lichtempfindliche Element 2 fällt, erstreckt sich entlang der optischen Achse A Dem CCD 2 und dem Spiegel 4 gegenüber liegt ein weiterer Trägerkörper 6, an dessen Unterseite in gleicher weise wie beim Trägerkörper 3 ein Spiegel 7 gebildet ist. Die zwei Trägerkörper 3, 6 sind starr verbunden durch eine transparente Kuppel 8, die gleichzeitig ein Eintrittsfenster des optischen Hauptsystems der Kamera bildet. Dieses optische Hauptsystem umfasst die zwei Spiegel 4, 7 sowie ggf. eine Linse oder ein Linsensystem (nicht dargestellt), das in der Bohrung 5 angebracht sein kann, um evtl. Abbildungsfehler der Spiegel zu korrigieren. 1 shows a schematic section through a catadioptric camera according to a first embodiment of the invention. The camera includes a cup-like housing 1 with a photosensitive element arranged on the optical axis A, such as a CCD (Charge Coupled Device) 2 , The housing is on its upper side by a convex support body 3 made of glass, a dimensionally stable plastic or the like. The carrier body 3 carries a mirror on its outside 4 , for example in the form of a vapor-deposited, possibly tempered aluminum or silver layer. A central hole 5 of the carrier body 3 , through the light on the photosensitive element 2 falls, extends along the optical axis A to the CCD 2 and the mirror 4 opposite is another carrier body 6 , on its underside in the same way as in the carrier body 3 a mirror 7 is formed. The two carrier bodies 3 . 6 are rigidly connected by a transparent dome 8th , which simultaneously forms an entrance window of the main optical system of the camera. This main optical system comprises the two mirrors 4 . 7 and possibly a lens or a lens system (not shown) in the bore 5 may be appropriate to correct any aberrations of the mirror.

Die Fig. zeigt den Verlauf von zwei Strahlen 9, 10, die jeweils die Grenzen des mit dem optischen Hauptsystems beobachtbaren Bereichs bezeichnen. Das optische Hauptsystem zeichnet auf dem CCD 2 ein ringfömiges Bild dieses beobachtbaren Bereichs, wobei der vom Spiegel 7 verdeckte tote Bereich einer mittleren Dunkelzone im Inneren des Rings entspricht.The figure shows the course of two rays 9 . 10 each indicating the boundaries of the area observable with the main optical system. The main optical system draws on the CCD 2 a ring-shaped image of this observable area, where the mirror 7 covered dead area corresponds to a middle dark zone inside the ring.

Im Spiegel 7 und seinem Trägerkörper 6 ist auf der optischen Achse A ein Fenster 11 gebildet. Das Fenster beeinflusst die Abbildungseigenschaften des optischen Hauptsystems nicht, da es sich in einem blinden Fleck befindet, an welchem der CCD 2, wenn dort der Spiegel 7 durchgehend wäre, nur sein eigenes Spiegelbild sehen würde. In das Fenster 11 ist ein rohrförmiger Tubus 12 eingefügt. Der Tubus ist außen schwarz, um im Zwischenraum zwischen den Spiegeln 4, 7 Streulicht abzufangen, das andernfalls störende Schlaglichter auf dem CCD 2 verursachen könnte. Im Innern des Tubus 12 sind mehrere Linsen 13, 14 verankert, die – sofern vorhanden, zusammen mit in der Bohrung 5 montierten Linsen – ein Linsenobjektiv bilden. Dieses Linsenobjektiv projiziert ein Bild seines Beobachtungsraumes in den von dem optischen Hauptsystem nicht ausgeleuchteten dunklen Fleck inmitten des Rings. Der Öffnungswinkel des Blickfeldes ist exakt der gleiche wie der des toten Bereichs des optischen Hauptsystems. 4 veranschaulicht dieses Verhältnis. Der tote Bereich 16 des optischen Hauptsystems und der Beobachtungsbereich 17 des durch das Linsenobjektiv gebildeten optischen Hilfssystems sind zwei um die optische Achse A zentrierte Kegel mit gleichem Öffnungswinkel. Es existiert ein weder mit dem Hauptsystem noch mit dem Hilfssystem beobachtbarer Bereich in Form eines Hohlkegels mit einer Wandstärke, die etwa der Differenz der Radien des Spiegels 7 und der Frontlinse 13 des Linsenobjektivs entspricht. Diese Wandstärke beträgt in der praktischen Anwendung maximal ein paar Zentimeter und kann daher in der Regel vernachlässigt werden, wenn es darum geht, Gegenstände von wenigstens mehreren Zentimetern Größe in einer Entfernung von ca. einem Meter oder darüber zu erfassen.In the mirror 7 and its carrier body 6 is a window on the optical axis A 11 educated. The window does not affect the imaging characteristics of the main optical system because it is in a blind spot where the CCD is located 2 if there is the mirror 7 would be continuous, only seeing his own reflection. In the window 11 is a tubular tube 12 inserted. The tube is black on the outside, in the space between the mirrors 4 . 7 Scattering stray light, the otherwise annoying highlights on the CCD 2 could cause. Inside the tube 12 are several lenses 13 . 14 anchored, which, if any, together with in the hole 5 mounted lenses - form a lens lens. This lens objective projects an image of its observation space into the dark spot not illuminated by the main optical system in the middle of the ring. The opening angle of the field of view is exactly the same as that of the dead area of the main optical system. 4 illustrates this relationship. The dead area 16 of the main optical system and the observation area 17 of the auxiliary optical system formed by the lens objective are two cones centered about the optical axis A at the same aperture angle. There is a region observable neither with the main system nor with the auxiliary system in the form of a hollow cone with a wall thickness which is approximately the difference of the radii of the mirror 7 and the front lens 13 of the lens objective corresponds. This wall thickness is in practice a maximum of a few inches and therefore can usually be neglected when it comes to detecting objects of at least several centimeters in size at a distance of about one meter or more.

Wie 5 zeigt, kann der Öffnungswinkel des Beobachtungsbereichs des optischen Hilfssystems auch größer gewählt werden als der des toten Bereichs des optischen Hauptsystems. Wenn dies der Fall ist, so existiert eine zur optischen Achse A senkrechte Ebene 18, in der die Beobachtungsbereiche des Hauptsystems und des Hilfssystems nahtlos ineinander übergehen. Jenseits dieser Ebene 18 überschneiden sich die Beobachtungsbereiche teilweise, so dass ein und derselbe beobachtete Gegenstand auf dem CCD 2 zweimal abgebildet werden kann, einmal in dem vom Hauptsystem ausgeleuchteten Ring und einmal in dem vom Hilfssystem ausgeleuchteten zentralen Fleck. Da mit zunehmender Entfernung von der Kamera die Überschneidung der Beobachtungsbereiche immer größer wird, ist die in 5 gezeigte Anordnung weniger gut geeignet, wenn es darum geht, Gegenstände in großer Entfernung zu überwachen; für eine Überwachung im Nahbereich der Kamera, z.B. wenn eine an einem Stoßfänger eines Kraftfahrzeugs montierte erfindungsgemäße Kamera eingesetzt wird, um evtl. Hindernisse beim Einparken zu überwachen, ist die auf diese Weise erreichte Verkleinerung des restlichen toten Bereichs vorteilhaft.How 5 shows, the opening angle of the observation area of the auxiliary optical system may be set larger than that of the dead area of the main optical system. If this is the case, there is a plane perpendicular to the optical axis A. 18 in which the observation areas of the main system and the auxiliary system seamlessly merge. Beyond this level 18 The observation areas partially overlap, leaving one and the same observed object on the CCD 2 twice, once in the ring illuminated by the main system and once in the central spot illuminated by the auxiliary system. As the distance between the camera and the camera grows, so does the intersection of the observation areas 5 shown arrangement less suitable when it comes to monitor objects at a great distance; for monitoring in the vicinity of the camera, for example, when a mounted on a bumper of a motor vehicle camera according to the invention is used to monitor any obstacles when parking, the reduction achieved in this way the remaining dead area is advantageous.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, für das optische Hilfssystem ein Objektiv mit variabler Brennweite zu verwenden, das zur Überwachung des Fernbereichs auf einen mit dem toten Winkel des Hauptsystems übereinstimmenden Beobachtungs winkel und zur Überwachung des Nahbereichs auf einen größeren Beobachtungswinkel einstellbar ist.Of course it is also conceivable for the optical auxiliary system to use a variable focal length lens that for monitoring the Far-field on one consistent with the blind spot of the main system Observation angle and for monitoring of the near field to a larger viewing angle is adjustable.

Bei der Ausgestaltung der 1 ist die Frontlinse 13 des optischen Hilfssystems unmittelbar in die Öffnung des Fensters eingesetzt. Dies begrenzt die Lichtstärke des optischen Hilfssystems und kann dazu führen, dass das vom optischen Hilfssystem erzeugte Bild in unerwünschter Weise dunkler als das des Hauptsystems ist. Bei der Ausgestaltung der 2 wird dies durch die Verwendung einer Frontlinse 13 vermieden, deren Durchmesser erheblich größer als der des Fensters 11 ist und die dem Objektiv entsprechend eine höhere Lichtstärke verleiht.In the embodiment of 1 is the front lens 13 of the optical auxiliary system inserted directly into the opening of the window. This limits the luminous intensity of the auxiliary optical system and may result in the image produced by the auxiliary optical system being undesirably darker than that of the main system. In the embodiment of 2 This is done by using a front lens 13 avoided, whose diameter is considerably larger than that of the window 11 is and which gives the lens a higher light intensity.

Bei der Ausgestaltung der 3 sind die zwei Trägerkörper 3, 6 und die Kuppel 8 durch einen einzigen Glaskörper 20 ersetzt, der eine im wesentlichen kegelförmige, ggf. antireflexbeschichtete Außenfläche, die das Eintrittsfenster des optischen Hauptsystems bildet, sowie zwei verspiegelte Außenflächen hat, die jeweils die Spiegel 4 bzw. 7 bilden. Auch hier ist im Bereich des blinden Flecks des Spiegels 4 ein Fenster 11 vorgesehen, durch welches das optische Hilfssystem verläuft. Allerdings ist durch diese Ausgestaltung der Tubus des optischen Hilfssystems nicht durch ein am Spiegel 7 verankertes Rohr gebildet, sondern durch eine entlang der optischen Achse A verlaufende Aussparung 21 des Glaskörpers 20. Die Seitenwände der Aussparung 21 können geschwärzt sein, um wie das Tubusrohr des Beispiels aus 1 Streulicht im Raum zwischen den Spiegeln abzufangen, und die Verjüngung des Tubus in Richtung des CCD 2 ist vorzugsweise durch eine oder mehrere Schultern gebildet, die gleichzeitig als Auflage für von dem offenen Ende der Aussparung 21 her eingeführte Linsen des optischen Hilfssystems dienen können.In the embodiment of 3 are the two carrier bodies 3 . 6 and the dome 8th through a single vitreous body 20 replaced, which has a substantially conical, optionally antireflex-coated outer surface, which forms the entrance window of the main optical system, as well as two mirrored outer surfaces, each having the mirror 4 respectively. 7 form. Here, too, is in the area of the blind spot of the mirror 4 a window 11 provided, through which passes the optical auxiliary system. However, this embodiment of the tube of the optical auxiliary system is not by a mirror 7 anchored tube formed, but by a along the optical axis A extending recess 21 of the vitreous 20 , The side walls of the recess 21 can be blacked out to look like the tube tube of the example 1 Scattering stray light in the space between the mirrors, and the taper of the tube towards the CCD 2 is preferably formed by one or more shoulders, which at the same time as a support for from the open end of the recess 21 ago introduced lenses of the optical auxiliary system can serve.

Claims

Catadioptric camera with an image plane, an optical axis ( 1 ) and at least one first mirror arranged on the optical axis ( 7 ), which looks from the picture plane to one behind the mirror ( 7 Blocked dead area, characterized in that the camera is a main optical system ( 4 . 7 ), to which the first mirror ( 7 ), and an optical auxiliary system ( 13 . 14 ), which extends through a window of the first mirror and at least one part ( 17 ) of the dead area ( 16 ) on the image plane.

Catadioptric camera according to claim 1, characterized in that the auxiliary optical system ( 13 . 14 ) is a lens system.

Catadioptric camera according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary system ( 13 . 14 ) has a viewing angle which is exactly the opening angle of the dead zone ( 16 ) corresponds.

Catadioptric camera according to claim 1 or 2, characterized in that the auxiliary system ( 13 . 14 ) has a viewing angle which is slightly larger than the opening angle of the dead zone ( 16 ).

Catadioptric camera according to one of the preceding claims, characterized in that the beam path of the auxiliary system ( 13 . 14 ) through a pipe ( 12 . 21 ) extending from the first mirror ( 4 ) extends in the direction of the image plane.

Catadioptric camera according to claim 5, characterized in that at least one lens ( 13 . 14 ) of the auxiliary system in the pipe ( 12 . 21 ) is held.

Catadioptric camera according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a second mirror ( 4 ) in the beam path of the main optical system ( 4 . 7 ) the first mirror ( 7 ) is upstream.

Catadioptric camera according to claim 7, characterized in that the two mirrors ( 4 . 7 ) through a transparent dome ( 8th ), which simultaneously forms an entrance window of the main optical system.

Catadioptric camera according to claim 7, characterized in that the two mirrors ( 4 . 7 ) Surfaces of a single transparent body ( 20 ) are.