DE2728729A1 - Prism system for continuous image rotation about optical axis - has spherical field lens between hypotenuse of two prisms - Google Patents

Prism system for continuous image rotation about optical axis - has spherical field lens between hypotenuse of two prisms

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    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system

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Abstract

The prism system contains two symmetrically arranged rectangular prisms (2, 4). One of their short sides (2a, 4a) runs perpendicular to the direction of light entrance and exit and the other short side (2c, 4c) runs parallel to the light entrance and exit direction. The sides running perpendicular to the light direction represent the entrance and exit face of the prism system. Between the hypotenuses (2b, 4b) of the prisms there is a spherical field lens (3) which has a reflecting face (3a) parallel to the direction of the incoming beam path. The hypotenuse represents the totally reflecting face of the prism and the optical axis at the point of contact of this face with the face normal forms an angle larger than 45 deg.

Description

Prismensystem zur kontinuierlichenPrism system for continuous

Bilddrehung um die optische Achse Die Erfindung betrifft ein Prismensystem zur kontinuierlichen Bilddrehung um die optische Achse.Image rotation around the optical axis The invention relates to a prism system for continuous image rotation around the optical axis.

Die zur Drehung eines Bildes um seine optische Achse verwendeten Prismen oder Prismensysteme werden als Wendeprismen bezeichnet.The prisms used to rotate an image around its optical axis or prism systems are called reversible prisms.

Universell anwendbar ist das sogenannte Schmidt-Prisma. Es besteht aus zwei unverkittet zusammengesetzten Prismen, stellt ein geradsichtiges Umkehrprisma dar und ist sowohl im parallelen wie im konvergenten Strahlengang zu verwenden.The so-called Schmidt prism is universally applicable. It exists consisting of two non-cemented prisms, represents a rectilinear erecting prism and is to be used both in the parallel and in the convergent beam path.

Eine charakteristische Größe eines Prismas ist sein Lichtleitwert, der annähernd gleich ist dem Produkt aus Lichteintrittsfläche mal Lichtaustrittsfläche geteilt durch das Quadrat des auf Luft reduzierten Abstands zwischen diesen Flächen des Prismensystems.A characteristic quantity of a prism is its light conductance, which is approximately equal to the product of the light entry area times the light exit area divided by the square of the air-reduced distance between these surfaces of the prism system.

Der Erfindung iegt die Aufgabe zugrunde, ein Wendeprisma anzugeben, das universell anwendbar ist und einen höheren Lichtleitwert aufweist als die bisher bekannten Wendeprismen.The invention is based on the object of specifying a reversible prism, which is universally applicable and has a higher light conductance than before well-known reversible prisms.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Prismensystem ein Linsensystem eingefügt ist, das die Lichteintrittsfläche des Prismensystems in oder in die Nähe der Lichtaustrittsfläche abbildet.This object is achieved according to the invention in that in the prism system a lens system is inserted, which the light entry surface of the prism system images in or near the light exit surface.

In einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind zwei symmetrisch angeordnete rechtwinklige Prismen vorgesehen, deren eine Kathete senkrecht zur Richtung des Lichteintritts bzw. Lichtaustritts und deren andere Kathete parallel zur Richtung des Lichteintritts bzw. Lichtaustritts verläuft. Die senkrecht zur Lichtrichtung verlaufenden Katheten stellen dabei die Eintritts- bzw.In a useful embodiment of the invention there are two symmetrically arranged right-angled prisms are provided, one cathetus perpendicular parallel to the direction of light entry or light exit and its other cathetus runs towards the direction of light entry or light exit. The perpendicular to the Cathets running in the direction of light represent the entry and exit points.

Austrittsfläche des Prismensystems dar und zwischen den Hypotenusen der Prismen ist eine kugelige Feldlinse vorgesehen, die parallel zur Richtung des eintretenden Strahlenganges eine Reflexionsfläche aufweist.Exit surface of the prism system and between the hypotenuses The prisms have a spherical field lens that is parallel to the direction of the entering beam path has a reflective surface.

In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel sind zur Abbildung der Eintrittsfläche in oder in die Nähe der Austrittsfläche anstelle der Kugellinse zwei Sammellinsen vorgesehen, die jeweils der Hypotenuse eines Prismas zugewandt sind, sowie eine zwischen den Sammellinsen angeordnete Reflexionsfläche.In another advantageous embodiment, for illustration the Entrance surface in or near the exit surface instead of the spherical lens two converging lenses are provided, each facing the hypotenuse of a prism are, as well as a reflective surface arranged between the converging lenses.

Zur Vermeidung von gestörter Totalreflexion sind die Prismen im Strahlengang so angeordnet, daß ihre Hypotenuse die totalreflektierende Fläche darstellt und daß die optische Achse an der Auftreffstelle dieser Fläche mit der Flächennormalen einen Winkel bildet , der größer ist als 450.To avoid disturbed total reflection, the prisms are in the beam path arranged so that its hypotenuse represents the total reflecting surface and that the optical axis at the point of impact of this surface with the surface normal forms an angle greater than 450.

Zweckmäßigerweise ist das erfindungsgemäße Prismensystem drehbar um seine optische Achse angeordnet, so daß bei Drehung des Prismensystems eine Drehung des Bildes um seine optische Achse erfolgt.The prism system according to the invention is expediently rotatable its optical axis arranged so that a rotation when the prism system is rotated of the image takes place around its optical axis.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Lichtleitwert des erfindungsqemäßen Wendeprismas etwa doppelt so groß ist wie der von entsprechenden Wendeprismen, bei denen keine abbildenden Linsensysteme im Prismensystem eingefiigt sind.The advantages achieved with the invention are in particular: that the light guide value of the reversing prism according to the invention is about twice as large like that of corresponding reversible prisms, in which there is no imaging lens system are inserted in the prism system.

Ausfilhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren 1 und 2 der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschri eben .Ausfilhrungsbeispiele the invention are in Figures 1 and 2 of Drawing shown and are described in more detail below.

Die symmetrisch angeordneten Prismen des erfindungsgemäßen Systems sind in den dargestellten Ausfürugsbeispielen mit 2 und 4 bezeicnet, wobei mit 2a die Eintrittsfläche und mit 4a die Austritt fläche des Systems bezeichnet ist. Die Hypotenusen, welche als total reflektierende Flächen der Prismen ausgebildet sind, tragen die Bezeichnung 2b bzw. 4b. Die Flächen 2c und 4c der T'risme-n können mit einer Spiegel schicht verseilen sein. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist zwischen den Ilypotenusen 2b und 4b eine kugelige Feldlinse 3 so angeordnet, daß zwischen den Prismen und der Feldlinse kein Luftspalt vorhanden ist. In der Spiegelfläche 3a der Feldlinse 3 ist eine gemeinsame reelle Bildebene der Prismen angeordnet. Im Ausfilhrungsbeispiel nach Fig. 2 wird die Eintrittslfäche 2a durch das aus den Sammellinsen 5 und 6 sowie der Spiegelfläche 7 bestehende System in die Austrittsfläche 4a abgebildet.The symmetrically arranged prisms of the system according to the invention are bezeicnet in the illustrated Ausfürugsbeispielen with 2 and 4, with 2a the entry area and 4a the exit area of the system is designated. the Hypotenuses, which are designed as totally reflective surfaces of the prisms, are designated 2b or 4b. The surfaces 2c and 4c of the T'risme-n can with be stranded in a mirror layer. In the embodiment of Fig. 1 is between the Ilypotenuses 2b and 4b a spherical field lens 3 arranged so that there is no air gap between the prisms and the field lens. In the The mirror surface 3a of the field lens 3 is a common real image plane of the prisms arranged. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the inlet surface 2a is through the system consisting of the converging lenses 5 and 6 and the mirror surface 7 in the exit surface 4a shown.

Ein dem Prismensystem vor- bzw nachgesetztes optisches System la bzw. lb bewirkt, daß das Gesamtsystem afokal ist.An optical system la or lb causes the overall system to be afocal.

Claims (4)

Patentansprüche 1. Prismensystem zur kontinuierlichen Bilddrehung um die optische Achse, dadurch gekennzeichnet, daß im Prismensystem ein Linsensystem vorgesehen ist, das die Lichteintrittsfläche des Prismensystems auf dessen Lichtaustrittsfläche abbildet. Claims 1. Prism system for continuous image rotation about the optical axis, characterized in that a lens system in the prism system is provided that the light entry surface of the prism system on its light exit surface maps. 2. Prismensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei symmetrisch angeordnete rechtwinklige Prismen (2,4) vorgesehen sind, deren eine Kathete (2a bzw. 4a) senkrecht zur Richtung des Lichteintritts bzw. Lichtaustritts und deren andere Kathete (2c, 4c) parallel zur Richtung des Lichteintritts bzw. Lichtaustritts verläuft, wobei die senkrecht zur Lichtrichtung verlaufenden Katheten (2a,4a) die Eintritts- bzw.2. prism system according to claim 1, characterized in that two symmetrically arranged right-angled prisms (2,4) are provided, one of which Cathets (2a or 4a) perpendicular to the direction of light entry or light exit and their other cathets (2c, 4c) parallel to the direction of light entry or Light exit runs, with the cathetus running perpendicular to the direction of light (2a, 4a) the entry or Austrittsfläche des Prismensystems darstellen, und daß zwischen den Hypotenusen (2b,4b) der Prismen (2,4) eine kugelige Feldlinse (3) vorgesehen ist, die parallel zur Richtung des eintretenden Strahlenganges eine Reflexionsfläche (3a) aufweist. Represent the exit surface of the prism system, and that between the Hypotenuses (2b, 4b) of the prisms (2,4) a spherical field lens (3) is provided, which have a reflection surface parallel to the direction of the incoming beam path (3a). 3. Prismensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abbildung der Eintrittsfläche (2a) des Prismensystems in die Austrittsfläche (4a) des Prismensystems je eine den Hypotenusen (2b,4b) der Prismen zugewandte Sammellinse (5,6) und eine zwischen den Sammellinsen (5,6) angeordnete Reflexionsfläche (7) vorgesehen ist.3. prism system according to claim 2, characterized in that for Image of the entry surface (2a) of the prism system in the exit surface (4a) of the prism system a converging lens facing the hypotenuses (2b, 4b) of the prisms (5,6) and a reflection surface (7) arranged between the converging lenses (5,6) is provided. 4. Prismensystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hypotenuse (2b,4b) die totalreflektierende Fläche des Prismas darstellt und daß die optische Achse an der Auftreffstelle dieser Fläche mit der Flächennormalen einen Winkel bildet, der größer ist als 450.4. prism system according to claim 2 or 3, characterized in that the hypotenuse (2b, 4b) represents the totally reflecting surface of the prism and that the optical axis at the point of impact of this surface with the surface normal forms an angle greater than 450.
DE19772728729 1977-06-25 1977-06-25 Prism system for continuous image rotation around the optical axis Expired DE2728729C3 (en)

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DE2728729B2 DE2728729B2 (en) 1979-10-25
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0527384A1 (en) * 1991-08-09 1993-02-17 Agfa-Gevaert AG Lens with variable focus distance and integrated rotation prism

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0527384A1 (en) * 1991-08-09 1993-02-17 Agfa-Gevaert AG Lens with variable focus distance and integrated rotation prism
WO1993003407A1 (en) * 1991-08-09 1993-02-18 Agfa-Gevaert Ag Variable-lateral amplification objective lens with fixed object-image distance and integral rotating prism

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