DE3333732C1

DE3333732C1 - Optisches Abbildungssystem

Info

Publication number: DE3333732C1
Application number: DE19833333732
Authority: DE
Inventors: Peter Ing Ellenrieder; Hans Ing Kordulla; Johannes Dr-Ing Steimel
Original assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Current assignee: Bodenseewerk Geratetechnik GmbH
Priority date: 1983-09-17
Filing date: 1983-09-17
Publication date: 1984-10-04
Also published as: GB8422465D0; GB2146792B; FR2552240B1; GB2146792A; FR2552240A1

Description

(a) das Abbildungssystem zu einer optischen Achse (18) zentriert eine ringförmige, einen zentralen Träger (20) umgebende Linse (10), einen im Strahlengang hinter der Linse (10) angeordneten ringförmigen ersten Planspiegel (22) und einen innerhalb der Linse (10) an dem Träger (20) abgebrachten, dem ersten Planspiegel (22) zugewandten zweiten Planspiegel (24) aufweist, wobei ein Gesichtsfeld durch die ringförmige Linse (10) über den ersten Planspiegel (22) und den zweiten Planspiegel (24) in einer Bildebene (28) abgebildet wird, und

(b) das Hubglied (34) an dem Träger (20) abgestützt und mit dem zweiten Planspiegel (24) verbunden ist.

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3. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hubglied (34) einen mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Balg (36) aufweist.

4. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Träger (20) eine Führung (38) für einen den zweiten Planspiegel (24) tragenden Spiegelhalter (40) aufweist, welche eine Bewegung des Spiegelhalters (40) in Richtung der optischen Achse (16) gestattet, und

(b) der mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Balg (36) einerseits an dem Träger (20) und andererseits an dem Spiegelhalter (40) befestigt ist.

5. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Träger (20) einen topfförmigen Grundkörper (42) aufweist, dessen Innenwandung die Führung (38) bildet,

(b) der Spiegelnalter (40) einen in der Innenwandung des Grundkörpers (42) geführten, zylindrischen Mantelteil (44) und eine im wesentlichen in der Mitte des Mantelteils (44) angeordnete Zwischenwand (46) aufweist,

(c) der zweite Planspiegel (24) auf der dem Boden (48) des topfförmigen Grundkörpers (42) abgewandten Außenseite der Zwischenwand (46) angebracht ist,

(d) der Balg (36) sich zwischen dem Boden (48) des Grundkörpers (42) und der Innenseite der Zwischenwand (46) erstreckt,

(e) in dem Boden (48) des Grundkörpers (42) eine mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte, flache Kammer (50) gebildet ist, die mit dem Inneren des Balgs (36) in Verbindung steht, und

(f) zwischen dem Boden (48) des Grundkörpers (42) und der Zwischenwand (46) um den Balg (36) herum ein vorgespannter elastischer Ring (52) angeordnet ist.

6. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) der Träger (20) einen topfförmigen Grundkörper (54) aufweist,

(b) ein Führungsbolzen (56) sich von dem Boden (58) des Grundkörpers (54) koaxial zur optischen Achse (18) erstreckt,

(c) der Spiegelhalter (60) eine auf dem Führungsbolzen (56) gle'itbeweglich geführte, an dem äußeren Ende abgeschlossene Hülse (64) und einen die Hülse (64) umgebenden radialen Flansch (66) aufweist,

(d) der zweite Planspiegel (24) ringförmig ausgebildet und auf der äußeren, dem Boden (58) des topfförmigen Grundkörpers (54) abgewandten Seite des Flansches angebracht ist,

e) der Balg (68) sich zwischen dem Boden (58) des Grundkörpers (54) und dem Flansch (66) erstreckt,

(f) der Führungsbolzen (56) und die Hülse (64) des Spiegelhalters (60) fluchtende seitliche Öffnungen (70,72) aufweisen und

(g) an dem bodenseitigen Ende des Führungsbolzens (56) eine verschlossene Einfüllöffnung (74) gebildet ist, über welche der Innenraum des Führungsbolzens (56) sowie über die seitlichen öffnungen (70,72) das Innere des Balgs (68) mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllt sind.

Die Erfindung betrifft ein optisches Abbildungssystern, durch welches ein Bild eines Gesichtsfeldes in einer Bildebene erzeugbar ist, mit einem durch wenigstens einen Planspiegel gefalteten Strahlengang.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf optische Abbildungssysteme für Suchköpfe von zielsuchenden Flugkörpern, bei denen ein Gesichtsfeld auf einen Detektor abgebildet wird, der Steuersignale für die Lenkung des Flugkörpers erzeugt. Das optische Abbildungssystem sitzt dabei in der Spitze des Flugkörpers und ist durch einen für die Nutzstrahlung durchlässigen Dom abgedeckt. Das Abbildungssystem ist dabei starken Temperaturschwankungen unterworfen. Solche Temperaturschwankungen beeinflussen einmal die Brechungsindizes des Doms und abbildender Linsen und zum anderen durch thermische Ausdehnung der Halterungen die Lage des abbildenden optischen Systems zum Detektor (oder ggfs. einen vor dem Detektor angeordneten Reticle). Das beeinträchtigt die Schärfe des Gesichtsfeldbildes, was insbesondere bei bildauflösenden Detektoren nachteilig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein abbildendes optisches System der eingangs definierten Art so auszubilden, daß die Lage der Bildebene von Temperaturschwankungen des optischen Abbildungssystems nicht beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Ausgleich von temperaturbedingten Verlagerungen der Bildebene ein Planspiegel des optischen Abbildungssystems mit einem temperaturgesteuerten

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Hubglied verbunden ist. Bildebene 28 etwas nach rechts in Fig. 1. Es erfolgt

Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der gleichzeitig eine Ausdehnung der Ausdehnungsflüssig-Unteransprüche. keit in der Kammer 50 und dem Balg 36, so daß sich der

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nach- Spiegelhalter 40 in dem Träger 20 ebenfalls nach rechts stehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeich- 5 etwas verlagert. Die Anordnung ist so dimensioniert, nungen näher erläutert. daß diese Verlagerung gerade die temperaturbedingte

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch ein optisches Änderung der Bildebene kompensiert. Abbildungssystem mit dem zugehörigen optischen Einzelheiten der Konstruktion ergeben sich für den

Strahlengang. Fachmann aus der Zeichnung und sind daher hier nicht

F i g. 2 zeigt in Einzelheiten einen Längsschnitt durch io im einzelnen beschrieben.

den im mittleren Teil der ringförmigen Linse sitzenden F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform des Trä-

Träger bei einem ersten Ausführungsbeispiel. gers 20 und des temperaturgesteuerten Hubglieds.

F i g. 3 zeigt einen Längsschnitt ähnlich F i g. 2 bei ei- In F i g. 3 weist der Träger 20 ebenfalls einen topfför-

nem zweiten Ausführungsbeispiel. migen Grundkörper 54 auf. Ein Führungsbolzen 56 er-

Das optische Abbildungssystem (F i g. 1) enthält eine is streckt sich von dem Boden 58 des Grundkörpers koaxiringförmige, asphärische Linse 10, die in einer Fassung al zur optischen Achse 18. Ein Spiegelhalter 60 enthält 12 gehaltert ist. Die optische Achse der Linse und des eine auf dem Führungsbolzen 56 gleitbeweglich geführgesamten optischen Abbildungssystems ist mit 18 be- te, an dem äußeren Ende durch eine Kappe 62 abgezeichnet. Die Linse 10 umgibt einen zentralen Träger 20, schlossene Hülse 64 und eine die Hülse 64 umgebenden der in der Linse gehaltert ist. Im Strahlengang hinter der 20 radialen Flansch 66. Der zweite Planspiegel 24 ist hier Linse und dieser zugewandt ist ein ringförmiger erster ringförmig ausgebildet und auf der äußeren, dem Boden Planspiegel 22 angeordnet. Innerhalb der Linse 10 ist an 58 des topfförmigen Grundkörpers 54 abgewandten dem Träger 20 ein dem ersten Planspiegel 22 zugewand- Seite des Flansches 66 angebracht. Ein Balg 68 erstreckt ter zweiter Planspiegel 24 vorgesehen. Das Gesichtsfeld sich zwischen dem Boden 58 des Grundkörpers 54 und wird, wie durch die Strahlen 26 angedeutet ist, durch die 25 dem Flansch 66. Der Führungsbolzen 56 und die Hülse ringförmige Linse 10 über den ersten Planspiegel 22 und 64 des Spiegelhalters 60 weisen fluchtende seitliche öffden zweiten Planspiegel 24 in einer Bildebene 28 abge- nungen 70 bzw. 72 auf. An dem bodenseitigen Ende der bildet. In der Bildebene 28 ist auf einem Träger 30, der Führungshülse 56 ist eine verschlossene Einfüllöffnung sich zentral durch den ringförmigen ersten Planspiegel 74 gebildet, über welche der Innenraum der Führungs-22 erstreckt, ein bildauflösender Detektor angeordnet. 30 hülse 56 sowie über die seitlichen Öffnungen 70,72 das Die gesamte Anordnung ist durch einen Dom 32 abge- Innere des Balgs 68 mit einer Ausdehnungsflüssigkeit deckt und sitzt beispielsweise in der Spitze eines zielsu- gefüllt ist. chenden Flugkörpers. Bei dieser Anordnung ist praktisch das gesamte VoIu-

Der Träger 20 mit dem zweiten Planspiegel 24 ist so men der Ausdehnungsflüssigkeit in dem Balg 68 enthalausgebildet, wie in F i g.'2 dargestellt ist. Zum Ausgleich 35 ten. Die Führung des Spiegelhalters 60 ist innen statt von temperaturbedingten Verlagerungen der Bildebene außen, was die Gefahr sichtlich des Klemmens vermin-28 ist der Planspiegel 24 des optischen Abbildungssy- dert. Der Spiegelhalter 60 ist auf einer im Vergleich zum stems mit einem temperaturgesteuerten Hubglied ver- Durchmesser der Führung großen Länge mit der Hülse bunden, das generell mit 34 bezeichnet ist. Das Hubglied 64 auf dem Führungsbolzen 56 geführt.

34 ist an dem Träger 20 abgestützt und mit dem zweiten 40

Planspiegel 24 verbunden. Das Hubglied 34 weist einen Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

mit einer Ausdehnungsflüssigkeit gefüllten Balg 36 auf.
Der Träger 20 weist eine Führung 38 für einen den
zweiten Planspiegel 24 tragenden Spiegelhalter 40 auf,
welche eine Bewegung des Spiegelhalters 40 in Rieh- 45
tung der optischen Achse 18 gestattet. Der mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte Balg 36 ist einerseits an dem
Träger 20 und andererseits an dem Spiegelhalter befestigt.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 weist der Trä- 50
ger 20 einen topfförmigen Grundkörper 42 auf, dessen
Innenwandung die Führung 38 bildet. Der Spiegelhalter
40 weist einen in der Innenwandung des Grundkörpers
42 geführten zylindrischen Mantelteil 44 und eine im
wesentlichen in der Mitte des Mantelteils 44 angeordne- 55
te Zwischenwand 46 auf. Der zweite Planspiegel 24 ist
auf der dem Boden 48 des topfförmigen Grundkörpers
42 abgewandten Außenseite der Zwischenwand 46 angebracht. Der Balg 36 erstreckt sich zwischen dem Boden 48 des Grundkörpers und der Innenseite der Zwi- 60
schenwand 46. In dem Boden 48 des Grundkörpers 42 ist
eine mit Ausdehnungsflüssigkeit gefüllte, flache Kammer 50 gebildet, die mit dem Inneren des Balgs 36 in
Verbindung steht. Zwischen dem Boden 48 des Grundkörpers und der Zwischenwand 46 um den Balg 36 her- 65
um ist ein vorgespannter elastischer Ring 53 angeordnet.

Bei einer Temperaturerhöhung verlagert sich die

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Claims

Patentansprüche:

1. Optisches Abbildungssystem, durch welches ein Bild eines Gesichtsfelds in einer Bildebene erzeugbar ist, mit einem durch wenigstens einen Planspiegel gefalteten Strahlengang, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von temperaturbedingten Verlagerungen der Bildebene ein Planspiegel (24) des optischen Abbildungssystems mit einem temperaturgesteuerten Hubglied (34) verbunden ist.

2. Optisches Abbildungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß