DE804375C - Optisches System mit einem Konkavspiegel, einem zweiten Spiegel, der unter einem Winkel mit der optischen Achse des Systems angeordnet ist, und einem die Aberration des Konkavspiegels korrigierenden Element - Google Patents

Description

• Optisches System mit einem Konkavspiegel, einem zweiten Spiegel, der unter einem Winkel mit der optischen Achse des Systems angeordnet ist, und einem die Aberration des Konkavspiegels korrigierenden Element Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches System mit einem I?letnent in Form eines Konkavspiegels, einem Element in Form eines zweiten, in den meisten Fällen flachen Spiegels, der unter einem Winkel mit der optischen Achse des Systems angeordnet ist, und einem dritten, durchsichtigen Element, dem sog. Korrekturelement, das in bezug auf die .lchse zentriert angeordnet ist und die Aberration des Kottkavspiegels korrigiert.
• Ein solches System eignet sich besonders zur Anwendung für die Projektion eines Lichtbildes; der Gegenstand, z. B. der Schirm einer KathodenStrahlröhre oder ein Film, kann dabei in der Nähe von z. L. in einer Öffnung des zweiten Spicgels angeordnet werden. Dieser zweite Spiegel bildet gewöhnlich einen Winkel von etwa d5° mit der optischen Achse des Systems; dieser Spiegel wird daher bisweilen als 45°-Spiegel bezeichnet, obzwar die Gröle dieses Winkels für die Erfindung nicht wesentlich ist. Die optische Achse dieses Systems weist die Gestalt einer in den meisten Fällen unter 9o° gebrochenen Linie auf.
• Bei einem solchen optischen System ist die günstigste Stelle für die Anordnung des Korrekturelementes in oder in der Nähe des Krümmungsmittelpunktes des Spiegelbildes des in den meisten Fällen sphärischen Konkavspiegels im 45°-Spiegel.
• Infolge des Vorhandenseins des 45°-Spiegels, der, in optischem Sinne, zwischen dem Konkavspiegel und dem Korrekturelement angeordnet ist, ist es möglich, die Gegenstandsfläche in oder in der Nähe des Brennpunktes des Konkavspiegels anzuordnen, ohne daß von den diese Fläche unterstützenden Teilen, z. B. den anderen Einzelheiten einer Kathodenstrahlröhre, Licht aufgefangen wird.
• Ein Nachteil dieses Systems besteht darin, daß, wenn die numerische Apertur des Systems vergrößert werden soll, Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß die verschiedenen Elemente bei Vergrößerung ihrer Abmessungen einander behindern.
• Beim erfindungsgemäß ausgebildeten System, bei dem dieser Nachteil nicht auftritt, ist die Abmessung wenigstens eines dieser Elemente in einer Richtung senkrecht zur Ebene, in der die gebrochene optische Achse des Systems liegt, größer als die Abmessung in der für dieses Element senkrecht darauf stehenden Richtung.
• Die Erfindung wird an Hand eines durch zwei Figuren in der Zeichnung verdeutlichten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
• Fig. i zeigt einen Querschnitt eines Systems nach der Erfindung in der durch die optische Achse gehenden Ebene; Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung desselben Systems.
• Das in Fig. i dargestellte System besteht aus einem sphärischen Konkavspiegel i mit dem Krümmungsmittelpunkt in M, einem 45°-Spiegel 2 und einem durchsichtigen Korrekturelement 3. Letzteres ist als ein asphärisches Element, wie es von S c h m i d t angegeben wurde, dargestellt; es ist aber auch möglich, dieses Element mit sphärischen Flächen zu begrenzen. Die optische Achse des Systems ist durch die gebrochene Linie X-X angegeben. Das Korrekturelement ist in bezug auf die Achse X-X zentriert und liegt in der Nähe des Krümmungsmittelpunktes M des Spiegelbildes 4 des Konkavspiegels im 45°-Spiegel.
• Das System ist hier zum Projizieren eines Bildes des Schirms 5 der Kathodenstrahlröhre 6 verwendet, die in einer Öffnung 7 des 450--Spiegels angeordnet ist.
• Die vom System aufgefangene Lichtmenge wird durch den Winkel 2 u bestimmt, unter welchem der Konkavspiegel i, vom Schirm 5 der Röhre 6 aus gesehen, beobachtet wird.
• Soll eine größere Lichtmenge aufgefangen, d. h. die numerische Apertur vergrößert werden, die durch sin u bestimmt wird, so muß der Öffnungswinkel u vergrößert werden, was bei den üblichen Systemen mit kreisförmigen optischen Elementen auf eine Vergrößerung der Durchmesser des Spiegels i und des Korrektionselementes 3 sowie der Abmessungen des 45°-Spiegels hinauslaufen würde.
• Dabei kommen aber der Konkav spiegel und das Korrekturelement an den mit A und C angedeuteten Stellen schon bald mit dem 45°-Spiegel in Berührung, und bei B und D würden sie aneinanderstoßen.
• Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, sind die Abmessungen der Elemente in einer Richtung senkrecht zur Ebene 6, in der die optische Achse liegt, größer gewählt als die Abmessung in der für das betreffende Element darauf senkrecht stehenden Richtung, die durch die Durchschneidung des betreffenden Elementes und der Ebene Z durch die optische Achse bestimmt wird. So ist z. B. die Abmessung i des Konkavspiegels i, die senkrecht zur Ebene Z steht, größer als die Abmessung h senkrecht zu i.
• Es ist nicht erforderlich, daß alle drei Elemente dieser Bedingung entsprechen. Es ist denkbar, daß nur der Konkavspiegel auf diese Weise vergrößert und es nicht notwendig ist, z. B. auf Grund einer gewünschten Blendung, das Korrekturelement zu vergrößern.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Optisches System mit einem Element in Form eines Konkavspiegels, einem Element in Form eines zweiten Spiegels, der unter einem Winkel mit der optischen Achse des Systems angeordnet ist, und einem dritten, durchsichtigen Element, das in bezug auf diese Achse zentriert ist und die Aberration des Konkavspiegels korrigiert, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessung wenigstens eines dieser Elemente in einer Richtung senkrecht zur Ebene, in der die optische Achse des Systems liegt, größer ist als die Abmessung in der für das betreffende Element senkrecht darauf stehenden Richtung.
2. 2. Projektionsgerät mit einem optischen System nach Anspruch i.