Die bisher gebräuchlichen Spiegelsysteme zur Erzeugung reeller Bilder
besitzen zur Vermeidung der sphärischen Aberration zumeist parabolische, hyperbolische
oder sonstige deformierte, also von der Kugelgestalt abweichende bilderzeugende
Flächen.The previously used mirror systems for generating real images
mostly have parabolic, hyperbolic ones to avoid spherical aberration
or other deformed image-generating elements that deviate from the spherical shape
Surfaces.
Abgesehen von der schwierigen Herstellung dieser Flächen, besitze
solche Systeme den Nachteil eines sehr kleinen nutzbaren Gesichtsfeldes, da mit
zunehmendem Einfallswinkel der Strahlen zur optischen Achse des Systems die Bildfehler
stark anwachsen.Apart from the difficult production of these surfaces, I own
Such systems have the disadvantage of a very small usable field of view, since with
the increasing angle of incidence of the rays to the optical axis of the system, the aberrations
grow strongly.
Darüber hinaus sind Spiegelsysteme bekannt, bei denen Spiegel und
Korrektionslinsen sphärische Flächen besitzen. Auch diese Systeme haben jedoch den
Nachteil eines relativ kleinen nutzbaren Gesichtsfeldes und sind daher für Abbildungszwecke
nur sehr beschränkt verwendbar.In addition, mirror systems are known in which mirrors and
Correction lenses have spherical surfaces. However, these systems also have the
Disadvantage of a relatively small usable field of view and are therefore for imaging purposes
can only be used to a very limited extent.
Im Gegensatz zu allen bisher bekannten Systemen erfüllt das in der
Anmeldung beschriebene allein die Forderung der Freiheit von Astigmatismus bei sehr
großen Strahleneinfallswinkeln. Das Gesichtsfeld wird lediglich durch den mit größer
werdendem Einfallswinkel zunehmenden Lichtverlust an der Eintrittsblende begrenzt;
es würde ohne diese Einschränkung maximal i860 betragen. Die sphärische Aberration
ist, wie aus dem nachfolgenden Rechnungsbeispiel hervorgeht, selbst für große Öffnungsverhältnisse
praktisch beseitigt. Auch die Farbenfehler bleiben äußerst geringfügig und entsprechen
etwa denen eines zweilinsigen Apochromats. Die Korrektionslinse wird nur einmal
vom Licht passiert, wodurch Lichtverluste und schädliche Reflexe vermieden werden.In contrast to all previously known systems, the
Registration only described the requirement of freedom from astigmatism at the very
large angles of incidence. The field of view is only enlarged by the
as the angle of incidence increases, the loss of light at the entrance aperture is limited;
without this restriction it would be a maximum of i860. The spherical aberration
is, as can be seen from the following calculation example, even for large aperture ratios
practically eliminated. The color errors are also extremely minor and correspond
like those of a two-lens apochromat. The corrective lens is only used once
of light, which prevents loss of light and harmful reflections.
Zur Erreichung dieser Ergebnisse sind für die optischen Konstruktionsglieder
nur sphärische, also leicht herstellbare Flächen notwendig.To achieve these results are necessary for the optical structural members
only spherical, i.e. easily producible surfaces are necessary.
Die Erfindung verwendet einen sphärischen Spiegel i, dessen sphärische
Aberration beseitigt wird durch Vorschalten einer Korrektionslinse 2. Diese besitzt
zwei konzentrische sphärische Flächen, deren Krümmungsmittelpunkte mit dem des Spiegels
i zusammenfallen oder nahezu zusammenfallen. Die Strahleneinfallsöffnung, Blende
3, befindet sich im Krümmungsmittelpunkt 4 des Spiegels i und der Korrektionslinse
2, so daß für Strahlenbündel, die mit beliebiger Neigung zur optischen Achse einfallen,
dieselben Verhältnisse vorliegen wie für solche, die in Richtung der optischen Achse
einfallen. Sie sind also frei von Astigmatismus und Koma.The invention uses a spherical mirror i, its spherical
Aberration is eliminated by connecting a correction lens 2. This has
two concentric spherical surfaces whose centers of curvature correspond to that of the mirror
i coincide or almost coincide. The ray incidence aperture, aperture
3, is located in the center of curvature 4 of the mirror i and the correction lens
2, so that for bundles of rays that are incident with any inclination to the optical axis,
the same conditions exist as for those in the direction of the optical axis
get an idea. So you are free from astigmatism and coma.
Die Korrektionslinse 2 wird zweckmäßig zwischen dem Krümmungsmittelpunkt
und dem Brennpunkt des Spiegels i angeordnet. Es ist auch eine Stellung vor dem
Krümmungsmittelpunkt des Spiegels i denkbar, wobei die Korrektionslinse 2 dem einfallenden
Licht also die konvexe Seite zukehrt. Da hierdurch jedoch keine optischen Vorteile
erreicht werden und außerdem sich ungünstigere Bauverhältnisse ergeben (größere
Rohrlänge usw.), wird auf diese Anordnung nicht weiter eingegangen. Rechnungsbeispiel
r-1, r.., = Radien der Korrektionslinse 2 r3 = Radius des Spiegels i d = Dicke der
Korrektionslinse nD der Korrektionslinse 2 = 1,5i820 r1 = 250 mm
r2 = 26o mm demnach d = io mm y3 = 1000 mm
Einfalls- Schnitt- Brenn-
höhe weiten weiten (jgnungs-
mm mm mm verhälnnss
0 512,8 487,21 1: -\w
40 512,8 487,19 1:6
88 512,43 48956 1:2,7
125 5I255 48745 1:1,95
142 512,89 487,11 1:1,7o
Die chromatische Längsabweichung beträgt für fr l bis fLD 0,3 mm.The correction lens 2 is expediently arranged between the center of curvature and the focal point of the mirror i. A position in front of the center of curvature of the mirror i is also conceivable, the correction lens 2 thus facing the incident light on the convex side. However, since this does not provide any optical advantages and, in addition, there are less favorable structural conditions (longer pipe length, etc.), this arrangement will not be discussed further. Calculation example r-1, r .., = radii of the correction lens 2 r3 = radius of the mirror id = thickness of the correction lens nD of the correction lens 2 = 1.5i820 r1 = 250 mm r2 = 26o mm therefore d = 10 mm y3 = 1000 mm Incidence cut burning
height, width, width (youth
mm mm mm ratio
0 512.8 487.21 1: - \ w
40 512.8 487.19 1: 6
88 512.43 48956 1: 2.7
125 5I255 48745 1: 1.95
142 512.89 487.11 1: 1.7o
The longitudinal chromatic deviation for 1 to fLD is 0.3 mm.