DE936424C

DE936424C - Spiegellinsenobjektiv, insbesondere fuer die Roentgenschirmbildphotographie

Info

Publication number: DE936424C
Application number: DESCH9628A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dillmann
Original assignee: Askania Werke AG
Current assignee: Askania Werke AG
Priority date: 1952-05-29
Filing date: 1952-05-29
Publication date: 1955-12-15

Description

Spiegellinsenobjektiv, insbesondere für die Röntgenschirmbildphotographie Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein lichtstarkes Objektiv für die Abbildung von lichtschwachen Objekten, insbesondere von Röntgenschirmbildern zu schaffen. Mit diesem sollen z. B. Röntgenschirmbilder vom Format 400 X 4.0o mm, verkleinert etwa auf das Format 63 X 63 mm, mÖglichst scharf abgebildet werden. Das Öffnungsverhältnis des Objektivs soll etwa in der Größenordnung von z : o,8 liegen und seine Brennweite etwa 16o mm betragen.
Für die Lösung dieser Aufgabe wird als Objektivtyp ein Spiegellinsenobjektiv Cassegrainscher Bauart mit sphärischem Haupt- und Fangspiegel gewählt, das vier zusätzliche frei stehende sphärische Korrektionselemente aufweist, von denen zwei in Nähe der Scheitelzone des Hauptspiegels angeordnet sind. Spiegellinsenobjektive der letzteren Art sind bekannt. In ihrer bisherigen Anlage kommen sie mit ihren Leistungen bisher in keiner Weise an die Forderungen, heran, die der oben angeführten Aufgabe bezüglich Lichtstärke und auszuzeichnenden Bildformates zugrunde liegen. Die gestellten Forderungen lassen sich indessen erfüllen, wenn man dieses bekannte Objektiv in der erfindungsgemäßen Weise abwandelt, wobei die Erfindung nur in der Gesamtkombination der folgenden Merkmale zu erblicken ist: a) Der Haupt- und Fangspiegel sind einfache, urverkittete und rückseitig verspiegelte Linsenspiegel; b) vor dem Hauptspiegel des Objektivs ist lediglich ein Korrektionselement positiver Brennweite angeordnet; c) das vierte Korrektionselement ist eine am Ort des Bildes angeordnete Konkavlinse nach Smyth. Diese Einzelmerkmale sind für sich im Zusammenhang mit andersartig aufgebauten Spiegellinsenobjektiven bekannt, worauf verwiesen sei. Die gemäß dem dritten Merkmal-als viertes Korrektionselement -am Ort des Bildes angeordnete Konkavlinse nach Smyth dient im vorliegenden Falle-abweichend von ihrer sonst üblichen bekannten Bestimmungnicht zur Beseitigung der Bildwölbung, sondern zu einer weitgehenden Beseitigung des Astigmatismus für ein Bildfeld von etwa 30°, wobei nur sehr geringe Zwischenfehler auftreten. Die Bildwölbung wird durch die sonstige Anlage des Obj ektivs beseitigt. Im übrigen wird durch die Ausbildung des vierten Korrektionselements als »Smyth-Linse« eine Verkleinerung der Gesamtbrennweite und damit ein größeres Öffnungsverhältnis herbeigeführt bzw. ein kleineres Öffnungsverhältnis bei gegebener Gesamtbrennweite. Mit dem vor dem Hauptspiegel angeordneten Körrektionselement positiver Brennweite gemäß dem zweiten Merkmal wird in Zusammenwirkung mit dem zweiten und dritten positiven Korrektionselement, die, wie gesagt, beide in Nähe der Scheitelzone des Hauptspiegels angeordnet sind, eine weitgehende Korrektur der sphärischen Abweichung erzielt, die beim angestrebten Öffnungsverhältnis i : o,8 erforderlich ist. Ferner wird durch dieses Korrektionsmittel den astigmatischen Bildschalen eine Lage gegeben, bei der durch das vierte Korrektionselement (gemäß dem dritten Merkmal), d. h. durch die Smyth-Linse, eine Aufhebung der astigmatischen Differenz erfolgt: Die sphärische Korrektur ist dann für die volle Öffnung mit Zwischenfehlern von etwa o,o2 mm für die Brennweite ioo mm durchführbar. Um Komafehler höherer Ordnung unwirksam zu machen, erweist sich eine geringe Überkorrektur hinsichtlich der Sinusbedingung als zweckmäßig. Durch eine geeignete Dur chbiegung der gemäß dem ersten Merkmal Verwendung findenden rückseitig verspiegelten unverkitteten Linsenspiegel wird eine günstige Beeinflussung von Koma und Bildwölbung erzielt.

Die zweckmäßige Dimensionierung des Objektivs für die oben gestellte Aufgabe ergibt sich aus einem Beispiel, das in Abbildung und Tabelle mit Bezug auf eine Brennweite von ioo mm beschrieben - ist. Die Strahlen treten durch die Konvexlinse i (Frontlinse) in das Objektiv ein, gelangen zur Spiegellinse 2 und werden an deren rechter Fläche gespiegelt. Die reflektierten Strahlen werden abermals gespiegelt, und zwar an der linken Fläche der Spiegellinse 3. Sie gelangen sodann zu den beiden erfindungsgemäß angeordneten Konvexlinsen 4 und 5, treten durch diese hindurch und gehen schließlich durch die Konkavlinse 6 nach Smyth auf einen (nicht dargestellten) Film, der sich der rechten Fläche der Linse 6 anschmiegt. Diese Fläche ist der Ort des Bildes. Die Krümmungsradien der brechenden oder spiegelnden Flächen, die Luftabstände, Dicken und Glassorten sind der folgenden Tabelle zu entnehmen:

Linsenar. I Krümmungsradien I Dicken I Luftabstände I ne - I nF

1 y1 -I- 796,033 12215 1,5248o 1,52881

Y2 plan

' 46,2o

2 Y3 - 112,853 12,15 1,51825 1,52190

y4 154614

3520

3 y5 + 412,220 6,65 1,51910 1,52277

200,218

. 21,6o

4 y7 + 122,830 6,05 1,57o86 1,57496

r8 -13i6,6io

0,3

5 Yo + 84,882 13,95 1,57o86 157496

.

yio - 405,618

26,15

6 Y11 - 1i2,082 4,85 1,62835 1,63651

Y12 - 1125,920

Die Zahlen ne und nF beziehen sich auf den bekannten Katalog der Jenaer Glaswerke Schott Gen.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt, sondern dieses kann in der Nähe der angegebenen Größen variiert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Spiegellinsenobjektiv Cassegrainscher Bauart mit sphärischem Haupt- und Fangspiegel sowie mit vier zusätzlichen frei stehenden sphärischen Korrektionselementen, von denen zwei in Nähe der Scheitelzone des Hauptspiegels angeordnet sind, insbesondere zur Röntgenschirmbildphotographie mit großem Öffnungsverhältnis, gekennzeichnet durch die Vereinigung der folgenden Merkmale: a) Haupt- und Fangspiegel sind einfache unverkittete, rückseitig verspiegelte Linsenspiegel; b) im Strahlengang vor dem Hauptspiegel ist lediglich ein Korrektionselement positiver Brennweite angeordnet; c) das vierte Korrektionselemerit ist eine am Ort des Bildes angeordnete Konkavlinse nach Smyth zur Korrektur astigmatischer Fehler.
2. Spiegellinsenobjektiv nach Anspruch i, mit genau oder näherungsweise den folgenden, auf eine Brennweite von ioo mm reduzierten Daten: Linsennr. I Krümmungsradien I Dicken Luftabstände I ne I nF i y1 -f 796#033 12,i5 1,52480 1,52881 y2 plan 46,2o 2 73 - 112,853 i2,15 1,51825 1,52190 y4 154614 3520 3 7s + 412,220 6,65 1,51910 1,52277 Y6 + 2o0,218 - 21,6o . ' 4 y 7 + I22,830 6,05 1,57o86 157496 y$ -1316,61o 0,3 5 ys + 84,882 1395 1,57o86 157496 rlo - 405618 26,15 6 y11- ii2,o82 4,85 1,62835 1,63651 712 -1125,92o

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 824 558, 824 859 USA.-Patentschrift Nr. 2 403 66o; britische Patentschrift Nr. 642 529; Naumann, Optik für Konstrukteure, 1944, S. 52.