DE1184112B - Spiegel-Linsen-System der CASSEGRAINschen Bauart - Google Patents

Description

• Spiegel-Linsen-System der CASSEGRAINschen Die Erfindung betrifft ein Spiegel-Linsen-System Bauart der CASSEGRAINschen Bauart, bei welchem auf der Seite der längeren Konjugierten dem sammelnd wirkenden Hauptspiegel ein Korrektor-System vorgeschaltet ist, welches aus zwei Linsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens zusammengesetzt ist, die einen zerstreuend wirkenden Luftraum zwischen sich einschließen.
• CASSEGRAINsche Systeme dieser allgemeinen Form sind bereits verschiedentlich bekanntgegeben worden. Sie haben den Vorteil einer kompakten Bauweise, geringen Gewichtes und einer für die meisten Zwecke der Universalphotographie ausreichenden Bildgüte, sofern man sich bei den vorbekannten Anlagen dieser Art auf mittellange Brennweiten von etwa 50 cm bis 1 m und relative Öffnungen von etwa f/5 beschränkt. Das nutzbare Gesichtsfeld derartiger Systeme beträgt annähernd 3'.
• Diese Objektivbauform läßt sich nach der Erfindung bedeutsam weiterentwickeln, so daß sich derartige Systeme insbesondere für eine mittlere Brennweitenlage von etwa 2,5 m mit überraschendem Erfolg anwenden lassen. Dabei gelingt es nach den erfindungsgemäßen Bemessungsregeln, diesem Objektivtyp eine ungewöhnlich hohe Bildleistung zuzuerteilen.
• Im Gegensatz zu den vorgenannten bekannt gewordenen älteren Vorschlägen wird durch das neue Konstruktionsprinzip nach der vorliegenden Erfindung auch hinsichtlich der technisch-praktischen Gegebenheiten eine einschlägige fortschrittliche Bereicherung des vorliegenden Sondergebietes der angewandten Optik erschlossen, da die Erfindungsregeln den Aufbau recht kompakter Systeme gestatten, die günstiges Gewicht der Gesamtanordnung, gut zu fertigende Optikelemente sowie eine extrem hohe Abbildungsleistung bei Verwendung normaler handelsüblicher Glasarten gleichzeitig in sich vereinigen. Der damit erschlossene technische Fortschritt ist nicht nur außerordentlich bedeutend, sondern vor allem auch so überraschend im Hinblick auf die vielfältigen Verbesserungsversuche, die Gegenstand der bisherigen Entwicklung katadioptrischer Systeme und des zugehörigen Standes der Technik sind. Gerade für die praktische Anwendung solcher Systeme langer Brennweite sind handlicher, kompakter Aufbau und geringes Gewicht oft von außerordentlicher Bedeutung.
• Es ist bekannt und bereits frühzeitig vorgeschlagen worden, die Gesamtdimensionen derartiger Systeme zu verkleinern durch Einführung eines dem Hauptspiegel nachgeschalteten zweiten Spiegels, um so die Auffang-Bildebene in der ankommenden Lichtrichtung nach hinten aus der Gesamtanlage herauszuverlegen und danach die Baulänge des Systems gegenüber den Anordnungen mit innenliegender Bild-bzw. Auffangfläche einschlägig zu verkürzen. Obgleich der Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht beschränkt ist auf derartige Zwei-Spiegelsysteme, macht man bei der praktischen Ausübung der Erfindung dennoch von dieser speziellen Gestaltungsart katadioptrischer Systeme ebenfalls Gebrauch, wenn die Forderungen an die äußere Dimensionierung die Verwendung eines Zweispiegel-Systems wünschenswert erscheinen lassen bzw. wegen Anordnungsvorschriften für die Auffangschichten (z. B. Filmkassette usw.) notwendig machen. Daß dabei auch die Zweispiegelsysteme oft zu außergewöhnlich voluminösen Geräten führen können, ist aus der Fachliteratur bereits bekannt. Aber auch wesentlich lichtschwächere Systeme können durch ihren komplizierten Bau zu außerordentlichen technischen Schwierigkeiten führen und mit beispielsweise extrem schwierig zu zentrierenden mehrlinsigen Korrektionsgliedern ausgestattet sein.
• Im Gegensatz zu diesen älteren Vorschlägen, welche die technischen Weiterentwicklung derartiger katadioptrischer Systeme durch Vermehrung der Bauelemente des Korrektors, mittels Brechkraftsanhäufungen zu beiden Seiten der Blende, durch Einführung extremer Flächenkrümmungen in den Teillinsen des Korrektorsystems und/oder durch deren Aufspaltung zu chromatisch teilkorrigierten Doublets anstreben wollten, wird die fortschrittliche Weiterentwicklung katadioptrischer Systeme nach der vorliegenden Erfindung auf einem ganz anderen Wege erreicht, der bei den bisherigen Versuchen einer Leistungsverbesserung der Spiegel-Linsen-Objektive überhaupt nicht erkannt ist, nämlich durch die überraschende Erschließung eines ganz besonders großen Leistungsfortschrittes durch die neue, spezifische Gestaltung des objektseitig, also im größten Strahlenquerschnitt stehenden, der Blende benachbarten zweiteiligen Korrektorsystems und seine ihm erfindungsgemäß zugeordnete Bemessung der Brechkräfte und deren Verteilung innerhalb der Teillinsen im Rahmen des katadioptrischen Gesamtobjektivs und dessen Äquivalentbrechkraft.
• In Übereinstimmung mit den anspruchsgemäßen Kennzeichnungsmerkmalen der Erfindung sind dabei die beiden meniskenförmigen und ihre Hohlflächen einander zukehrenden Einzelglieder (L1 und ZZ) mit sowohl Flächen- wie Linsenbrechkräften entgegengesetzten Stärkevorzeichens ausgestattet, wobei jeder von ihnen eine Flächenbrechkraftsumme (das ist die Linsenbrechkraft 7L) zuerteilt ist, die formelmäßig wie folgt geschrieben werden kann, wenn 0 die Äquivalentbrechkraft des Gesamtobjektivs bezeichnet: 0 < PL1 < 0,20. (l a) 0 < cpL2 < -0,20. (l b) Die beiden Teillinsen sind aber in striktem Gegensatz zum bisherigen Stande der Technik mit einer ganz spezifischen neuartigen Brechkraftverteilung ausgestattet, die ihre anspruchsgemäße Kennzeichnung darin findet, daß im Rahmen der vorstehenden Linsenbrechkraftbemessung nach (1 a) und (1 b) nun außerdem noch die negative Flächenbrechkraft (qgRl') der gegen den Hauptspiegel hohlen Innenfläche der auf der Seite der längeren Konjugierten stehenden sammelnden Frontlinse größer ist als das 21/4fache der Linsenbrechkraft der ihr in Lichtrichtung nachfolgenden meniskenförmigen Negativlinse, ohne jedoch den 121/,fachen Betrag dieser Linsenbrechkraft zu überschreiten, also formalmäßig ausgedrückt: 2,25 q#2 < g9Rl' < 12,5 q" ... (2) Außerdem ist gleichzeitig der zwischen dieser rückseitigen Hohlfläche (R1') des sammelnden Frontmeniskus und der ihr zugeordneten benachbarten Negativfläche (R2) der nachfolgenden meniskenförmigen Zerstreuungslinse eingeschlossene Luftabstand (s1,2) mit einer derartigen Durchbiegung ausgestattet, daß der GARDNERsche Durchbiegungsfaktor (u81,2) dieser bikonvexen Luftlinse zwischen den Werten 0 und (-0,450) liegt, der numerische Betrag der Abweichung von der äquikonvexen Form des Luftabstandes also kleiner als 0,45 ist, wobei außerdem dieser bikonvexe Luftraum spezifischer Durchbiegung auf einer Seite von einem sammelnden Meniskus begrenzt wird. Diese dritte Bedingungskombination der Gestaltungsmerkmale nach der Erfindung lautet in formelmäßiger Schreibweise wie folgt: 0 < a81,2 < -0,450 ... (3) Die Erfindung steht mit dieser Bedingung (3) ebenfalls in striktem Gegensatz zum bisherigen Stande der Technik, zu dessen Konstruktionsprinzipien es gehörte, den Luftraum zwischen dem Korrektorsystem immer dann weitgehend symmetrisch zu gestalten, d. h. ihn immer dann der äquikonvexen Form weitgehend anzunähern, wenn die ihn einschließenden Teillinsen des Korrektorsystems mit gleichnamigen Stärkevorzeichen ausgestattet wurden; ihn jedoch immer dann sehr stark unsymmetrisch zu gestalten, wenn er von Linsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens eingeschlossen wurde. Der technische Fortschritt, der durch die im Gegensatz zu Konstruktionsregeln des Standes der Technik stehenden neuen Gestaltungsregeln nach der Erfindung erschlossen wird, ist ganz außerordentlich überraschend und von hoher praktischer Bedeutung, da die neuen katadioptrischen Systeme nach der vorliegenden Erfindung nicht nur eine vorzügliche »normale* sphärochromatische Korrektion der Schnittweiten besitzen, sondern darüber hinaus noch die GAUSS-Bedingung zu erfüllen gestatten. Zur Erfüllung der GAUSS-Bedingung sind nicht nur die Schnittweiten, sondern auch die Brennweiten chromatisch korrigiert, d. h. nicht nur im Bildpunkt (der für die fernen Objekte mit dem Brennpunkt des Systems zusammenfällt), sondern auch im hinteren Hauptpunkt des Objektivs ist die Freiheit von chromatischen Aberrationen herbeigeführt. Damit sind bei den neuen Objektiven sowohl die Hauptpunkte wie die Brennpunkte chromatisch korrigiert, und zwar bei geeigneter Glaswahl nicht nur für zwei Spektralfarben, sondern sogar für mehrere Wellenlängen des Lichtes, und die neuen Objektive sind damit »streng apochromatischa in voller Übereinstimmung mit der Festsetzung Abbes für die Apochromasie optischer Abbildungssysteme.
• Erst durch diese vollkommene apochromatische Korrektion läßt sich ein Abbildungssystem mit sehr kleinen monochromatischen Bildfehlern an jene höchstwertige Abbildungsvermittlung heranführen, die der durch Beugungserscheinungen gesetzten Auflösungsgrenze auch wirklich nahekommt. Damit ist durch das Konstruktionsprinzip nach vorliegender Erfindung ein ganz außergewöhnlich bedeutender technischer Fortschritt erschlossen, und zwar in ganz überraschender Weise unter der gleichzeitigen Erhaltung des relativ so einfachen technischen Aufbaues der vorliegenden Variation des SCHMIDTschen Spiegelobjektivs, wodurch ein für die Praxis gangbarer Weg zur Erstellung sehr langbrennweitiger Objektivsysteme extrem hoher Abbildungsgüte esrtmalig durch die Erfindung eröffnet wird.
• Das Konstruktionsprinzip nach der Erfindung weicht in seinen anspruchsgemäßen Regeln deutlich ab von einem bekannten Vorschlag, bei dem das Korrektionssystem aus einer Bikonvex-Linse und einer Bikonkavlinse aufgebaut ist, die beide einen meniskenförmigen Luftraum zwischen sich einschließen, dessen GARDNERsche Zahl o infolgedessen größer ist als 1. Weiter ist die Bikonkavlinse im bekannten Falle mit einer Flächenbrechkraftsumme ausgestattet, die ihrem absoluten Werte nach größer ist als 400/, der Äquivalentbrechkraft des Gesamtobjektivs, so daß damit starke chromatische Fehler neben den sphärischen Fehlern höherer Ordnung in die Abbildungsvermittlung eingeführt werden.
• Bei anderen bekannten Vorschlägen sind die sammelnden Korrektorglieder als Plankonvex- bzw. als Bikonvexlinse ausgebildet. In diesen Fällen ist der eingeschlossene Luftraum als Meniskus ausgebildet, dessen GARDNERsche Durchbiegungszahl a größer ist als 1 mit dem dadurch bewirkten sehr starken Einfluß auf den Aberrationsverlauf innerhalb der Strahlengänge.
• Bekannt ist auch, die beiden Korrektorelemente als Menisken auszubilden. Dabei ist aber nicht erkannt worden, daß durch jene spezifische Gestaltung ein erheblicher technischer Fortschritt erschließbar ist. Die Erfindung gibt dafür nun die vorstehenden neuen Bemessungsregeln an. Es wird damit eine überraschend weitgehende Annäherung an die ideale Abbildungsvermittlung gestattet, die von der Diffraktionsgrenze bestimmt wird.
• Zur Erschließung einer besonders feinen Asymmetriefehlerfreiheit in den dem zentralen Bildfeld benachbarten seitlichen Teilen des Gesichtsfeldes, die zur Erreichung einer optimalen Abbildungsleistung unter allen Umständen ohne jede Beeinträchtigung einer vorzüglichen Erfüllung der Sinusbedingung zu erfolgen hat, wird nach der Erfindung in Übereinstimmung mit dem zusätzlichen weiteren Kennzeichnungsmerkmal die Unsymmetrie in der Verteilung der sammelnden Brechkräfte auf die beiden konvergent wirkenden Außenflächen (R1 und R2') dieser mit Linsenbrechkräften entgegengesetzten Stärkevorzeichens ausgestatteten Teillinsen des Korrektor-Systems derartig begrenzt, daß diese Verteilung bestimmt ist durch: 0,50 ¢)R1 < (PR,' < 1,50 PR1 . . . (4) Der Stand der Technik zeigt auch fürdiese zusätzliche Gestaltungsregel nach der Erfindung, daß die Bedeutung dieser spezifischen Brechkraftsverteilungen nicht erkannt worden ist. So findet man denn auch in der Patentliteratur die beiden möglichen Abweichungen von dem erfindungsgemäßen optimalen Verteilungsbereich dieser beiden Brechkräfte.
• Es wird also mit dieser zusätzlichen baulichen Maßnahme nach dem neuen Konstruktionsprinzip im Gegensatz zum Stande der Technik eine nur geringe Abweichung von der Brechkrafts-Symmetrie der sammelnden Außenflächen dieser Korrektorlinsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens erzielt, die in ganz überraschender Weise die Möglichkeit zur Herbeiführung einer besonders hochwertigen Asymmetriefehlerfreiheit erschließt und somit zusätzlich eine bedeutsame Bereicherung der Abbildungsleistung solcher katadioptrischer Linsen-Spiegel-Anordnungen zur Verfügung stellt.
• Für die praktische Ausführung der vorliegenden neuen Systeme können die beiden Teillinsen entgegengesetzten Stärkevorzeichens des Korrektorsystems in an sich bekannter Weise aus ein und derselben Glasart hergestellt werden, was für die Lagerhaltung der benötigten Rohglasscheiben und auch für deren Anfertigung einen technischen Vorteil mit sich bringen kann. Es wird nach der Erfindung aber zur Erreichung einer maximalen Reduzierung der Restaberrationen gegen den Grenzwert Null für diese beiden Korrektorlinsen auch eine solche Glaswahl vorgeschlagen, bei der die beiden Glasarten zwar eine ausreichend übereinstimmende Dispersionscharakteristik (gleichlaufendes Dispersionsverhalten über einen breiteren Spektralbereich hinweg, geringes sekundäres Spektrum) besitzen, aber verschiedene Brechzahlen aufweisen. Durch eine solche Einführung von geeignet bemessenen Brechzahlen-Unterschieden in den beiden Korrektorteillinsen wird eine weitere Reduzierungsmöglichkeit der Aberrationen höherer Ordnung erschlossen.
• In diesem erfinderischen Rahmen lassen sich somit langbrennweitige Systeme höchster Bildleistung erstellen, die auch mit erträglichen Flächenkrümmungen und relativ geringen Glasdicken ihrer Bauelemente ausgestattet sind und die Voraussetzungen für eine erfolgreiche praktische Herstellungsmöglichkeit erfüllen. In der Abbildung bedeutet R die Krümmungsradien der brechenden und spiegelnden Flächen, t ihre zwischen den Flächenscheiteln liegenden Glasdicken und s die dargestellten Luftabstände, wobei sowohl die numerischen Werte für t als auch für s längs der optischen Achse des Systems gemessen sind. Diese Baugrößen sind von der Objektseite her in der Lichtrichtung fortlaufend durchnumeriert und die zugehörigen Glasarten außerdem in den Zahlentafeln durch die auf die gelbe d-Linie des Heliumspektrums bezogene Brechzahl n sowie durch die Abbesche Zahl v für,die Farbdispersion charakterisiert.
• Nachstehend werden einige Ausführuägsbeispiele des erfindungsgemäßen Objektivs mitgeteilt, und zwar zuerst in groben Werten und sodann in exakter Angabe dieser Werte durch auf weitere Dezimalstellen verfeinerte Angaben.

  Tafel 1

  Brechkraftverteilung in groben Werten

  Beispiel I

  99R1 .......................:. +03850s

  pRi'......................... -0,750s

  PLl ......................... -f-0,1 os

  cpR2 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -12130s

  cpRa ......................... --I-1,0 o s

  cpL2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -(),130s

  ....................... -f-1,7 Os

  99M2 ......................... -1,7 Os

  Nachstehende Zahlentafel gibt die groben Werte für die bauliche Bemessung und die Brechungsindizes nach Beispiel I an, wobei die Maße auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems als Einheit bezogen

  sinn.

  Tafel 2

  Beispiel I

  Einzel Krümmungs- Dicken t @,. Brechungs-

  glieder ihdi@

  index n

  Abstände s

  R1 +0'6f t1 = 0,015f n1 = 1,51

  R1 = -I-0,68 f

  Si, a = 0,03f

  R2 = -0,45f

  a R2, = -0,5f t2 = 0,016f na = 1,51

  s2,8 = 0,38f

  Ml Rmi -- -1,18f tml = beliebig

  s8.4 = 0,35f

  Ma RMa = -1,18f tm2 = beliebig

  Die Durchführung einer Feinkorrektion auf Grund der Daten nach Tafel 1 und 2 führt zu den in den folgenden Tafeln 3 und 4 aufgeführten ausführlichen Werten für das System nach Beispiel I.

  Tafel 3

  Genaue Brechzahlenverteilung

  Beispiel I

  PRr ..................... -f-0,849905 Os

  TRr'..................... -0,752929 Os

  99L1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . -f-0,096976 Os

  99R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -1,l37345 os

  gPR2. . . . . . . . . . . . . . . . ... . -f-1,012238 Os

  99L2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0,125107 Os

  cpMi . . . . . . . . . . . . . . . . . . -f-1,700308 Os

  cpMZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -1,700308 Os

  Tafel 4

  Genaue Baumaße und Glaswerte

  Beispiel I

  Einzel- Krümmungsradien Dicken t Brechungs- V-Werte

  glieder bzw. Abstände s Index n

  I L, R1 = +608,303 mm t1 = 15,322 mm n, = 1,5170 v, = 64,5

  R,' = +686,652 mm

  s,,, = 30,645 mm

  R2 = -454,567 mm

  L2 t$ = 16,344 mm n$ = 1,5170 v, = 64,5

  RZ = -510,750 mm

  s8,3 = 377,954 mm

  Ml RMx = -1176,256 mm tM, = beliebig

  M8 RM8 = -1176,256 mm s3,4 = 349,965 mm

  tma = beliebig

  Nachfolgend wird ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben, in dem für die Korrektorlinsen L, und L8 Gläser unterschiedlicher Brechungsindizes verwendet sind. Die grundsätzliche Brechzahlenverteilung des Systems gemäß Beispiel II ist wie folgt:

  Tafel S

  Grundsätzliche Brechzahlenverteilung

  Beispiel II

  I'R, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +0,943 0s

  TR,......................... -0,8320s

  g L, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +0,111 os

  ,TR8 ........................ -1,1I9 os

  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -+-0,994 0s

  q'L8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0,1250s

  ..................... + I,648 os

  99M, ........................ -1,6480s

  Das System des Beispiels Il hat, ebenso wie das der noch zu beschreibenden Beispiele III und IV, eine relative Öffnung in der Größenordnung von f/4.
• Die nachstehende Zahlentafel gibt die groben Werte für die bauliche Bemessung und die Brechungsindizes nach Beispiel 1I an, wobei die Maße auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems als Einheit bezogen sind.

  Tafel 6

  Einzel- Krümmungs- Dicken t Brechungs-

  glieder radien bzw. Abstände s Index n

  L R, = +O,65 f t, = 0,016f n, = 1,61

  R,' = +O,73 f s," = 0,032f

  L8 R, 0'47f tz = 0,017f n, = 1,53

  RZ = -0,53f

  s8,3 = 0,390f

  M, Rm, = -1,2I f tM, = beliebig

  S3.4 = 0,367f

  M, RM8 = -1,21f tM, = beliebig

  Die Durchführung einer Feinkorrektion auf Grund der Daten nach Tafel 5 und 6 führt zu den nachstehend aufgeführten ausführlichen Werten für das System nach Beispiel I1.

  Tafel 7

  Gesamtbrennweite f = 1000 mm

  Einzel- Krümmungsradien Dicken t Brechungs v-Werte

  glieder I ! bzw. Abstände s I Index n

  L R, = +647,901 mm

  = 16,334 mm n, = 1,611 v, = 58,8

  R,' = + 734,107 mm

  s,,, = 31,614 mm

  R8 = -469,257 mm

  L, t, = 16,861 mm n, = 1,525 v, = 51,2

  RZ = -528,200 mm

  s,,3 = 389,910 mm

  M, Rm, = -1213,508 mm tm, = beliebig

  4 ,4 = 366,199 mm

  M8 RM2 = -1213,508 mm tmQ = beliebig

  Das dritte hier zu beschreibende Beispiel veranschaulicht die weitgehende konstruktive Freiheit, die dem Gestalter der vorliegenden Erfindung offensteht. Im einzelnen zeigt Beispiel 11I, daß es nicht erforderlich ist, der vorderen Korrektorlinse L, einen höheren Brechungsindex zuzuerteilen als der hinteren Korrektorlinse L8. Im Beispiel III hat die hintere Korrektorlinse die höhere Brechzahl. Das System nach Beispiel III weist folgende grundsätzliche Verteilung der Brechkräfte auf

  Tafel 8

  mRi .. . . . .. .. .. . . . . .. .. .. . . . +0,871 Os

  IPRi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0,773 os

  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +0,098 0s

  99R2 ... :: . . . . .. . . ... . . . .. . . . -1,27908

  cpR2' . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . + 1,130 0s

  99L2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -0,1490s

  rMi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . +1,715 os

  99M2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -1,715

  Die nachstehende Zahlentafel gibt die groben Werte für die bauliche Bemessung und die Brechungsindizes nach Beispiel III an, wobei die Maße auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems als Einheit bezogen sind.

  Täfel 9,

  Einzel- Krummunis- ` ' Ibieken t ( Brechungs-

  glieder radier bzw: Abstände s index n

  LI R1 = +0,60f t1 ` 0,016f n1 = 1,53

  R.= +O,68 f

  s1,2 = 0,030f

  R, = -0,48f

  t2' =.0,016f n2 = 1,61

  L2 R2' --0,54f -

  s@.s = 0-,575f

  Ml RMi = -1,17f: . tmi = beliebig

  ,. s3.4 = 352.f

  M2 RM2 = -1,17f tm2 =beliebig

  Nachdurchgeführter Feinkorrektionseien für die baulichen Abmessungen und die Glascharakteristiken für das System nach Beispiel.III folgende Werte festgesetzt:

  Tafel 10

  Einzel- Dicken Abstände Kungsradien bzw. Abstände s index n v- werte

  Li Ri = +602;695 mm t1 = 15,695 mm ni = 1,55 vi = 51,2

  RZ = +679,543 mm

  s1,2 = 30,378 mm

  R2 = -477,635 mm

  L2 R ' - -5401565 mm t2 = 16,201 mm n2 =,f ;@l l va = 58,8

  ss.s = 374,657 mm

  Ml RMi = -1166,038 mm tmi = beliebig

  s3,4 = 351,874 mm

  M2 RM2 = -1165,038 mm tM2 = beliebig

  Die Ausführungsformen nach den Beispielen I bis III sind ausgestaltet für die Anwendung im sichtbaren Spektrum, und dementsprechend sind die verwendeten Gläser ausgewählt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Spektralbereiche des sichtbaren Lichtes begrenzt, sondern sie kann auch in den für das menschliche Auge unsichtbaren Wellenlängenbereichen angewendet werden.
• Als Beispiel-IV werden nun die Korrektionsdaten einer Ausführungsform der Erfindung angegeben, die zur Verwendung im Infrarotbereich vorgesehen ist, und zwar insbesondere innerhalb eines Wellenlängenbereiches von 3 bis 12 #t, wobei der Fortschritt dieser Erfindung in einer weitgehenden Behebung der Rest-Aberrationen besteht. Es gibt verschiedene optische Materialien, die in diesem Spektralbereich transparent sind, beispielsweise AgCl und As2S3. Das Beispiel IV wurde bezüglich seiner brechenden Elemente für die Anwendung des zweiten dieser Materialien berechnet.
• Das System nach Beispiel IV weist die in der nachfolgenden Tafel genannte grundsätzliche Verteilung der Brechkräfte auf.

  Tafel 11

  g99R1 ........................ +2,2360s

  99R1......................... -2,1120S

  99L1 ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . +0,124 (PS

  99R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . -2,858 os

  Tafel 11 (Fortsetzung)

  g99R...... . . . . . . . . .'. ... . . . . . . -j-2;684 (PS

  99L2 ..... . . . . . . . . . . . . . : . . : . . -0,1740s

  99M1 .... *'"*"*'' . . . . . . . . . . +1,694 0s

  99M2 . . . . . . . . . . . . . . . .'. . . . . . -1,6940s

  Bei der Gestaltung der Linset L1 und L, aus As2S3, die bei 6 #t einen Brecliu gsdex von 2,40 haben, seien in nachfolgender ZahleiRtafel die groben Baudaten für das System nach Beispiel IV gegeben. Die Maße sind dabei auf die Äqmvaleiitbrennweite f des Systems als Einheit bezogen. .

  Tafel 12

  Einzel- Krüimnungs- Dicken t _ $rechungs-

  glieder I radier I bzw. Abstände s Index n

  Ri _ +O,63 f Li ti _ 0,007f 2,40

  R1' = +0,66/

  R2 = -0,49f s1.2 = 0,031 f _

  L2 Rz = -0,52f t2 = 0;007f n2 = 2,40

  s2;3 = 0,378f

  M, RMi = -1,18f tmi = beliebig

  s3,4 = 0,355f

  M2 RM2= -1,18f tM2= beliebig

  Die Durchführung einer Feinkorrektion auf Grund der Daten nach Tafel 11 und 12 führt zu den naöhstehend aufgeführten ausführlichen Werten für das System nach Beispiel IV.

  Tafel 13

  Gesamtbrennweite f = 1000 mm

  Einzel- Krümmungsradien Dicken t Brechungs- y

  glieder bzw. Abstände s Index n

  L R1 = +626,144 mm

  1 tl -

  - 7,145 mm n,=2,40035 v,=29,19

  R1' = +663,189 mm

  s1,, = 30,620 mm

  R$ _ -490,003 mm

  L, t$ = 7,145 mm n,= 2,40035 v, = 29,19

  R,' = - 521,792 mm

  s,,3 = 377,650 mm

  Ml RMl = -1 180;962 mm tml = beliebig

  s,,4 = 354,685 mm

  M, RM, = -1 180,962 mm tM, = beliebig

  In Tafel 13 sind die Brechungsindizes ausgelegt für eine Strahlung von 6,7 p. Wellenlänge und die v-Werte für eine Strahlung mit der Wellenlänge zwischen 3,4 und 11,9

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Katadioptrisches System zur Erzeugung einer reellen Abbildung, welches in Richtung des durchtretenden Lichtes der Reihe nach aufgebaut ist aus einem positiven Meniskus und einem negativen Meniskus, welche beide zusammen als Korrektorbauglied wirken, und denen zur Erzeugung der reellen Abbildung ein Hohlspiegel nachgeschaltet ist, wobei die erwähnten Menisken koaxial zueinander vor dem Konkavspiegel angeordnet sind und einander ihre Hohlflächen zukehren, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Summe der Flächenbrechkräfte jedes dieser beiden Menisken ihrem absoluten Wert nach zwischen 0 und 200/, der Äquivalentbrechkraft des Gesamtobjektivs liegt und wobei gleichzeitig die Flächenbrechkraft der dem Hohlspiegel zugekehrten inneren Hohlfläche des positiven Frontmeniskus größer ist als das 2,25fache, jedoch kleiner als das 12,5fache der Flächenbrechkraftsumme des dieser Fläche nachfolgenden negativen Meniskus und wobei außerdem der zwischen dieser vorgenannten Rückfläche des sammelnden Frontmeniskus und der Vorderfläche des nachfolgenden Negativmeniskus eingeschlossene Luftraum mit einer derartigen Durchbiegung ausgestattet ist, daß der Wert seiner Durchbiegungszahl, als der Quotient aus der Summe der beiden diesen Luftraum einschließenden Flächenradien, dividiert durch die Differenz der Krümmungsradien eben dieser beiden Flächen zwischen den Werten 0 und -0,45 liegt und wobei in an sich bekannter Weise das Gesamtsystem außerdem noch mit einem zweiten, oft als Nebenspiegel bezeichneten Reflexionselement zur Erzeugung eines außerhalb des Gesamtsystems gelagerten Bildortes ausstattbar ist.
2. 2. Objektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden meniskenförmigen Teilglieder des Korrektorsystems mit einer derartigen Brechkraftverteilung ausgestattet sind, daß die dem abbildenden Hohlspiegel zugekehrte sammelnde Rückfläche der zerstreuenden Meniskuslinse eine Flächenbrechkraft besitzt, die größer ist als 50°/" jedoch kleiner bleibt als 150e/, der sammelnden Flächenbrechkraft der objektseitigen Vorderfläche des sammelnden Frontmeniskus.
3. 3. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M,) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (L,) und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei dasSystem die nachfolgend aufgeführten Konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel Krümmungs- Dicken t ( Brechungs- glieder radien bzw. Abstände s Index n R1 = +0,6f L1 t1 = 0,015f n1 = 1,51 R1' = +0,68f _ 0,03f R, _ -0,45f sl'' t, = 0,016f n, = 1,51 R,' _ -0,5f sa,a = 0,38f Ml Rml = -1,18f tml = beliebig s3.4 = 0,35f M, RM,= -1,18f tM,= beliebig 4. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (MJ ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (L,) und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten Konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- Dicken t Brechungs- glieder @l'iimmungsradien bzw. Abstände s Index n "Werte Li Ri Rl' = _ +0,6$6652f +0,608303f ti = 0,015322f ni = 1,5170 vl = 64,5 R2 = -0,454567f si,2 = 0,030645f L2 ts = 0,016444f n2 = 1,5170 v2 = 64,5 Rä = -0,510750f s2,8 = 0,377954f Ml RMl = -1,176256f tml = beliebig s8,4 = 0,349965f M2 RM2 = -1,176256f tM2 = beliebig 5. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivvsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M2) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (L@ und dem Hohlspiegel (M1) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten lt-onstruküonsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- Klümmungsradien Dien t Brechungs- glieder bzw. Abstände s Index n L1 R1 = +0,65f t1 = 0016f n1 = 1,61 R1' = +O,73 f si,2 = 0,032f R2 = -0,47f L2 ' _ -0,53f t2 = 0,017f n2 = 1,53 R 2 s2,8 = 0,390f M1 RMl = -1,21f tmi = beliebig s8,4 = 0,367f M2 RMZ = -1,21f tM2 = beliebig 6. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M2) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (LO und dem Hohlspiegel (M1) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten Koris#ruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- Krümmungsradien Dicken t ( Brechungs- y-Werte glieder bzw. Abstände s Index n R1 = +0,647901f t1 = 0016334f n1 = 1,611 v1 = 58,8 R1' = -1-0,734107f s1,2 = 0,0311614f L2 R2 = -0,469257f t2 = 0,016861f n$ = 1,525 v2 = 51,2 RZ = -0,528200f s2,8 = 0,389910f . Ml RMl = -1,213508f tml = beliebig sg,4= 0,366199f M2 Rm2 = -1,213508f tM2 = beliebig 7. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M2) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (ZZ) und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei das System die nachfolgend aufgeführten konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- Dicken t Brechungs- glieder Krummungsradien _ bzw. Abstände s _ Index n L1 R1 = +0,60f t1 = 0,016f n, = 1,53 R1' = +0,68f _ s", = 0,030f R2 = -0,48f L2 ' -0,54f t2 = 9,016f n2 = 1,61 R2 = . s2,3 = 0,375f Ml Rml- -1,17f, tml=beliebig s3,4 = 3,52f M2 Rm2 = -1,17f tm, = beliebig B. Objektiv, nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M2) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (ZO und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten Konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. EinwI- Krümmungsradien Dicken t Brechungs- v-Werte glieder I l bzw. Abstände s I Index n Li Ri = +0,602695f R1' _ +0,679543f t1 = 0,015695f a1 = 1,525 v1 = 51,2 s1,2 = 0,030378f R2 = -0,477635f L2 t2 = 0,016201f n, = 1,611 v2 = 58,8 R2' = -0,540565f s2,3 = 0,374657f Ml Rml = -1,166038f tml = beliebig s3,4 = 0,351874f M2 RM2 = -1,166038f tm, = beliebig 9. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (M2) ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (La) und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten Konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- Krümmungsradien Dicken t Brechungs- glieder bzw. Abstände s Index n L1 R, = +O,63 f R1' _ +0,66f t1 = 0,007f ni = 2,40 s1.2 = 0031 f LZ RZ = -0,49f t2 = 0,007f n2 = 2,40 R2' = -0,52f s2,3 = 0,378f Mi Rhsi = -1,18f tm, = beliebig s", = 0,355f M2 Ras, = -1,18f tm, = beliebig 10. Objektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Objektivsystem mit einem konvexen Nebenspiegel (MO ausgestattet ist, der zwischen dem Negativmeniskus (L2) und dem Hohlspiegel (Ml) angeordnet ist, wobei das System die nachstehend aufgeführten Konstruktionsmerkmale besitzt, bezogen auf die Äquivalentbrennweite f des Gesamtsystems. Einzel- ungsradien Dicken t Brechun&s- y_Wert. glieder I I bzw. Abstände s I Index n Li Ri = +0,626144f ti - 0,007145f n, = 2,40035 vi = 29,19 Ri' = +0,663189f si,a = 0,030620f Ra = -0,490003f L2 t, = 0,007145f n$ = 2,40035 v$ = 29,19 Rä = -0,521792f sZ,s = 0,377650f Ml RMi = -1,180962f tmi = beliebig s3,4 = 0,354685f Ma Rasa = -1,180962f tMs = beliebig In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 824558, 90460% 697 003, 906153; Deutsche Auslegeschrift Nr. 1010 755.