DD241142A1

DD241142A1 - Apochromat

Info

Publication number: DD241142A1
Application number: DD28068485A
Authority: DD
Inventors: Juergen Pudenz; Uwe Laux; Juergen Salzmann
Original assignee: Zeiss Jena Veb Carl
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1986-11-26
Also published as: DE3622125C2; DE3622125A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Apochromat, der als Fernrohr- bzw. Kollimatorapochromat grosser Oeffnung und hoechster Abbildungsleistung eingesetzt werden kann. Der Apochromat besteht aus einer Anordnung von drei aneinandergekoppelten optischen Elementen zwischen denen als Verbundmedium ein fluides optisch transparentes Mittel eingesetzt ist. Als optische Elemente werden zwei aus einer speziellen Glasart bestehende zerstreuende Menisken verwendet, zwischen denen ueber das Verbundmedium formschluessig eine aus einem Kristall oder einem kristallaehnlichen Glas bestehende Bikonvexlinse angeordnet ist. Bedingt durch die erfindungsgemaesse Brechkraftfolge von "" sowie der Spezifika der optischen Elemente wird ein hoher Transmissionsgrad durch Vermeidung von Reflexionsverlusten erreicht. Gleichzeitig wird der technologische Aufwand zur Herstellung des Systems gegenueber konventionellen Anordnungen betraechtlich vermindert. Figur

Description

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Bedingt durch die Anordnung der optischen Elemente besitzt der Apochromat nur zwei Glas-Luftflächen, so daß die Transmission sowie der Bildkontrast sehr hoch ist und keine Reflexbilder auftreten. Der technologische Aufwand bei der Herstellung des Apochromates ist dabei sehr gering, da durch den Einsatz des fluiden Verbundmediums lediglich zwei Glas-Luftflächen hochgenau gefertigt werden müssen.

Infolge der erfindungsgemäßen Brechkraftfolge von „ — + — "in Verbindung mit den Spezifika der eingesetzten optischen Elemente erfolgt eine weitestgehende Korrektur des Öffnungs- sowie des Gaußfehlers. Im Bildfeld tritt keine Koma auf. Die chromatische Längsabweichung im sichtbaren Spektralbereich überschreitet nicht die wellenoptische Schärfentiefe. Somit wird eine beugungsbegrenzte polychromatische Abbildung in einer Bildebene erreicht.

Ausführungsbeispiel

In einem nachstehenden Ausführungsbeispiel soll der erfindungsgemäße Apochromat näher erläutert werden.

Die dazugehörende Figur zeigt den Apochromaten, bestehend aus einem zerstreuenden Meniskus 1, einer Bikonvexlinse 2 und einem zerstreuenden Meniskus 3, die über ein optisch transparentes fluides Medium 4 formschlüssig miteinander verbunden

Die optischen Glieder sind durch folgende spezifische Merkmale bzw. Kenndaten charakterisiert:

Radien R (mm)	Mittendicked(mm)	Linse	Brechzahl n_e	AbbescheZahly
R₁= 436,20	Cl₁ = 10,0	KZK2)	1,52294	59,90
R₂= 248,42	d₂ = 20,0	2 (Flußspat)	1,434956	94,97
R₃ =-435,50	d₃ = 10,0	3 (ZK 2)	'1,52294	59,90
R₄ =-1460
Freier Durchmesser	100mm
Brennweite:	1 000 mm

Claims

Patentanspruch:

1. Apochromat bestehend aus einer Anordnung von drei aneinandergekoppelten optischen Elementen zwischen denen als Verbundmedium ein fluides optisch transparentes Medium eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung der optischen Elemente eine Brechkraftfolge „ — + — " aufweist, wobei das erste optische Element ein zerstreuender Meniskus aus Glas, das zweite optische Element eine Bikonvexlinse aus Flußspat oder flußspatähnlichem Glas und das dritte optische Element ein weiterer zerstreuender Meniskus aus Glas ist, die Linsen über das Verbundmedium formschlüssig miteinander verbunden sind und die erste und dritte aus Glas bestehende Linse durch folgende Kennwerte bestimmt ist:

Hauptbrechzahl n_e = 1,52294 ±0,03

AbbescheZahl y_e = 59,90 ±3,0

relative Teildispersion θ_Θ = 0,5096 ±0,005 '

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Apochromat, welcher als Fernrohr- bzw. Kollimatorapochromat großer Öffnung und höchster Abbildungsleistung eingesetzt werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannte technische Lösungen von Fernrohr- bzw. Kollimatorapochromaten bestehen aus zwei oder drei Linsen und lassen sich" in zwei Gruppen einteilen. Die erste Gruppe enthält Linsen aus verschiedenen Glasarten, während die zweite Gruppe durch eine Glaslinse und eine Linse aus einem Kristall oder einem kristallähnlichen Glas, die voneinander durch einen dünnen Luftspalt getrennt sind, charakterisiert ist.

Mit Hilfe der durch die anordnungstechnischen Merkmale der ersten Gruppe bestimmten Apochromate, bei denen die einzelnen optischen Elemente entweder durch einen Luftspalt voneinander getrennt oder durch ein fluides optisch transparentes Medium miteinander verbunden sind, lassen sich nur relativ kleine Öffnungsverhältnisse einstellen, das heißt ein Öffnungsverhältnis von beispielsweise 1:8 kann nicht realisiert werden. Bedingt durch den Einsatz von Kristall bzw. kristallähnlichem Glas sind zwar derartige Öffnungsverhältnisse durch die zweite Gruppe von Apochromaten realisierbar, sie haben jedoch den Nachteil, daß die Kristallinse bzw. die Linse aus kristallähnlichem Glas beiderseits von Luft begrenzt wird und ihre Oberflächenfehler voll wirksam werden. Die geringe Schleif härte dieser Werkstoffe verhindert die Herstellung optisch wirksamer Flächen höchster Genauigkeit, so daß die bekannten technischen Lösungenderzweiten Gruppe für apochromatische optische Systeme höchster Leistung nicht einsetzbar sind. Dertechnologische Aufwand zur Herstellung derartiger Systeme ist sehr hoch.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die optische Übertragung bei verringertem technologischen Aufwand zu verbessern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung von Flußspat oder flußspatähnlichem Glas einen Apochromat, der vorwiegend als Fernrohr- bzw. Kollimatorapochromat einsetzbar ist, mit einem Durchmesser 100 mm zu entwickeln, mit dem Öffnungsverhältnisse von 1:8 bis 1:12 erreicht werden können und dessen Einsatz Abbildungsfehler minimiert sowie eine beugungsbegrenzte polychromatische Abbildung in einer Bildebene ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Apochromaten bestehend aus einer Anordnung von drei aneinandergekoppelten optischen Elementen zwischen denen als Verbundmedium ein fluides optisch transparentes Medium eingesetzt ist dadurch gelöst, daß die Anordnung der optischen Elemente eine Brechkraftfolge „ —+ —" aufweist, wobei das erste optische Element ein zerstreuender Meniskus aus Glas, das zweite optische Element eine Bikonvexlinse aus Flußspat oder flußspatähnlichem Glas und das dritte optische Element ein weiterer zerstreuender Meniskus aus Glas ist, die Linsen über das Verbundmedium formschlüssig miteinander verbunden sind und die erste und die dritte aus Glas bestehende Linse durch folgende Kennwerte charakterisiert ist:

Hauptbrechzahl n_e = 1,52294 ±0,03

AbbescheZahl y_s = 59,90 ±3,0

relative Teildispersion θ_θ = 0,5096 ±0,005

Dabei werden die Abbesche Zahl y_e sowie die realtive Teildispersion &_e durch