DD288468A5

DD288468A5 - Prismensystem zur bildumkehr und strahlverteilung

Info

Publication number: DD288468A5
Application number: DD33362889A
Authority: DD
Inventors: Uwe Schaller
Original assignee: Veb Carl Zeiss Jena,De
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-03-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Prismensystem zur Bildumkehr und Strahlvereinigung. Es ist besonders geeignet fuer den Einsatz in optisch abbildenden Systemen in deren Bildebene Zusatzdaten eingebracht werden sollen. Es entspricht in der Anordnung seiner optisch wirksamen Auszenflaechen einem Porosystem 2. Art und wirkt entsprechend fuer einen das Porosystem in ueblicher Art durchdringenden Abbildungsstrahlengang. Intern befindet sich eine in unueblicher Lage angeordnete teilverspiegelte Schicht. UEber diese wird ein zweites Strahlenbuendel in den Abbildungsstrahlengang eingekoppelt. Fig. 1{Prismensystem; Bildumkehr; Strahlvereinigung; System, abbildend; Zusatzdaten; Porosystem; Abbildungsstrahlengang; Schichtteilverspiegelt}

Description

Das Wesen der Erfindung liegt in der speziellen Anordnung einer teilversplegelten Schicht in einem an sich bekannten Porosystem 2. Art. Dadurch ist es möglich, einen zweiten Strahlengang in das das Prismensystem in üblicher Weise durchdringende Abbildungsstrahlenbündel einzukoppeln. Die optische Achse des einzukoppelnden Strahlenbündele steht senkrecht auf seiner Eintrittsfläche und hat bis zur teilverspiegelnden Fläche den gleichen Glasweg wie das Abbildungsstrahlenbündel. Mit dem erfindungsgemäßen Prismensystem ist es möglich, bei Beibehaltung der Größe und Masse des als Umkehrsystem dimensionierten Porosystems 2. Art neben der üblichen Höhen- und Seitenumkehr die Einkopplung eines zweiten Strahlengangs in den das Prismensystem in üblicherweise durchdringenden Abbildungsstrahlengang zu realisieren.

AusfOh'rungsbelsplel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dazu zeigt

Fig. 1: eine theoretische Ausführung des erfindungsgemäßen Prismensystems und Fig. 2: eine optimierte Ausführung.

Die in Fig. 1 dargestellte theoretische Ausführung des erfindungsgemäßen Prismensystems umfaßt drei Einzelprismen, wovon das erste und zweite Prisma 1,2 jeweils einem Halbwürfelprisma mit einem an einer Kathetenfläche angesetztem Keil (Keilwinkel 22,6°) entsprechen und das dritte Prisma 3 ein 90°-Pr!sma darstellt, dessen zweigeteilte Hypothenusenfläche einen Winkel von 135° einschließt. Diese drei Prismen sind so miteinander verbunden, daß das Prismensystem in der Anordnung seiner Außenflächen einem an sich bekannten Porosystem 2. Art entspricht. Die im Prismensystem innen liegenden Verbindungsflächen zwischen dem ersten und dritten, so wie dritten und zweiten Prisma hingegen, sind gegenüber der optischen Acltse, eines in bekannter Weise das Prismasystem durchsetzenden Strahlenbündels, unüblich um 67,5° geneigt. Die Verbindungsflächen zwischen dem dritten und zweiten Prisma 3,2 stellt eine teilverspiegelte Schicht 4 dar. Entsprechend kann ein erstes Strahlenbündel, daß in üblicher Weise das Prismensystem durchdringt und eine Höhen- und Seitenumkehr erfährt diese teilverspiegelte Schicht 4 teilweise passieren. Ein zweites Strahlenbündel das senkrecht durch die der teilverspiegelten Schicht 4 gegenüberliegenden Außenfläche in das Prismensystem eintritt, wird an der teilverspiegelten Schicht 4 teilweise so reflektiert, daß es die gleiche Richtung wie das erste Strahlenbündel aufweist und das Prismensystem durch dessen Austrittsfläche verläßt. Beide Strahlenbündel haben den gleichen optischen Weg und durchlaufen das Prismensystem dispersionsfrei.

Die in Fig. 1 dargestellte theoretische Ausführung des erfindungsgemäßen Prismensystems läßt sich durch Beschneidung des ersten und zweiten Prismas optimieren. Ein solch optimiertes Prismensystem ist in Fig. 2 dargestellt. Durch die geringe Anzahl von Außenflächen des ersten und zweiten Prismas ist es technologisch schneller herstellbar, ohne Beschneidung des Strahlenbündels ist es kleiner und leichter.

Claims

Prismensystem zur Bildumkehr und Strahlvereinigung bei dem die Außenflächen des aus drei Einzelprismen bestehenden Prismensystems entsprechend denen eines Porosystems
2. Art angeordnet sind, gekennzeichnet dadurch, daß eine der Verbindungsflächen zwischc· den Einzelprismen gegenüber der optischen Achse eines hindurchtretenden Strahlenbündels um 67,5° geneigt angeordnet ist und teilverspiegelt ist, so daß ein Strahlenbündel, welches das Prismensystem in eiaer für ein Porosystem 2, Art üblichen Weise durchsetzt diese Fläche teilweise durchdringt, während ein zweites Strahlenbündel, welches senkrecht auf die der teilverspiegelten Fläche gegenüberliegende Außenfläche trifft, an dieser Fläche teilweise so reflektiert wird, daß die optischen Achsen des hindurchtretenden und reflektierten Strahlenbündels die gleiche Richtung aufweisen.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Prismensystem zur Bildumkehr und Strahlvereinigung. Es Ist vorteilhaft einsetzbar in optischen abbildenden Geräten wie Entfernungsmesser und Fernrohr, wo eine Überlagerung von Bildern oder Einbringen von Zusatzdaten erforderlich ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus dem Stand der Technik ist eine überaus große Anzahl von strahlteilenden und -vereinenden sowie strahlumlenkenden Prismensystemen bekannt. Meist wird die Aufgabe der Strahlumlenkung und der Vereinigung zweier Strahlenbündel mit unterschiedlichen Baugruppen realisiert. So ist z. B. das Porosystem 2. Art eine Prismengruppe, die besonders Entfernungsmessern, Feldstechern und Fernrohren zur Höhen- und Seitenumkehr des Abbildungsstrahlengangs Anwendung findet. Zur Einspiegelung eines zweiten Strahlenganges in den Abbildungstrahlengang, z. B. zur Erzeugung von Doppelbildern oder Abbildung von Zusatzdaten wird im allgemeinen ein Teilerwürfel oder ein teildurchlässiger Spiegel verwendet. Prismensysteme die sowohl eine Strahlvereinigung als auch eine Bildumkehr realisieren sind bekannt. In Abhängigkeit von ihrem Verwendungszweck unterscheiden sie sich In Art, Anzahl und Anordnung der optisch wirksamen Flächen und sind daher meist nur ganz speziell einsetzbar.

Solch ein spezielles Prismensystem ist in der DE-PS 944223 offenbart. Von zwei Bildern ausgehende Lichtbündel werden mittels einer internen teilverspiegelten Fläche überlagert und anschließend geteilt um die überlagerten Bilder biokular betrachten zu können. Dieses Prismensystem stellt für seinen ganz speziellen Anwendungsfall eine optimale Lösung dar. In der DE-PS 800438 Ist ein Prismensatz beschrieben, der ein Porosystem 1. Art und ein Porosystem 2. Art so miteinander verbindet, daß mit der Tollverspiegelung einer internen ohnehin vorhandenen Fläche eine Strahlteilung möglich ist und beide Teilstrahlengänge eine Höhen- und Seitenumkehr erfahren. Ein bekannter Laserentfernungsmesser sowjetischer Herkunft verwendet zur Strahlteilung und Bildumkehr ein übliches Porosystem 2. Art dessen letzte Reflexionsfläche eine selektive Schicht aufweist und an die ein Halbwürfelprisma angefügt ist. Die beiden letztgenannten Prismensysteme realisieren beide die Höhen- und Seitenumkehr für den Abbildungsstrahlengang. Sie sind jedoch nicht veränderbar, um sie statt zur Strahlteilung zur Strahlvereinigung zu verwenden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine kleine leichte optische Baugruppe zu schaffen, die die Höhen- und Seitenumkehr eines Abbildungsstrahlengangs realisiert und über die ein zweiter Strahlengang in den Abbildungsstrahlengang eingekoppelt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde₍ein höhen- und seitenumkehrendes Prismensystem durch Einbringung einer teilverspiegelten Schicht zu modifizieren.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Prismensystem zur Bildumkehr und Strahlvereinigung bei dem die Außenflächen des aus drei Einzelprismen bestehenden Prismensystems entsprechend denen eines Porosystems 2.Art angeordnet sind, dadurch gelöst, daß eine der Verbindungsflächen zwischen den Einzel-Prismen gegenüber der optischen Achse eines hindurchtretenden Strahlenbündels um 67,5° geneigt angeordnet ist und teilverspiegelt ist, so daß ein Strahlenbündel, welches das Prismensystem in einer für ein Porosystem 2. Art üblichen Weise durchsetzt, diese Fläche teilweise durchdringt, während ein zweites Strahlenbündel, welches senkrecht auf die der teilverspiegelten Fläche gegenüberliegenden Außenfläche trifft, an dieser Fläche teilweise so reflektiert wird, daß die optischen Achsen des hindurchtretenöen und reflektierten Strahlenbündels die gleiche Richtung aufweisen.