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DE102010029062B4 - Optical system, data transmission system and system for the acquisition of electromagnetic radiation - Google Patents

Optical system, data transmission system and system for the acquisition of electromagnetic radiation Download PDF

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DE102010029062B4
DE102010029062B4 DE102010029062.9A DE102010029062A DE102010029062B4 DE 102010029062 B4 DE102010029062 B4 DE 102010029062B4 DE 102010029062 A DE102010029062 A DE 102010029062A DE 102010029062 B4 DE102010029062 B4 DE 102010029062B4
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optical system
mirror
electromagnetic radiation
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Dr. Sand Rolf
Dr. Gerken Martin
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Carl Zeiss AG
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Abstract

Optisches System (100) zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung auf eine Erfassungseinheit (E), wobei das optische System (100) ein Spiegelsystem (SP) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
- dass das optische System (100) eine erste Linseneinheit (L1) und mindestens eine Erfassungseinheit (E) aufweist,
- dass von der ersten Linseneinheit (L1) in Richtung der Erfassungseinheit (E) eine zweite Linseneinheit (L2), das Spiegelsystem (SP), eine dritte Linseneinheit (L3) und eine vierte Linseneinheit (L4) angeordnet sind, und
- dass das Spiegelsystem (SP) einstückig ausgebildet ist und zwei Außenflächen (5,8) aufweist.

Figure DE102010029062B4_0000
Optical system (100) for focusing electromagnetic radiation onto a detection unit (E), the optical system (100) having a mirror system (SP), characterized in that
- that the optical system (100) has a first lens unit (L1) and at least one detection unit (E),
- That from the first lens unit (L1) in the direction of the detection unit (E) a second lens unit (L2), the mirror system (SP), a third lens unit (L3) and a fourth lens unit (L4) are arranged, and
- That the mirror system (SP) is integrally formed and has two outer surfaces (5,8).
Figure DE102010029062B4_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches System zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung auf eine Erfassungseinheit, wobei das optische System ein Spiegelsystem aufweist. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Datenübertragungssystem und ein System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung.The invention relates to an optical system for focusing electromagnetic radiation onto a detection unit, the optical system having a mirror system. The invention also relates to a data transmission system and a system for the acquisition of electromagnetic radiation.

Aus der DE 197 29 245 C1 ist ein Spiegelobjektiv zum Fokussieren von elektromagnetischer Strahlung mittels Reflektions- und Lichtdurchlassflächen bekannt. Durch eine Lichtdurchlassöffnung des Spiegelobjektivs wird einfallende elektromagnetische Strahlung eingelassen. Die elektromagnetische Strahlung wird an einer Spiegelfläche in Richtung einer weiteren Spiegelfläche und von dort in Richtung auf eine Lichtdurchlassfläche reflektiert, wo sie aus einer Außenseite eines optischen Elements austritt und in einen Fokus fokussiert wird. Das bekannte Spiegelobjektiv ist bei der Analyse von Molekülen vorgesehen.From the DE 197 29 245 C1 a mirror lens for focusing electromagnetic radiation by means of reflection and light transmission surfaces is known. Incident electromagnetic radiation is admitted through a light passage opening of the mirror objective. The electromagnetic radiation is reflected on a mirror surface in the direction of a further mirror surface and from there in the direction of a light transmission surface, where it emerges from an outside of an optical element and is focused into a focus. The known mirror lens is intended for the analysis of molecules.

Die vorliegende Erfindung soll allerdings auf einem ganz anderen Gebiet eingesetzt werden, nämlich bei der Kommunikation zwischen zwei voneinander entfernt liegenden Orten. Im Grunde geht es um einen Datenaustausch von einem ersten Ort A zu einem zweiten Ort B, wobei der Datenaustausch mittels elektromagnetischer Strahlung erfolgt. Diese Kommunikation erfolgt beispielsweise zwischen zwei Satelliten im Weltraum bzw. einem Satelliten und einer entsprechenden Bodenstation auf der Erde. Hierbei ist eine Distanz von beispielsweise 200km bis 36.000 km zu bewältigen. Hierzu ist das oben genannte bekannte Spiegelobjektiv nicht geeignet, denn dieses ist derart gewählt, dass eine Probe mit diesem untersucht werden kann. Das bekannte Spiegelobjektiv ist dazu recht nah an der Probe angeordnet. Beispielsweise ist es in einem Rastermikroskop eingesetzt. Somit sind nur sehr kurze Distanzen von der elektromagnetischen Strahlung zu bewältigen. Für elektromagnetische Strahlung aus großen Distanzen ist das bekannte Spiegelobjektiv nicht ausgelegt.However, the present invention is intended to be used in a completely different field, namely in the communication between two locations that are at a distance from one another. Basically, it's about data exchange from a first location A to a second place B , wherein the data exchange takes place by means of electromagnetic radiation. This communication takes place, for example, between two satellites in space or a satellite and a corresponding earth station on earth. Here, a distance of, for example, 200 km to 36,000 km has to be covered. The known mirror objective mentioned above is not suitable for this, because it is selected such that a sample can be examined with it. For this purpose, the known mirror lens is arranged quite close to the sample. For example, it is used in a scanning microscope. This means that only very short distances from the electromagnetic radiation can be covered. The known mirror lens is not designed for electromagnetic radiation from large distances.

Es liegt auf der Hand, dass bei der Kommunikation zwischen voneinander weiter weg angeordneten Orten A und B, beispielsweise zwei Satelliten oder ein Satellit und eine Bodenstation, von der elektromagnetischen Strahlung große Strecken zu überwinden sind, bevor die elektromagnetische Strahlung von dem ersten Ort A an den zweiten Ort B gelangt. Elektromagnetische Strahlung, die eine große Strecke zurücklegt, sollte fokussiert werden, wenn sie an den zweiten Ort B gelangt, damit sie auf eine Erfassungseinheit am zweiten Ort B, wie ein CCD, geleitet werden kann.It is obvious that when communicating between places further away from each other A and B , for example two satellites or a satellite and a ground station, from which electromagnetic radiation has to be covered long distances before the electromagnetic radiation from the first location A to the second place B arrives. Electromagnetic radiation that travels a long distance should be focused when it is in the second location B arrives so that it is on a registration unit at the second location B how a CCD can be conducted.

Ferner soll die Erfindung auch auf dem Gebiet der Akquisition elektromagnetischer Strahlung eingesetzt werden. Hierunter versteht man die Ausrichtung eines Aufnahmesystems derart, dass einfallende elektromagnetische Strahlung mittig in einem Aufnahmesystem (kleiner Sehfeldwinkel im Wesentlichen von 0° bis 0,5°) verläuft. In der Regel wird dies dadurch erzielt, dass ein erster Scanspiegel, welcher vor dem optischen System angeordnet ist, die Strahlung zum optischen System lenkt. Mittels eines zweiten Scanspiegels wird nun ein kleiner Sehfeldwinkel (beispielsweise im Bereich von 0° bis 0,5°) für das optische System bewirkt. Auch für eine Akquisition ist das oben genannte bekannte Spiegelobjektiv nicht geeignet.The invention is also intended to be used in the field of the acquisition of electromagnetic radiation. This is understood to mean the alignment of a recording system in such a way that incident electromagnetic radiation runs centrally in a recording system (small field of view angle essentially from 0 ° to 0.5 °). As a rule, this is achieved in that a first scanning mirror, which is arranged in front of the optical system, directs the radiation to the optical system. Using a second scanning mirror, a small field of view angle (for example in the range from 0 ° to 0.5 °) is then brought about for the optical system. The known mirror lens mentioned above is also unsuitable for an acquisition.

In der DE 824 558 B ist ein Spiegellinsenobjektiv Cassegrainscher Bauart mit sphärischen Spiegeln angegeben, wobei zwei aus je zwei nahe beieinander stehenden sphärischen Linsen gebildete Korrektionselemente vorgesehen sind, deren eines vor dem sammelnden, deren anderes hinter dem streuenden Spiegel steht, wobei ferner jedes Korrektionselement die Brechkraft Null hat und wobei alle Linsen aus gleicher Glassorte bestehen.In the DE 824 558 B a Cassegrain type mirror lens objective with spherical mirrors is specified, two correction elements formed from two spherical lenses standing close to each other being provided, one of which is in front of the collecting mirror, the other of which is behind the scattering mirror, each correction element also having zero refractive power and all of them Lenses are made of the same type of glass.

Die DE 1 873 356 U betrifft ein Spiegelobjektiv Cassegrainscher Bauart mit zwei sphärischen Spiegeln, von denen der Fangspiegel die stärkere Krümmung aufweist, und denen zwei aus je zwei nahe beieinanderstehenden sphärischen Linsen gebildete Korrektionssysteme vor- bzw. nachgeschaltet sind, wobei die Linsen des vorderen und des hinteren Korrektionssystems je aus verschiedenen Glassorten bestehen, und wobei das vordere Korrektionssystem afokal ist, wobei seine Brennweite größer ist als das 150fache der Objektivbrennweite, während das hintere Korrektionssystem eine negative Brechkraft solcher Stärke besitzt, dass der absolute Betrag seiner Brennweite kleiner ist als das 1,5fache der Objektivbrennweite.The DE 1 873 356 U. relates to a Cassegrain type mirror objective with two spherical mirrors, of which the secondary mirror has the greater curvature, and two correction systems formed from two closely spaced spherical lenses are connected upstream or downstream, the lenses of the front and rear correction systems each consisting of different ones Glass types exist, and the front correction system is afocal, its focal length is greater than 150 times the lens focal length, while the rear correction system has a negative refractive power such that the absolute amount of its focal length is smaller than that 1 . 5 times the focal length of the lens.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein optisches System anzugeben, das zur Übertragung elektromagnetischer Strahlung zwischen zwei voneinander beabstandeten Orten geeignet ist und eine ausreichende Fokussierung der elektromagnetischen Strahlung und eine Akquisition elektromagnetischer Strahlung ermöglicht.The invention is therefore based on the object of specifying an optical system which is suitable for transmitting electromagnetic radiation between two spaced-apart locations and which enables adequate focusing of the electromagnetic radiation and acquisition of electromagnetic radiation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein optisches System mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßes Datenübertragungssystem ist durch die Merkmale des Anspruchs 17 beschrieben. Ein System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung ist durch die Merkmale des Anspruchs 18 beschrieben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und/oder den beigefügten Figuren.This object is achieved according to the invention by an optical system with the features of claim 1. A data transmission system according to the invention is characterized by the features of claim 17 described. A system for the acquisition of electromagnetic radiation is described by the features of claim 18. Further features of the invention result from the further claims, the following description and / or the attached figures.

Gemäß der Erfindung ist das optische System zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung auf eine Erfassungseinheit vorgesehen. Das optische System ist mit einem Spiegelsystem und mit einer ersten Linseneinheit versehen, wobei vorstehend und auch nachfolgend unter einer Linseneinheit entweder eine einzelne Linse oder ein Linsensystem aus mehreren Linsen verstanden wird. Zusätzlich zu der ersten Linseneinheit ist bei dem erfindungsgemäßen optischen System mindestens eine Erfassungseinheit vorgesehen, wobei die Erfassungseinheit beispielsweise als CCD ausgebildet ist. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auf eine derartige Erfassungseinheit nicht eingeschränkt ist. Vielmehr ist für die Erfassungseinheit jede Erfassungseinheit verwendbar, welche für die Erfindung geeignet ist. Von der ersten Linseneinheit in Richtung der Erfassungseinheit sind eine zweite Linseneinheit, das Spiegelsystem, eine dritte Linseneinheit und eine vierte Linseneinheit angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt, weist das optische System von der ersten Linseneinheit in Richtung der Erfassungseinheit die folgende Reihenfolge der Anordnung der einzelnen Baueinheiten des optischen Systems auf: Erste Linseneinheit - zweite Linseneinheit - Spiegelsystem - dritte Linseneinheit - vierte Linseneinheit - Erfassungseinheit. Gemäß der Erfindung ist es auch vorgesehen, das Spiegelsystem als monolithisches Spiegelsystem auszubilden.According to the invention, the optical system for focusing electromagnetic radiation on a detection unit is provided. The optical system is provided with a mirror system and with a first lens unit, wherein above and also below a lens unit is understood to mean either a single lens or a lens system comprising a plurality of lenses. In addition to the first lens unit, at least one detection unit is provided in the optical system according to the invention, the detection unit being designed, for example, as a CCD. However, it is pointed out that the invention is not restricted to such a detection unit. Rather, any detection unit that is suitable for the invention can be used for the detection unit. A second lens unit, the mirror system, a third lens unit and a fourth lens unit are arranged from the first lens unit in the direction of the detection unit. In other words, the optical system from the first lens unit in the direction of the detection unit has the following sequence of arrangement of the individual structural units of the optical system: first lens unit - second lens unit - mirror system - third lens unit - fourth lens unit - detection unit. According to the invention, it is also provided to design the mirror system as a monolithic mirror system.

Bei dem erfindungsgemäßen optischen System handelt sich um ein katadiotropisches System, welches sehr kompakt aufgebaut ist und ein geringes Gewicht aufweist. Überlegungen haben ergeben, dass das optische System gemäß der Erfindung zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung und insbesondere zur Kommunikation zwischen zwei Orten, wobei elektromagnetische Strahlung übertragen wird, besonders gut geeignet ist. Darüber hinaus ist die Verwendung eines monolithischen Spiegelsystems besonders von Vorteil, da die Fertigung eines derartigen Spiegelsystems einfach möglich ist und darüber hinaus gewährleistet, dass die Baulänge des erfindungsgemäßen optischen Systems gering sein kann.The optical system according to the invention is a catadiotropic system which has a very compact structure and is light in weight. Considerations have shown that the optical system according to the invention is particularly well suited for focusing electromagnetic radiation and in particular for communication between two locations, with electromagnetic radiation being transmitted. In addition, the use of a monolithic mirror system is particularly advantageous since the manufacture of such a mirror system is simple and also ensures that the overall length of the optical system according to the invention can be short.

Ferner eignet sich das erfindungsgemäße optische System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung, die bereits weiter oben näher erläutert wurde.Furthermore, the optical system according to the invention is suitable for the acquisition of electromagnetic radiation, which has already been explained in more detail above.

Gemäß einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems besteht bzw. bestehen die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit, die dritte Linseneinheit und/oder die vierte Linseneinheit jeweils aus einer einzelnen Linse. Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform, bei der jede der vorgenannten Linseneinheiten jeweils aus nur einer einzelnen Linse besteht. Die vorgenannten Ausführungsformen weisen den Vorteil auf, dass das Gewicht des optischen Systems gering gehalten werden kann. Ferner werden aufgrund der geringen Anzahl der verwendeten Baueinheiten die Herstellungskosten des optischen Systems reduziert. Es wird aber ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht darauf eingeschränkt ist, dass die vorgenannten Linseneinheiten nur aus einer einzelnen Linse bestehen. Vielmehr sind auch Ausführungsformen vorgesehen, bei denen mindestens eine der vorgenannten Linseneinheiten mehr als eine Linse oder mindestens eine aus mehreren Linsen zusammengesetzte Linse (beispielsweise ein Kittglied) aufweist.According to a first embodiment of the optical system according to the invention, the first lens unit, the second lens unit, the third lens unit and / or the fourth lens unit each consist of a single lens. The embodiment in which each of the aforementioned lens units consists of only a single lens is particularly preferred. The aforementioned embodiments have the advantage that the weight of the optical system can be kept low. Furthermore, the manufacturing costs of the optical system are reduced due to the small number of units used. However, it is expressly pointed out that the invention is not restricted to the fact that the aforementioned lens units consist of only a single lens. Rather, embodiments are also provided in which at least one of the aforementioned lens units has more than one lens or at least one lens composed of a plurality of lenses (for example a cemented member).

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste Linseneinheit eine Eintrittsfläche (also eine erste Eintrittsfläche) und eine Austrittsfläche (also eine erste Austrittsfläche) für elektromagnetische Strahlung auf. Die Eintrittsfläche (also eine erste Eintrittsfläche) und/oder die Austrittsfläche (also die erste Austrittsfläche) der ersten Linseneinheit ist/sind sphärisch ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist vorgesehen, dass die zweite Linseneinheit, die dritte Linseneinheit und die vierte Linseneinheit jeweils eine Eintrittsfläche und jeweils eine Austrittsfläche für elektromagnetische Strahlung aufweisen. Mit anderen Worten ausgedrückt, weisen die zweite Linseneinheit eine zweite Eintrittsfläche und eine zweite Austrittsfläche, die dritte Linseneinheit eine dritte Eintrittsfläche und eine dritte Austrittsfläche sowie die vierte Linseneinheit eine vierte Eintrittsfläche und eine vierte Austrittsfläche für elektromagnetische Strahlung auf. Ferner ist es bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass sowohl die Eintrittsfläche als auch die Austrittsfläche einer jeden der vorgenannten Linseneinheiten sphärisch ausgebildet sind.In a further embodiment of the invention, the first lens unit has an entry surface (ie a first entry surface) and an exit surface (ie a first exit surface) for electromagnetic radiation. The entry surface (ie a first entry surface) and / or the exit surface (ie the first exit surface) of the first lens unit is / are spherical. As an alternative or in addition to this, it is provided that the second lens unit, the third lens unit and the fourth lens unit each have an entrance surface and an exit surface for electromagnetic radiation. In other words, the second lens unit has a second entrance surface and a second exit surface, the third lens unit has a third entrance surface and a third exit surface, and the fourth lens unit has a fourth entrance surface and a fourth exit surface for electromagnetic radiation. Furthermore, in this preferred exemplary embodiment, it is provided that both the entry surface and the exit surface of each of the aforementioned lens units are spherical.

Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Systems weist das optische System eine Blendeneinheit auf, die von der ersten Linseneinheit ausgehend in zur Erfassungseinheit entgegengesetzter Richtung angeordnet ist.According to a further preferred exemplary embodiment of the optical system according to the invention, the optical system has a diaphragm unit which, starting from the first lens unit, is arranged in the opposite direction to the detection unit.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das optische System mit einem Bildwinkel im Bereich von -1,7° bis 1,7°, vorzugsweise im Bereich von -1,5° bis 1,5° versehen, wobei die angegebenen Grenzwerte der Bereiche im bevorzugten Bereich enthalten sind. Überlegungen haben ergeben, dass diese Eigenschaft besonders gut für die Fokussierung von elektromagnetischer Strahlung zwischen zwei entfernt voneinander liegenden Orten geeignet ist.In a further exemplary embodiment of the invention, the optical system is provided with an image angle in the range from -1.7 ° to 1.7 °, preferably in the range from -1.5 ° to 1.5 °, the specified limit values of the ranges in preferred range are included. Considerations have shown that this Property is particularly well suited for focusing electromagnetic radiation between two distant locations.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele weisen vorzugsweise eine bestimmte Brennweite und eine bestimme Baulänge auf. So ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass das optische System eine Brennweite im Bereich von 250 mm bis 300 mm, bevorzugt im Bereich von 260 mm bis 290 mm aufweist, wobei die angegebenen Grenzwerte der Bereiche im bevorzugten Bereich enthalten sind. Darüber hinaus ist es vorgesehen, dass der Abstand der ersten Linseneinheit zur Erfassungseinheit vorzugsweise im Bereich von 40 mm bis 70 mm, vorzugsweise im Bereich von 50 mm bis 60 mm liegt. Auch hier liegen die Grenzwerte im bevorzugten Bereich. Der Abstand der ersten Linseneinheit zur Erfassungseinheit definiert die Baulänge des erfindungsgemäßen optischen Systems.Preferred exemplary embodiments preferably have a specific focal length and a specific overall length. In a further exemplary embodiment of the invention, it is provided that the optical system has a focal length in the range from 250 mm to 300 mm, preferably in the range from 260 mm to 290 mm, the specified limit values of the ranges being contained in the preferred range. In addition, it is provided that the distance between the first lens unit and the detection unit is preferably in the range from 40 mm to 70 mm, preferably in the range from 50 mm to 60 mm. Here too the limit values are in the preferred range. The distance between the first lens unit and the detection unit defines the overall length of the optical system according to the invention.

Da die Erfindung beispielsweise zur Kommunikation zwischen zwei Satelliten im Weltall bzw. einem Satelliten und einer Bodenstation verwendet werden soll, ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit, die dritte Linseneinheit und/oder die vierte Linseneinheit aus einem strahlungsfesten Glas gebildet ist/sind. Unter einem strahlungsfesten Glas wird hier ein Glas verstanden, dessen Materialbeständigkeit aufgrund von einfallender Strahlung nicht geschädigt wird und dessen Eigenschaften sich aufgrund von einfallender Strahlung nicht oder nur geringfügig ändern. Strahlungsfeste Gläser sind besonders gut für den bereits weiter oben genannten Zweck geeignet. Beispiele für strahlungsfeste Gläser sind beispielsweise die Gläser BK7G18, SK5G06 sowie SF5G10. Ferner eignen sich hierzu auch noch die weiter unten genannten Gläser.Since the invention is to be used, for example, for communication between two satellites in space or a satellite and a ground station, it is preferably provided that the first lens unit, the second lens unit, the third lens unit and / or the fourth lens unit are formed from a radiation-resistant glass is / are. Radiation-resistant glass is understood here to be a glass whose material resistance is not damaged due to incident radiation and whose properties do not change or change only slightly due to incident radiation. Radiation-resistant glasses are particularly well suited for the purpose already mentioned above. Examples of radiation-resistant glasses are, for example, the glasses BK7G18, SK5G06 and SF5G10. The glasses mentioned below are also suitable for this purpose.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems weist das Spiegelsystem zwei Außenflächen auf, nämlich eine erste Außenfläche und eine zweite Außenfläche. Die erste Außenfläche ist dabei zur ersten Linseneinheit gerichtet, während die zweite Außenfläche zur Erfassungseinheit gerichtet ist. Darüber hinaus ist das Spiegelsystem vorzugsweise mit zwei Spiegelflächen versehen, nämlich einer ersten Spiegelfläche und einer zweiten Spiegelfläche. Die erste Spiegelfläche ist bei dieser Ausführungsform der zweiten Außenfläche zugeordnet, während die zweite Spiegelfläche der ersten Außenfläche zugeordnet ist. Hinsichtlich der Definition von Zuordnung wird auf weiter unten verwiesen. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Linseneinheit, die zweite Linseneinheit, die dritte Linseneinheit, die vierte Linseneinheit und das Spiegelsystem die folgenden Eigenschaften aufweisen, wobei die Eigenschaften auf das optische System mit einer Brennweite von f=286 mm normiert sind: Fläche Radius Abstand [mm] Glas Erste Fläche der ersten Linseneinheit 49,04640 4,87339 LAK9G15 Zweite Fläche der ersten Linseneinheit 21,91030 5,96210 Erste Fläche der zweiten Linseneinheit 36,81300 3,18699 K5G20 Zweite Fläche der zweiten Linseneinheit 4302,0000 2,58957 Erste Außenfläche des Spiegelsystems Unendlich 15,52 BK7G18 Erste Spiegelfläche des Spiegelsystems -36,25680 -15,13957 Spiegelmaterial Zweite Spiegelfläche des Spiegelsystems -7,50000 15,13957 Spiegelmaterial Zweite Außenfläche des Spiegelsystems -36,25680 2,01599 Erste Fläche der dritten Linseneinheit -4,21700 2,31110 LAK9G15 Zweite Fläche der dritten Linseneinheit 36,02700 2,55137 Erste Fläche der vierten Linseneinheit -4,9400 4,60000 LF5G15 Zweite Fläche der vierten Linseneinheit -6,38900 In a further embodiment of the optical system according to the invention, the mirror system has two outer surfaces, namely a first outer surface and a second outer surface. The first outer surface is directed towards the first lens unit, while the second outer surface is directed towards the detection unit. In addition, the mirror system is preferably provided with two mirror surfaces, namely a first mirror surface and a second mirror surface. In this embodiment, the first mirror surface is assigned to the second outer surface, while the second mirror surface is assigned to the first outer surface. With regard to the definition of assignment, reference is made to below. As an alternative or in addition to this, it is provided that the first lens unit, the second lens unit, the third lens unit, the fourth lens unit and the mirror system have the following properties, the properties being standardized to the optical system with a focal length of f = 286 mm: area radius Distance [mm] Glass First surface of the first lens unit 49.04640 4.87339 LAK9G15 Second surface of the first lens unit 21.91030 5.96210 First surface of the second lens unit 36.81300 3.18699 K5G20 Second surface of the second lens unit 4302.0000 2.58957 First outer surface of the mirror system infinitely 15.52 BK7G18 First mirror surface of the mirror system -36.25680 -15.13957 mirror material Second mirror surface of the mirror system -7.50000 15.13957 mirror material Second outer surface of the mirror system -36.25680 2.01599 First surface of the third lens unit -4.21700 2.31110 LAK9G15 Second surface of the third lens unit 36.02700 2.55137 First surface of the fourth lens unit -4.9400 4.60000 LF5G15 Second surface of the fourth lens unit -6.38900

In der oben genannten Tabelle sind die einzelnen Flächen der Linseneinheiten und deren Radien angegeben. Ferner ist der Abstand des Scheitelpunkts einer ersten Fläche zu dem Scheitelpunkt der nächsten Fläche angegeben. Der Abstand gibt ebenfalls die Dicke der einzelnen Linseneinheiten und des Spiegelsystems wieder. Ferner ist die Glassorte der jeweiligen Linseneinheiten und des Spiegelsystems angegeben, wobei die Notation der Glassorten sich auf die Glassorten des Unternehmens Schott bezieht. Die Spiegelflächen werden aus einem reflektierendem Material (Spiegelmaterial) gebildet, beispielsweise Silber in Form einer Silberschicht. Die oben genannte Tabelle wurde allgemein für einen Spektralbereich von 400nm bis 1200nm erstellt.The individual surfaces of the lens units and their radii are given in the table above. Furthermore, the distance from the vertex of a first surface to the vertex of the next surface is specified. The distance also reflects the thickness of the individual lens units and the mirror system. The type of glass of the respective lens units and the mirror system is also given, the notation of the glass types referring to the glass types from the Schott company. The mirror surfaces are formed from a reflective material (mirror material), for example silver in the form of a silver layer. The above table was generally created for a spectral range from 400nm to 1200nm.

Wie oben erwähnt, sind die in der Tabelle angegebenen Eigenschaften auf ein optisches System mit einer Brennweite von f=286 mm normiert. Durch Multiplikation der Radien und Abstände mit einem Faktor können die Eigenschaften auf andere Brennweiten proportional umgerechnet werden.As mentioned above, the properties given in the table are standardized to an optical system with a focal length of f = 286 mm. By multiplying the radii and distances by a factor, the properties can be converted proportionally to other focal lengths.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Systems ist bzw. sind die jeweilige(n) Eintrittsfläche(n) und Austrittsfläche(n) der ersten Linseneinheit, der zweiten Linseneinheit, der dritten Linseneinheit und/oder der vierten Linseneinheit jeweils mit einer Antireflexschicht versehen, so dass eine Transmission von größer oder gleich 99,7 % für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 550 nm bis 580 nm und eine Transmission von größer oder gleich 90 % für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von im Wesentlichen 1064 nm erzielt werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es vorgesehen, dass die erste Außenfläche und die zweite Außenfläche des Spiegelsystems mit einer Antireflexschicht versehen sind, so dass eine Transmission im Wesentlichen von größer oder gleich 99,7 % erzielt wird. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, die erste Spiegelfläche und die zweite Spiegelfläche des Spiegelsystems mit einer Silberschicht zu versehen, so dass eine Reflektion im Wesentlichen von größer oder gleich 97 % erzielt wird. Die vorgenannten Werte beziehen sich auf die Transmission bzw. Reflektion der einzelnen genannten Flächen. Die Transmission des gesamten optischen Systems ist größer oder gleich 75%.In a further embodiment of the optical system according to the invention, the respective entry surface (s) and exit surface (s) of the first lens unit, the second lens unit, the third lens unit and / or the fourth lens unit are each provided with an antireflection layer, so that a transmission of greater than or equal to 99.7% for electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 550 nm to 580 nm and a transmission of greater than or equal to 90% for electromagnetic radiation with a wavelength of essentially 1064 nm are achieved. As an alternative or in addition to this, it is provided that the first outer surface and the second outer surface of the mirror system are provided with an antireflection layer, so that a transmission of substantially greater than or equal to 99.7% is achieved. Furthermore, it is preferably provided to provide the first mirror surface and the second mirror surface of the mirror system with a silver layer, so that a reflection of substantially greater than or equal to 97% is achieved. The aforementioned values relate to the transmission or reflection of the individual surfaces mentioned. The transmission of the entire optical system is greater than or equal to 75%.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische System athermal ausgebildet. Mit anderen Worten ausgedrückt ist das optische System temperaturunabhängig zusammengesetzt, so dass es insbesondere für den Einsatz im Weltall geeignet ist. Temperatureinflüsse, insbesondere Temperaturschwankungen in einem Bereich von ± 20°C oder von ± 50°C um eine Normtemperatur (beispielsweise Zimmertemperatur oder 0°C, wobei die Normtemperatur nicht auf die vorgenannten Werte eingeschränkt ist) beeinflussen daher die Funktionstüchtigkeit des optischen Systems nicht. Darüber hinaus ist es von Vorteil, das optische System unempfindlich gegen Schockbelastung auszubilden, beispielsweise gegen große Beschleunigungskräfte bei dem Start einer Trägerrakete. Dies gewährleistet die ordnungsgemäße Funktion des erfindungsgemäßen optischen Systems. Die Ausbildung gegen Schockbelastung erfolgt beispielsweise dadurch, dass das optische System gewichts-symmetrisch ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Schwerpunkt des optischen Systems möglichst in der Mitte des optischen Systems angeordnet ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass möglichst wenig Teile des optischen Systems in Schwingungen von großer Amplitude versetzt werden, was die Funktionstüchtigkeit des optischen Systems beeinträchtigen könnte.In a preferred embodiment, the optical system is athermal. In other words, the optical system is composed independent of temperature, so that it is particularly suitable for use in space. Temperature influences, in particular temperature fluctuations in a range of ± 20 ° C or of ± 50 ° C around a standard temperature (e.g. room temperature or 0 ° C, whereby the standard temperature is not restricted to the aforementioned values) therefore do not influence the functionality of the optical system. In addition, it is advantageous to design the optical system to be insensitive to shock loads, for example to large acceleration forces when a launch vehicle is launched. This ensures the proper functioning of the optical system according to the invention. The training against shock loading takes place, for example, in that the optical system is designed to be weight-symmetrical. This means that the center of gravity of the optical system is arranged as far as possible in the middle of the optical system. This enables as few parts of the optical system as possible to be set into oscillations of large amplitude, which could impair the functionality of the optical system.

Die Erfindung betrifft auch ein Datenübertragungssystem zur Übertragung von Daten zwischen zwei Orten, welches mindestens ein optisches System aufweist, das mindestens eines der oben genannten Merkmale oder eine Kombination von oben genannten Merkmalen aufweist.The invention also relates to a data transmission system for the transmission of data between two locations, which has at least one optical system which has at least one of the above-mentioned features or a combination of the above-mentioned features.

Die Erfindung betrifft auch ein System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung, das mit einem optischen System versehen ist, welches mindestens eines der oben genannten Merkmale oder eine Kombination von oben genannten Merkmalen aufweist. Hierdurch wird eine Ausrichtung eines Aufnahmesystems derart gewährleistet, dass elektromagnetische Strahlung möglichst mittig in einem Aufnahmesystem (beispielsweise eine Kamera) verläuft (vgl. auch obige Ausführungen).The invention also relates to a system for acquiring electromagnetic radiation which is provided with an optical system which has at least one of the features mentioned above or a combination of the features mentioned above. This ensures alignment of a recording system in such a way that electromagnetic radiation runs as centrally as possible in a recording system (for example a camera) (cf. also the above statements).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines optischen Systems mit vier Linseneinheiten;
  • 2 eine schematische Darstellung des optischen Systems nach 1, wobei eine Blende vorgesehen ist;
  • 3 schematische Darstellungen der Aberration des optischen Systems nach 1;
  • 4 eine schematische Darstellung der Beugungs-Modulationstransferfunktion für das optische System gemäß 1; und
  • 5 eine schematische Darstellung eines Datenübertragungssystems mit zwei Satelliten, die jeweils mit einem optischen System gemäß der 1 versehen sind.
The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment. Show
  • 1 a schematic representation of an embodiment of an optical system with four lens units;
  • 2 is a schematic representation of the optical system 1 , wherein an aperture is provided;
  • 3 schematic representations of the aberration of the optical system according to 1 ;
  • 4 a schematic representation of the diffraction modulation transfer function for the optical system according to 1 ; and
  • 5 a schematic representation of a data transmission system with two satellites, each with an optical system according to the 1 are provided.

Die 1 zeigt ein optisches System 100 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das optische System 100 weist vier Linseneinheiten auf, nämlich eine erste Linseneinheit L1, eine zweite Linseneinheit L2, eine dritte Linseneinheit L3 und eine vierte Linseneinheit L4. Ferner ist das optische System 100 mit einem Spiegelsystem SP und mit einer Erfassungseinheit E versehen. Die Reihenfolge der einzelnen vorgenannten Einheiten des optischen Systems 100 von der ersten Linseneinheit L1 bis zur Erfassungseinheit E ist wie folgt: erste Linseneinheit L1 - zweite Linseneinheit L2 - Spiegelsystem SP - dritte Linseneinheit L3 - vierte Linseneinheit L4 - Erfassungseinheit E. Zwischen der vierten Linseneinheit L4 und der Erfassungseinheit E, beispielsweise ein CCD, ist ein Filterelement F angeordnet.The 1 shows an optical system 100 according to the present invention. The optical system 100 has four lens units, namely a first lens unit L1 , a second lens unit L2 , a third lens unit L3 and a fourth lens unit L4 , Furthermore, the optical system 100 with a mirror system SP and with a registration unit e Mistake. The order of the individual aforementioned units of the optical system 100 from the first lens unit L1 to the registration unit e is as follows: first lens unit L1 - second lens unit L2 - mirror system SP - third lens unit L3 - fourth lens unit L4 - registration unit e , Between the fourth lens unit L4 and the registration unit e , for example a CCD, is a filter element F arranged.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste Linseneinheit L1, die zweite Linseneinheit L2, die dritte Linseneinheit L3 und die vierte Linseneinheit L4 jeweils aus einer einzelnen Linse zusammengesetzt, so dass die Anzahl der Linsen des optischen Systems 100 auf insgesamt vier begrenzt ist. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Anzahl sowie auf die Verwendung von Einzellinsen eingeschränkt. Es wird auf die bereits weiter vorne gemachten Äußerungen verwiesen. Jede Linseneinheit L1 bis L4 ist mit einer Eintrittsfläche und mit einer Austrittsfläche für elektromagnetische Strahlung versehen. So weist die erste Linseneinheit L1 eine erste Eintrittsfläche 1 und eine erste Austrittsfläche 2 auf. Die zweite Linseneinheit L2 ist mit einer zweiten Eintrittsfläche 3 und mit einer zweiten Austrittfläche 4 versehen. Die dritte Linseneinheit L3 wiederum ist mit einer dritten Eintrittsfläche 9 und mit einer dritten Austrittsfläche 10 versehen. Die vierte Linseneinheit L4 hingegen ist mit einer vierten Eintrittsfläche 11 und mit einer vierten Austrittsfläche 12 versehen. Nachfolgend und vorstehend werden die einzelnen Eintrittsflächen und Austrittsflächen auch mit „Flächen“ bezeichnet, gefolgt von deren zugehörigem Bezugszeichen.In the illustrated embodiment, the first lens unit L1 , the second lens unit L2 , the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 each composed of a single lens, so that the number of lenses of the optical system 100 is limited to a total of four. However, the invention is not restricted to this number or to the use of individual lenses. Reference is made to the statements made earlier. Each lens unit L1 to L4 is provided with an entrance area and an exit area for electromagnetic radiation. So the first lens unit points L1 a first entrance area 1 and a first exit surface 2 on. The second lens unit L2 is with a second entrance area 3 and with a second exit surface 4 Mistake. The third lens unit L3 in turn is with a third entrance area 9 and with a third exit surface 10 Mistake. The fourth lens unit L4 on the other hand is with a fourth entrance area 11 and with a fourth exit surface 12 Mistake. In the following and above, the individual entry and exit areas are also referred to as “areas”, followed by their associated reference symbols.

Die erste Eintrittsfläche 1 und die erste Austrittsfläche 2 der ersten Linseneinheit L1 sind sphärisch ausgebildet. Die Eintrittsfläche und Austrittsfläche einer jeden der weiteren Linseneinheiten L2, L3 und L4 sind ebenfalls sphärisch ausgebildet.The first entry area 1 and the first exit surface 2 the first lens unit L1 are spherical. The entrance surface and exit surface of each of the further lens units L2 . L3 and L4 are also spherical.

Das Spiegelsystem SP ist als monolithisches Spiegelsystem ausgebildet. Es ist demnach einstückig ausgebildet. Das Spiegelsystem SP weist zwei Außenflächen auf, nämlich eine erste Außenfläche 5 und eine zweite Außenfläche 8. Die erste Außenfläche 5 ist zur ersten Linseneinheit L1 gerichtet. Hingegen ist die zweite Außenfläche 8 zur Erfassungseinheit E gerichtet. Der ersten Außenfläche 5 ist eine zweite Spiegelfläche 7 zugeordnet, während der zweiten Außenfläche 8 eine erste Spiegelfläche 6 zugeordnet ist. Dabei wird unter einer Zuordnung der Spiegelfläche zur Außenfläche beispielsweise eine Anordnung der Spiegelfläche an der Außenfläche verstanden.The mirror system SP is designed as a monolithic mirror system. It is therefore made in one piece. The mirror system SP has two outer surfaces, namely a first outer surface 5 and a second outer surface 8th , The first outer surface 5 is to the first lens unit L1 directed. In contrast, the second outer surface 8th to the registration unit e directed. The first outer surface 5 is a second mirror surface 7 assigned during the second outer surface 8th a first mirror surface 6 assigned. An assignment of the mirror surface to the outer surface is understood to mean, for example, an arrangement of the mirror surface on the outer surface.

Beispielsweise weist die erste Außenfläche 5 einen ersten Außenabschnitt 5a und einen zweiten Außenabschnitt 5b auf. Sowohl der erste Außenabschnitt 5a als auch der zweite Außenabschnitt 5b sind mit einer Antireflexschicht versehen, so dass eine Transmission von im Wesentlichen von 99,7 % für die elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 550nm bis 580nm erzielt wird. Zwischen dem ersten Außenabschnitt 5a und dem zweiten Außenabschnitt 5b ist ein erster Spiegelabschnitt 5c der zweiten Spiegelfläche 7 angeordnet. Der erste Spiegelabschnitt 5c ist mit einer Silberschicht versehen, so dass eine Reflektion der elektromagnetischen Strahlung im Wesentlichen von 97 % erzielt wird. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, dass der erste Spiegelabschnitt 5c zunächst mit einer reflektierenden Silberschicht versehen wird, über die wiederum eine Antireflexschicht angeordnet wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass auch im Bereich des ersten Spiegelabschnitts 5c elektromagnetische Strahlung in das Spiegelsystem SP eintreten kann. Bei einem wiederum weiteren Ausführungsbeispiel ist es vorgesehen, im Bereich des ersten Spiegelabschnitts 5c eine Antireflexschicht aufzubringen, welche für elektromagnetische Strahlung, die aus Richtung der ersten Linseneinheit L1 kommt, transmittierend wirkt, und welche für elektromagnetische Strahlung, welche aus Richtung der dritten Linseneinheit L3 kommt, reflektierend wirkt. Sämtliche vorgenannten Schichten werden beispielsweise mittels Aufdampfen auf das Spiegelsystem SP aufgebracht.For example, the first outer surface 5 a first outer section 5a and a second outer section 5b on. Both the first outer section 5a as well as the second outer section 5b are provided with an anti-reflective layer, so that a transmission of essentially 99.7% is achieved for electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 550 nm to 580 nm. Between the first outer section 5a and the second outer section 5b is a first mirror section 5c the second mirror surface 7 arranged. The first mirror section 5c is provided with a silver layer, so that a reflection of the electromagnetic radiation is essentially achieved by 97%. In a further exemplary embodiment it is provided that the first mirror section 5c is first provided with a reflective silver layer, over which in turn an anti-reflective layer is arranged. This ensures that also in the area of the first mirror section 5c electromagnetic radiation in the mirror system SP can occur. In yet another embodiment, it is provided in the area of the first mirror section 5c to apply an anti-reflective layer, which is for electromagnetic radiation coming from the direction of the first lens unit L1 comes, transmits, and which for electromagnetic Radiation coming from the direction of the third lens unit L3 comes, has a reflective effect. All of the aforementioned layers are applied to the mirror system, for example, by vapor deposition SP applied.

Eine ähnliche Struktur ist für die zweite Außenfläche 8 vorgesehen. So weist die zweite Außenfläche 8 einen zweiten Spiegelabschnitt 8a und einen dritten Spiegelabschnitt 8b der ersten Spiegelfläche 6 auf. Sowohl der zweite Spiegelabschnitt 8a als auch der dritte Spiegelabschnitt 8b sind mit einer Silberschicht versehen, so dass eine Reflektion der elektromagnetischen Strahlung, welche aus Richtung der ersten Außenfläche 5 kommt, im Wesentlichen von 97 % erzielt wird. Zwischen dem zweiten Spiegelabschnitt 8a und dem dritten Spiegelabschnitt 8b ist ein dritter Außenabschnitt 8c angeordnet. Dieser ist mit einer Antireflexschicht versehen, so dass eine Transmission von im Wesentlichen von 99,7 % für die elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 550nm bis 580nm erzielt wird, welche aus Richtung der ersten Außenfläche 5 stammt. Sämtliche der vorgenannten Schichten werden beispielsweise wiederum mittels Aufdampfen auf das Spiegelsystem SP aufgebracht.A similar structure is for the second outer surface 8th intended. So the second outer surface 8th a second mirror section 8a and a third mirror section 8b the first mirror surface 6 on. Both the second mirror section 8a as well as the third mirror section 8b are provided with a silver layer, so that a reflection of the electromagnetic radiation, which comes from the direction of the first outer surface 5 comes, is essentially achieved by 97%. Between the second mirror section 8a and the third mirror section 8b is a third outer section 8c arranged. This is provided with an anti-reflective layer, so that a transmission of essentially 99.7% is achieved for the electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 550 nm to 580 nm, which comes from the direction of the first outer surface 5 comes. All of the aforementioned layers are, for example, in turn deposited on the mirror system SP applied.

Nachfolgend werden in einer Tabelle Eigenschaften der ersten Linseneinheit L1, der zweiten Linseneinheit L2, der dritten Linseneinheit L3, der vierten Linseneinheit L4, des Spiegelsystems SP, des Filters F sowie der Erfassungseinheit E angegeben. Einheit Fläche Radius Abstand [mm] Glas L1 Fläche 1 49,04640 4,87339 LAK9G15 Fläche 2 21,91030 5,96210 L2 Fläche 3 36,81300 3,18699 K5G20 Fläche 4 4302,0000 2,58957 SP Fläche 5 Unendlich 15,52 BK7G18 Fläche 6 -36,25680 -15,13957 Spiegelmaterial Fläche 7 -7,50000 15,13957 Spiegelmaterial Fläche 8 -36,25680 2,01599 L3 Fläche 9 -4,21700 2,31110 LAK9G15 Fläche 10 36,02700 2,55137 L4 Fläche 11 -4,9400 4,60000 LF5G15 Fläche 12 -6,38900 5,73850 F Fläche 13 unendlich 1,0000 BK7G18 Fläche 14 unendlich 0,10305 E Fläche 15 unendlich The following is a table of properties of the first lens unit L1 , the second lens unit L2 , the third lens unit L3 , the fourth lens unit L4 , the mirror system SP , the filter F and the registration unit e specified. unit area radius Distance [mm] Glass L1 Area 1 49.04640 4.87339 LAK9G15 Area 2 21.91030 5.96210 L2 Area 3 36.81300 3.18699 K5G20 Area 4 4302.0000 2.58957 SP Area 5 infinitely 15.52 BK7G18 Area 6 -36.25680 -15.13957 mirror material Area 7 -7.50000 15.13957 mirror material Area 8 -36.25680 2.01599 L3 Area 9 -4.21700 2.31110 LAK9G15 Area 10 36.02700 2.55137 L4 Area 11 -4.9400 4.60000 LF5G15 Area 12 -6.38900 5.73850 F Area 13 infinitely 1.0000 BK7G18 Area 14 infinitely 0.10305 e Area 15 infinitely

Die in der vorstehenden Tabelle genannten Eigenschaften gelten für ein optisches System 100 mit einer Brennweite von f=286 mm. Ferner gehen aus der vorstehenden Tabelle die einzelnen Flächen der einzelnen Linseneinheiten L1 bis L4 (Flächen 1 bis 4 sowie 9 bis 12), des Spiegelsystems SP (erste Außenfläche 5, zweite Außenfläche 8, erste Spiegelfläche 6, zweite Spiegelfläche 7), des Filterelements F (Flächen 13 und 14) und der Erfassungseinheit E (Fläche 15) hervor. Ferner sind die Radien der einzelnen Flächen angegeben. Darüber hinaus ist der Abstand des Scheitelpunkts einer ersten Fläche zu dem Scheitelpunkt der nächsten Fläche angegeben. Dies gibt auch die Dicke der einzelnen Linseneinheiten L1 bis L4, des Spiegelsystems SP und des Filterelements F wieder. Ferner ist die Glassorte der jeweiligen Einheiten angegeben, wobei die Notation der Glassorten sich auf Glassorten des Unternehmens Schott bezieht. Die Tabelle wurde allgemein für einen Spektralbereich von 400nm bis 1200nm erstellt.The properties listed in the table above apply to an optical system 100 with a focal length of f = 286 mm. The individual areas of the individual lens units are also shown in the table above L1 to L4 (areas 1 to 4 such as 9 to 12 ), the mirror system SP (first outer surface 5 , second outer surface 8th , first mirror surface 6 , second mirror surface 7 ), the filter element F (areas 13 and 14 ) and the registration unit e (Area 15 ). The radii of the individual surfaces are also given. In addition, the distance from the vertex of a first surface to the vertex of the next surface is specified. This also gives the thickness of the individual lens units L1 to L4 , the mirror system SP and the filter element F again. The glass type of the respective units is also given, the notation of the glass types referring to Schott glass types. The table was generally created for a spectral range from 400nm to 1200nm.

Wie oben erwähnt, sind die angegebenen Eigenschaften auf ein optisches System 100 mit einer Brennweite von f=286 mm normiert. Durch Multiplikation der Radien und Abstände mit einem Faktor können die Eigenschaften auf andere Brennweiten proportional umgerechnet werden.As mentioned above, the properties stated are on an optical system 100 standardized with a focal length of f = 286 mm. By multiplying the radii and distances by a factor, the properties can be converted proportionally to other focal lengths.

Das in der 1 dargestellte optische System 100 weist eine Baulänge von 50,5 mm auf. Dies ist der Abstand der ersten Linseneinheit L1 zur Erfassungseinheit E. Dabei ist der Abstand die Entfernung zwischen dem Scheitelpunkt einer ersten Fläche (hier Eintrittsfläche 1 der erste Linseneinheit L1) und dem Scheitelpunkt einer zweiten Fläche (Eintrittsfläche 15 der Erfassungseinheit E). Falls kein Scheitelpunkt an einer der Flächen ausgebildet ist (im Falle einer ebenen Fläche), dann wird die Ebene zur Bestimmung des Abstands herangezogen.That in the 1 illustrated optical system 100 has an overall length of 50.5 mm. This is the distance between the first lens unit L1 to the registration unit e , The distance is the distance between the apex of a first surface (here the entrance surface 1 the first lens unit L1 ) and the Vertex of a second surface (entry surface 15 the registration unit e ). If no vertex is formed on one of the surfaces (in the case of a flat surface), then the plane is used to determine the distance.

Das optische System 100 ist ferner derart ausgestaltet, dass ein Verhältnis von Baulänge zu Brennweite von 0,175 erzielt wird. Darüber hinaus weist das optische System einen Bildwinkel im Bereich von -1,7° bis 1,7°, beispielsweise -1,5° bis 1,5° auf. Besonders bevorzugt ist ein Bereich von - 1,544° bis 1,544°.The optical system 100 is also designed so that a ratio of length to focal length of 0.175 is achieved. In addition, the optical system has an angle of view in the range of -1.7 ° to 1.7 °, for example -1.5 ° to 1.5 °. A range from - 1.544 ° to 1.544 ° is particularly preferred.

Das optische System 100 ist athermal ausgebildet. Es ist demnach unempfindlich gegenüber Temperaturwechsel. Temperatureinflüsse, insbesondere Temperaturschwankungen in einem Bereich von ± 20°C oder von ± 50°C um eine Normtemperatur (beispielsweise Zimmertemperatur oder 0°C, wobei die Normtemperatur nicht auf die vorgenannten Werte eingeschränkt ist) beeinflussen daher die Funktionstüchtigkeit des optischen Systems 100 nicht. Sämtliche Glassorten sind strahlungsfeste Gläser, so dass das optische System 100 durchaus im Weltall eingesetzt werden kann.The optical system 100 is athermally trained. It is therefore insensitive to changes in temperature. Temperature influences, in particular temperature fluctuations in a range of ± 20 ° C or of ± 50 ° C around a standard temperature (for example room temperature or 0 ° C, the standard temperature not being limited to the aforementioned values) therefore influence the functionality of the optical system 100 Not. All types of glass are radiation-resistant glasses, making the optical system 100 can be used in space.

Ferner ist das optische System 100 unempfindlich gegen Schockbelastung ausgebildet. Die Ausbildung gegen Schockbelastung erfolgt beispielsweise dadurch, dass das optische System 100 gewichts-symmetrisch ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass der Schwerpunkt des optischen Systems 100 möglichst in der Mitte des optischen Systems 100 angeordnet ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass möglichst wenig Teile des optischen Systems 100 in Schwingungen von großer Amplitude versetzt werden, was die Funktionstüchtigkeit des optischen Systems 100 beeinträchtigen könnte.Furthermore, the optical system 100 insensitive to shock loads. The training against shock loading takes place, for example, in that the optical system 100 is formed weight-symmetrical. This means that the focus of the optical system 100 if possible in the middle of the optical system 100 is arranged. This enables as few parts of the optical system as possible 100 vibrated of large amplitude, which is the functionality of the optical system 100 could affect.

Die oben beschriebene Ausbildung des optischen Systems 100 (oder auch Struktur des optischen Systems 100) ist darüber hinaus kompakt, so dass auch nur ein geringes Gewicht erzielt wird.The formation of the optical system described above 100 (or structure of the optical system 100 ) is also compact, so that even a low weight is achieved.

Die erste Linseneinheit L1, die zweite Linseneinheit L2, die dritte Linseneinheit L3 und die vierte Linseneinheit L4 sind jeweils mit einer Antireflexschicht versehen. Dabei wird eine Transmission von größer oder gleich 99,7 % für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 550 nm bis 580 nm erzielt. Ferner wird eine Transmission von größer oder gleich 90 % für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von im Wesentlichen 1064 nm erzielt. Die vorgenannten Eigenschaften beziehen sich auf jeweils eine der Flächen der vorgenannten Linseneinheiten.The first lens unit L1 , the second lens unit L2 , the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 are each provided with an anti-reflective coating. A transmission of greater than or equal to 99.7% is achieved for electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 550 nm to 580 nm. Furthermore, a transmission of greater than or equal to 90% is achieved for electromagnetic radiation with a wavelength of essentially 1064 nm. The aforementioned properties each relate to one of the surfaces of the aforementioned lens units.

Gemäß der 2 ist dem optischen System 100 nach 1 eine Blende BL vorgeschaltet, deren Abstand von der ersten Linseneinheit L1 in zur Erfassungseinheit E entgegengesetzter Richtung ca. 128 mm beträgt. Hinsichtlich der Definition des Abstandes wird auf weiter oben verwiesen.According to the 2 is the optical system 100 to 1 an aperture BL upstream, the distance from the first lens unit L1 in to the registration unit e opposite direction is approx. 128 mm. With regard to the definition of the distance, reference is made to above.

Das optische System 100 wird beispielsweise zur Kommunikation zwischen einem ersten Satelliten A und einem zweiten Satelliten B im Weltall eingesetzt. Dies ist in 5 näher dargestellt. Dabei weisen sowohl der erste Satellit A als auch der zweite Satellit B jeweils ein optisches System 100 gemäß der 1 auf, um elektromagnetische Strahlung zu empfangen, mit welcher Daten übertragen werden.The optical system 100 becomes, for example, for communication between a first satellite A and a second satellite B used in space. This is in 5 shown in more detail. Both the first satellite point A as well as the second satellite B one optical system each 100 according to the 1 to receive electromagnetic radiation with which data is transmitted.

Elektromagnetische Strahlung, die von dem ersten Satelliten A zu dem zweiten Satelliten B gesendet wird, tritt bei dem optischen System 100 des Satelliten B durch die Blende BL und anschließend durch die erste Linseneinheit L1 und die zweite Linseneinheit L2. Anschließend tritt die elektromagnetische Strahlung in das Spiegelsystem SP ein und wird von der ersten Spiegelfläche (Fläche 6) auf die zweite Spiegelfläche (Fläche 7) reflektiert. Von dort wird die elektromagnetische Strahlung in Richtung der Außenfläche 8 reflektiert und tritt anschließend aus dem Spiegelsystem SP durch die Außenfläche 8 heraus und gelangt nach Durchlaufen der dritten Linseneinheit L3 und der vierten Linseneinheit L4 zum Filterelement F. Nach Durchtreten des Filterelements F trifft die elektromagnetische Strahlung auf die Erfassungseinheit E.Electromagnetic radiation from the first satellite A to the second satellite B is sent occurs at the optical system 100 of the satellite B through the aperture BL and then through the first lens unit L1 and the second lens unit L2 , The electromagnetic radiation then enters the mirror system SP one and is from the first mirror surface (surface 6 ) on the second mirror surface (surface 7 ) reflected. From there, the electromagnetic radiation is directed towards the outer surface 8th reflects and then emerges from the mirror system SP through the outer surface 8th and passes through the third lens unit L3 and the fourth lens unit L4 to the filter element F , After passing through the filter element F the electromagnetic radiation strikes the detection unit e ,

Alternativ oder zusätzlich hierzu wird das optische System 100 zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung eingesetzt.Alternatively or in addition to this, the optical system 100 used for the acquisition of electromagnetic radiation.

Aus der 3 geht die Aberration (astigmatische Feldkurve und Verzeichnung) hervor. Es wurde festgestellt, dass das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel des optischen Systems 100 eine Verzeichnung von ≤ 0,1 % aufweist.From the 3 shows the aberration (astigmatic field curve and distortion). It has been found that the above-described embodiment of the optical system 100 has a distortion of ≤ 0.1%.

4 zeigt die Beugungs-Modulationtransferfunktion. Aufgetragen ist die Modulation über der Raumfrequenz für verschiedene Wellenlängen. 4 shows the diffraction modulation transfer function. The modulation is plotted against the spatial frequency for different wavelengths.

Das optische System 100 ist ein katadiotropisches System, welches sehr kompakt aufgebaut ist und ein geringes Gewicht aufweist. Überlegungen haben ergeben, dass das optische System 100 zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung und insbesondere zur Kommunikation zwischen zwei Orten besonders gut geeignet ist. Darüber hinaus ist die Verwendung des monolithischen Spiegelsystems SP besonders von Vorteil, da die Fertigung eines derartigen Spiegelsystems SP einfach möglich ist und darüber hinaus gewährleistet, dass die Baulänge des optischen Systems 100 gering ausgebildet sein kann. The optical system 100 is a catadiotropic system, which is very compact and has a low weight. Considerations have shown that the optical system 100 is particularly well suited for focusing electromagnetic radiation and in particular for communication between two locations. In addition, the use of the monolithic mirror system SP particularly advantageous because the production of such a mirror system SP is easily possible and also ensures that the overall length of the optical system 100 can be made small.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
optisches System optical system
L1L1
erste Linseneinheitfirst lens unit
L2L2
zweite Linseneinheitsecond lens unit
L3L3
dritte Linseneinheitthird lens unit
L4L4
vierte Linseneinheit fourth lens unit
AA
erster Satellitfirst satellite
BB
zweiter Satellitsecond satellite
Ee
Erfassungseinheitacquisition unit
FF
Filterfilter
SPSP
Spiegelsystemmirror system
BLBL
Blende cover
11
erste Fläche der ersten Linseneinheitfirst surface of the first lens unit
22
zweite Fläche der ersten Linseneinheitsecond surface of the first lens unit
33
erste Fläche der zweiten Linseneinheitfirst surface of the second lens unit
44
zweite Fläche der zweiten Linseneinheitsecond surface of the second lens unit
55
erste Außenfläche des Spiegelsystemsfirst outer surface of the mirror system
5a5a
erster Außenabschnittfirst outer section
5b5b
zweiter Außenabschnittsecond outer section
5c5c
erster Spiegelabschnittfirst mirror section
66
erste Spiegelfläche des Spiegelsystemsfirst mirror surface of the mirror system
77
zweite Spiegelfläche des Spiegelsystemssecond mirror surface of the mirror system
88th
zweite Außenfläche des Spiegelsystemssecond outer surface of the mirror system
8a8a
zweiter Spiegelabschnittsecond mirror section
8b8b
dritter Spiegelabschnittthird mirror section
8c8c
dritter Außenabschnittthird outer section
99
erste Fläche der dritten Linseneinheitfirst surface of the third lens unit
1010
zweite Fläche der dritten Linseneinheitsecond surface of the third lens unit
1111
erste Fläche der vierten Linseneinheitfirst surface of the fourth lens unit
1212
zweite Fläche der vierten Linseneinheitsecond surface of the fourth lens unit
1313
erste Fläche des Filterelementsfirst surface of the filter element
1414
zweite Fläche des Filterelementssecond surface of the filter element
1515
Eingangsfläche ErfassungseinheitEntry area of registration unit

Claims (18)

Optisches System (100) zur Fokussierung elektromagnetischer Strahlung auf eine Erfassungseinheit (E), wobei das optische System (100) ein Spiegelsystem (SP) aufweist, dadurch gekennzeichnet, - dass das optische System (100) eine erste Linseneinheit (L1) und mindestens eine Erfassungseinheit (E) aufweist, - dass von der ersten Linseneinheit (L1) in Richtung der Erfassungseinheit (E) eine zweite Linseneinheit (L2), das Spiegelsystem (SP), eine dritte Linseneinheit (L3) und eine vierte Linseneinheit (L4) angeordnet sind, und - dass das Spiegelsystem (SP) einstückig ausgebildet ist und zwei Außenflächen (5,8) aufweist.Optical system (100) for focusing electromagnetic radiation onto a detection unit (E), the optical system (100) having a mirror system (SP), characterized in that - the optical system (100) has a first lens unit (L1) and at least one Detection unit (E) has - that from the first lens unit (L1) towards the detection unit (E) a second lens unit (L2), the mirror system (SP), a third lens unit (L3) and a fourth lens unit (L4) are arranged , and - that the mirror system (SP) is formed in one piece and has two outer surfaces (5, 8). Optisches System (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1), die zweite Linseneinheit (L2), die dritte Linseneinheit (L3) und/oder die vierte Linseneinheit (L4) jeweils aus einer einzelnen Linse bestehen.Optical system (100) according to Claim 1 , characterized in that the first lens unit (L1), the second lens unit (L2), the third lens unit (L3) and / or the fourth lens unit (L4) each consist of a single lens. Optisches System (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1) eine Eintrittsfläche (1) und eine Austrittsfläche (2) für elektromagnetische Strahlung aufweist, und dass die Eintrittsfläche (1) und/oder die Austrittsfläche (2) der ersten Linseneinheit (L1) sphärisch ausgebildet ist/sind.Optical system (100) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first lens unit (L1) has an entry surface (1) and an exit surface (2) for electromagnetic radiation, and that the entry surface (1) and / or the exit surface (2) of the first lens unit (L1) is spherical is / are. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Linseneinheit (L2), die dritte Linseneinheit (L3) und die vierte Linseneinheit (L4) jeweils eine Eintrittsfläche (3, 9, 11) und eine Austrittsfläche (4, 10, 12) für elektromagnetische Strahlung aufweisen, und dass sowohl die Eintrittsfläche (3, 9, 11) als auch die Austrittsfläche (4, 10, 12) einer jeden der zweiten Linseneinheit (L2), der dritten Linseneinheit (L3) und der vierten Linseneinheit (L4) sphärisch ausgebildet sind.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the second lens unit (L2), the third lens unit (L3) and the fourth lens unit (L4) each have an entry surface (3, 9, 11) and an exit surface (4th , 10, 12) for electromagnetic radiation, and that both the entry surface (3, 9, 11) and the exit surface (4, 10, 12) of each of the second lens unit (L2), the third lens unit (L3) and the fourth lens unit (L4) are spherical. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Blendeneinheit (BL) vorgesehen ist, die von der ersten Linseneinheit (L1) ausgehend in zur Erfassungseinheit (E) entgegengesetzter Richtung angeordnet ist.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that a diaphragm unit (BL) is provided which, starting from the first lens unit (L1), is arranged in the opposite direction to the detection unit (E). Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (100) mit einem Bildwinkel im Bereich von -1,7° bis 1,7° versehen ist.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical system (100) is provided with an image angle in the range from -1.7 ° to 1.7 °. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (100) eine Brennweite im Bereich von 250 mm bis 300 mm aufweist, und dass der Abstand der ersten Linseneinheit (L1) zur Erfassungseinheit (E) im Bereich von 40 mm bis 70 mm liegt.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical system (100) has a focal length in the range from 250 mm to 300 mm, and in that the distance between the first lens unit (L1) and the detection unit (E) is in the range from 40 mm to 70 mm. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1), die zweite Linseneinheit (L2), die dritte Linseneinheit (L3) und/oder die vierte Linseneinheit (L4) aus einem strahlungsfesten Glas gebildet ist/sind.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lens unit (L1), the second lens unit (L2), the third lens unit (L3) and / or the fourth lens unit (L4) is formed from a radiation-resistant glass /are. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, - dass eine erste Außenfläche (5) des Spiegelsystems (SP) zur ersten Linseneinheit (L1) gerichtet ist, wobei eine zweite Außenfläche (8) des Spiegelsystems (SP) zur Erfassungseinheit (E) gerichtet ist, und - dass das Spiegelsystem (SP) zwei Spiegelflächen (6, 7) aufweist, wobei eine erste Spiegelfläche (6) der zweiten Außenfläche (8) zugeordnet ist und wobei eine zweite Spiegelfläche (7) der ersten Außenfläche (5) zugeordnet ist.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that - a first outer surface (5) of the mirror system (SP) is directed towards the first lens unit (L1), with a second outer surface (8) of the mirror system (SP) towards the detection unit (E) is directed, and - that the mirror system (SP) has two mirror surfaces (6, 7), a first mirror surface (6) being assigned to the second outer surface (8) and a second mirror surface (7) being associated with the first outer surface ( 5) is assigned. Optisches System (100) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1), die zweite Linseneinheit (L2), die dritte Linseneinheit (L3), die vierte Linseneinheit (L4) und das Spiegelsystem (SP) die folgenden Eigenschaften aufweisen, wobei die Eigenschaften auf das optische System (100) mit einer Brennweite von f=286 mm normiert sind: Fläche Radius Abstand [mm] Glas Erste Fläche (1) der ersten Linseneinheit (L1) 49,04640 4,87339 LAK9G15 Zweite Fläche (2) der ersten Linseneinheit (L1) 21,91030 5,96210 Erste Fläche (3) der zweiten Linseneinheit (L2) 36,81300 3,18699 K5G20 Zweite Fläche (4) der zweiten Linseneinheit (L2) 4302,0000 2,58957 Erste Außenfläche (5) des Spiegelsystems (SP) Unendlich 15,52 BK7G18 Erste Spiegelfläche (6) des Spiegelsystems (SP) -36,25680 -15,13957 Spiegelmaterial Zweite Spiegelfläche (7) des Spiegelsystems (SP) -7,50000 15,13957 Zweite Außenfläche (8) des Spiegelsystems (SP) -36,25680 2,01599 Erste Fläche (9) der dritten Linseneinheit (L3) -4,21700 2,31110 LAK9G15 Zweite Fläche (10) der dritten Linseneinheit (L3) 36,02700 2,55137 Erste Fläche (11) der vierten Linseneinheit (L4) -4,9400 4,60000 LF5G15 Zweite Fläche (12) der vierten Linseneinheit (L4) -6,38900
Optical system (100) according to Claim 9 , characterized in that the first lens unit (L1), the second lens unit (L2), the third lens unit (L3), the fourth lens unit (L4) and the mirror system (SP) have the following properties, the properties being related to the optical system (100) with a focal length of f = 286 mm are standardized: area radius Distance [mm] Glass First surface (1) of the first lens unit (L1) 49.04640 4.87339 LAK9G15 Second surface (2) of the first lens unit (L1) 21.91030 5.96210 First surface (3) of the second lens unit (L2) 36.81300 3.18699 K5G20 Second surface (4) of the second lens unit (L2) 4302.0000 2.58957 First outer surface (5) of the mirror system (SP) infinitely 15.52 BK7G18 First mirror surface (6) of the mirror system (SP) -36.25680 -15.13957 mirror material Second mirror surface (7) of the mirror system (SP) -7.50000 15.13957 Second outer surface (8) of the mirror system (SP) -36.25680 2.01599 First surface (9) of the third lens unit (L3) -4.21700 2.31110 LAK9G15 Second surface (10) of the third lens unit (L3) 36.02700 2.55137 First surface (11) of the fourth lens unit (L4) -4.9400 4.60000 LF5G15 Second surface (12) of the fourth lens unit (L4) -6.38900
Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Linseneinheit (L1), die zweite Linseneinheit (L2), die dritte Linseneinheit (L3) und/oder die vierte Linseneinheit (L4) jeweils mit einer Antireflexschicht versehen sind, so dass eine Transmission von größer oder gleich 99,7% für eine elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 550 nm bis 580 nm und eine Transmission von größer oder gleich 90% für elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 1064 nm erzielt werden.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first lens unit (L1), the second lens unit (L2), the third lens unit (L3) and / or the fourth lens unit (L4) are each provided with an anti-reflective layer , so that a transmission of greater than or equal to 99.7% for electromagnetic radiation with a wavelength in the range from 550 nm to 580 nm and a transmission of greater than or equal to 90% for electromagnetic radiation with a wavelength of 1064 nm are achieved. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche in Verbindung mit Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenflächen (5, 8) des Spiegelsystems (SP) mit einer Antireflexschicht versehen sind, so dass eine Transmission im Wesentlichen von größer oder gleich 99,7% erzielt wird, und dass die Spiegelflächen (6, 7) des Spiegelsystems (SP) mit einer Silberschicht versehen sind, so dass eine Reflexion im Wesentlichen von größer oder gleich 97% erzielt wird.Optical system (100) according to one of the preceding claims in connection with Claim 9 , characterized in that the outer surfaces (5, 8) of the mirror system (SP) are provided with an antireflection layer, so that a transmission substantially greater than or equal to 99.7% is achieved, and that the mirror surfaces (6, 7) of the Mirror system (SP) are provided with a silver layer, so that a reflection of substantially greater than or equal to 97% is achieved. Optisches System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (100) athermal ausgebildet ist.Optical system (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the optical system (100) is athermal. Optisches System (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (100) mit einem Bildwinkel im Bereich von - 1,5° bis 1,5° versehen ist.Optical system (100) according to Claim 6 , characterized in that the optical system (100) is provided with an image angle in the range of - 1.5 ° to 1.5 °. Optisches System (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das optische System (100) eine Brennweite im Bereich von 260 mm bis 290 mm aufweist.Optical system (100) according to Claim 7 , characterized in that the optical system (100) has a focal length in the range from 260 mm to 290 mm. Optisches System (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der ersten Linseneinheit (L1) zur Erfassungseinheit (E) im Bereich von 50 mm bis 60 mm liegt.Optical system (100) according to Claim 7 , characterized in that the distance between the first lens unit (L1) and the detection unit (E) is in the range from 50 mm to 60 mm. Datenübertragungssystem zur Übertragung von Daten zwischen zwei Orten (A, B) mit mindestens einem optischen System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche. Data transmission system for the transmission of data between two locations (A, B) with at least one optical system (100) according to one of the preceding claims. System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung mit mindestens einem optischen System (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche.System for the acquisition of electromagnetic radiation with at least one optical system (100) according to one of the preceding claims.
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