JPS6262315A - リツチ−・クレチアン式天体望遠鏡の平坦化レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ）産業上の利用分野 リッチー・クレチアン式天体望遠鏡は、鏡面形状が双曲
面に近い非球面の主鏡と副鏡で構成される。

リッチー・クレチアン系は球面収差を零とし、且つ正弦
条件を満足することを条件にして主鏡と副鏡の鏡面形状
を求めた光学系であるため完全なアプラナートである。

しかし、非点収差、像面弯曲収差及びペッツバール和が
大きく残存するため像面の弯曲が著しく大きく、像面を
平面として使用する場合には哀傷が得られる画角は狭い
。

口）従来の技術 像面を平面と規制して使用する場合、これまではりッチ
ー・フレチアン系の焦点位置の近傍に平坦化レンズを挿
入することによってこれらの収差を補正しているが、焦
点位置近くに負レンズを挿入することはペッツバール和
を小さくすることに有効なためである。ｒ１９６８年２
月号・ＡＰＰＬＩＥＤ　０ＰＴＩＣＳ　　（アプライド
　オプティックス）」ハ）発明が解決しようとする問題
点 しかし、上記従来技術ではり・ノチー・フレチアン系の
平坦化レンズの後面から焦点位置までの距離を大きくと
ることができなかったために、焦点距離の短い天体望遠
鏡に、分光器、波長選択フィルター、光電渕器等の観測
機器が装着できなかった問題点があった。

二）問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するために次の手段を採用し
たものである。

すなわち、Ｆナンバー８前後のリッチー・クレチアン系
に対応する平坦化レンズ（Ｌ）は、同種の硝子から構成
された大きな焦点距離（ｆ′）を有し、各々が大きな焦
点距離（ｆ１）　　（ｆ２）を有する単レンズの前群レ
ンズ（Ｌ１）と空気間隔を有した正、負レンズからなる
タブレットの後群レンズ（Ｌ２）とが大きな空気間隔（
ｔ１）を有する二群レンズから構成され、リッチー・ク
レチアン系の焦点距離を（ｆｏ　　）とすると、 平坦化レンズ（Ｌ）の挿入位置（１）は０．０２５　＜
　−＜０．０８８　　　・　・　・　・　・　・（１）
Ｏ 前群レンズ（Ｌ１）と後群レンズ（Ｌ２）との空気間隔
（ｔ１）は ０．００８　＜　−＜０．０３２　　　　・　・　・　
・　・（２）ｆ。

Ｏ≦１πＩ　Ｉく５ ０　≦１π２１く７　　・　・　・　・　・　・（３平
坦化レンズ（Ｌ２）において、空気間隔（ｔ２）に接す
る側の正レンズの曲率半径を（Ｒ）、負レンズの曲率半
径を（Ｒ゛）とすると ｌ　Ｒｌ　＞　ＩＲ”ｌ　・・・・・・・（４平坦化レ
ンズ（Ｌ２）において、正レンズ及び負レンズまでの焦
点距離を（ｆ２１　）　、　　（ｆ２２　）とすると の（１）〜（５）を満足した同種の硝子から構成される
リッチー・クレチアン式天体望遠鏡の平坦化レンズとし
たものである。

ホ）作用 本発明は短波長側の吸収が小さい同種の硝子を用いた大
きな空気間隔を有する二群レンズからなる平坦化レンズ
を用いることによって、平坦化レンズ後面から焦点位置
までの距離が大きく、且つ±０．５°の範囲で各収差を
良好に補正したリッチー・クレチアン系の平坦化レンズ
を提供する。

本発明のリッチー・クレチアン式天体望遠鏡の平坦化レ
ンズは同種類の硝子で構成されており、色収差の補正が
困難であるために、前群レンズ（Ｌ１）、後群レンズ（
Ｌ２）による色収差の発生を抑えなければならない。

そのためには、前、後群レンズ（Ｌ１）　　（Ｌ２）の
屈折力を弱めることが必要となり、（３）式の（π）、
（π１）（π２）より屈折力が強くなると色収差の補正
が困難となる。

又、（２）式の条件のように前群レンズ（Ｌ１）と後群
レンズ（Ｌ２）との空気間隔（ｔ１）を大きくとること
と（５）式の条件によって倍率の色収差を補正している
。

（３）式は又、リッチー・クレチアン系の焦点距離と、
平坦化レンズ（Ｌ）を挿入後の焦点距離との差を小さく
するための条件である。

リッチー・クレチアン系では球面収差が零であるため、
平坦化レンズ（Ｌ）を挿入しても球面収差を小さく抑え
るには（３）式のように前、後群レンズ（ＬＬ）　　（
Ｌ２）の屈折力を弱めることが必要である。

更に（４）、（５）式の条件は、後群レンズ（Ｌ２）よ
る球面収差の発生を小さく抑えると同時に、非点収差係
数をアンダーにし、全体として補正している番特に（４
）式の条件を崩すと球面収差、コマ収差量特に（４）式
の条件を崩すと球面収差、コマ収差及び非点収差の補正
ができなくなる。

コマ収差はりッチー・フレチアン系では零であるため、
平坦化レンズ（Ｌ）の挿入によるコマ収差の発生を抑え
なければならない。

前群レンズ（Ｌ１）の屈折力を（３）式のように選び前
群レンズ（Ｌ１）によるコマ収差を小さくし、又（４）
、（５）式の条件によって後群レンズ（Ｌ２）の正、負
レンズによって各々生じるコマ収差を相殺させることに
より後群レンズ（Ｌ２）によるコマ収差の発生を抑えて
いる。

本発明による単レンズの前群レンズ（Ｌ１）と空気間隔
を有した平坦化レンズ（Ｌ）は（２）、（３）、（４）
、（５）式の条件において各収差量の発生を小さくでき
るため、平坦化レンズ（Ｌ）の挿入位置（りの選択によ
って挿入後の合成光学系の後側焦点距離を大きくするこ
とができるが、（１１式の条件を越すと、色収差、球面
収差、コマ収差及び非点収差の補正が困難となる。

正、負レンズからなるダブレフトの後群レンズ（Ｌ２）
をリッチー・クレチアン系の焦点側に置くことは、後群
レンズ（Ｌ２）のペッツバール和をアンダーに発生させ
てリッチー・クレチアン系の正のペッツバール和を補正
している。

へ）実施例 本発明の詳細な説明する前に第１図、第２図及び第４図
の夫々の符号を説明し、続いて第一実施例、第二実施例
を説明する。

第１図において Ｍｐ：リッチー・クレチアン系の主鏡 Ｍｓ：リッチー・クレチアン系の副鏡 Ｐｏ：リッチー・クレチアン系の焦点位置第２図及び第
４図において ＲＣ：リッチー・クレチアン系 ｆｏ：リッチー・クレチアン系の焦点距離Ｍｐ：リッチ
ー・フレチアン系の主鏡 Ｍｓ：リッチー・クレチアン系の副鏡 Ｐｏ：リッチー・クレチアン系の焦点位置Ｒｏｌ　　ｓ
主鏡の鏡面形状 Ｒｏ２　：副鏡の鏡面形状 Ｌ：平坦化レンズ ｆ”：平坦化レンズの焦点距離 π：リッチー・クレチアン系の焦点距離ｆｏ＝１．０シ
とた時の平坦化レンズの屈折力Ｏ Ｌｌ：平坦化レンズの前群レンズ ｆｌ：平坦化レンズの前群レンズの焦点距離π１　：平
坦化レンズの前群レンズの屈折力ｆ。

Ｌ２：平坦化レンズの後群レンズ ｆ２：平坦化レンズの後群レンズの焦点距離π２　：平
坦化レンズの後群レンズの屈折力ｆｏ２　：副鏡の頂点
と平坦化レンズの第１面との頂点間距離 ｔｌ、ｔ２：平坦化レンズの空気間隔 Ｒ１〜Ｒ６：平川化レンズの各面の曲率半径ｄ１〜ｄ３
：平坦化レンズの各レンズの肉厚ｆ　：　リッチー・ク
レチアン系、に平坦化レンズを加えた合成光学系の焦点
距離 Ｂｆ：　　合成光学系の後側焦点距離 Ｐ　：　合成光学系の焦点位置 ｌ：　リッチー・クレチアン系の焦点と平坦化レンズの
第１面頂点までの距離 災見皿」二） リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズの焦点距離　　
　　ｆ　＝４，７９０鶴 リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズの後側焦点距離
　　Ｂｆ　＝　１２０龍 リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズのＦナンバー　
　　　Ｆ＝８ リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズのペッツバール
和　ΣＰ　＝０．０６ リッチー・クレチアン系の焦点距離 ｆｏ＝４，８００１＠ リッチー・クレチアン系のＦナンバー　ＦＯ＝８リッチ
ー・クレチアン系のペッツバール和ΣＰｏ＝１．９５ 平坦化レンズの焦点距離　　　ｆ’　＝−３，４００ｍ
ｍ平坦化レンズの後側焦点距離　Ｂｆ＝−３，３０Ｏｎ
＋平坦化レンズの屈折力　π−（ｆ’／ｆｏ）　＝−１
，４平坦化レンズの前群レンズの焦点距離 ｆｌ＝−１６，５０Ｏｎ＋ 平坦化レンズの前群レンズの後側焦点距離Ｂｆｌ　＝−
１６，０００鰭 平坦化レンズの前群レンズの屈折力 π１　＝　（ｆｌ／　ｆｏ）　＝　−０，３平坦化レン
ズの後群レンズの焦点距離 ｆ２＝−４，２５０ｍｍ 平坦化レンズの後群レンズの後側焦点距離Ｂｆ２　＝−
４，２００ｍ 平坦化レンズの後群レンズの屈折力 ｒｃ　２　＝　（ｆ２／　ｆｏ）　＝−１，１平坦化レ
ンズの後群レンズの正レンズの焦点距儲 ｆ２１　　＝６５０　　鶴 ｆ２２　　＝−５６０ｍｍ 平坦化レンズの挿入位置　　　　１　＝２５９　龍ｎｄ
　　　　ｖｄ −４，０８８ＸＩＵ・　　ｙ ＲＣ：リッチー・クレチアン系 Ｌ：平坦化レンズ Ｌｌ：平坦化レンズの前群レンズ Ｌ２：平坦化レンズの後群レンズ Ｒｏｌ　、Ｒｏ２　　：リッチー・フレチアン系の主鏡
と副鏡の鏡面形状 Ｒ１−Ｒ６：平坦化レンズの曲率半径（ｎ）ｔｏｌ、む
ｏ２　、ｔｌ、ｔ２：空気間隔（１重）ｄｉ−ｄ３：レ
ンズの中心肉厚（鶴） ｎｄ；硝子の屈折率（ｄ線） ｖｄ：硝子のアツベ数 実施順ＬΩココ −ソチー・フレチアン系＋平坦化レンズの焦点距離　　
　　ｆ　＝４，８６０　ｘｍ リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズの後側焦点距離
　　１１ｆ　＝　１９３龍 リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズのＦナンバー　
　　Ｆ＝８．１ リッチー・クレチアン系＋平坦化レンズのペッツバール
和　ΣＰ　＝０．６３ リフチー・フレチアン系の焦点距離 ｆｏ＝４，８００　ｖａ リッチー・クレチアン系のＦナンバー　ＦＯ＝８リッチ
ー・クレチアン系のペッツバール和ΣＰｏ＝１．９５ 平坦化レンズの焦点距離　　　ｆ”＝−２，９５０ｍｍ
平坦化レンズの後側焦点距離　Ｂｆ’　　＝−２，７８
５ｍｍ平坦化レンズの屈折力　π−（ｆ’／ｆｏ）　＝
−１，６平坦化レンズの前群レンズの焦点距離 ｆｌ＝−３９，９００ｍ 平坦化レンズの前群レンズの後側焦点距離Ｂｆｌ　＝−
４０，０００ｍ 平坦化レンズの前群レンズの屈折力 ＝１ πｌ　＝　（ｆｌ／ｆｏ）　＝−０，１平坦化レンズの
後群レンズの焦点距離 ｆ２＝−３，２２０鶴 平坦化レンズの後群レンズの後側焦点距離Ｂｆ２　＝−
３，０３０鶴 平坦化レンズの後群レンズの屈折力 ｆｃ　２　＝　（ｆ２／　ｆｏ）　＝　−１，５ｆ２１
　＝５８１鶴 ｆ２２　　　＝−４６５ｍ鳳 平坦化レンズの挿入位置　　　　Ｊ＝３５９鰭ｎｄ　　
　Ｊ／ｄ Ｍｏｌ　＝−１，３ｋｓ９　Ｘ　ｌ（１・Ｖ　　＋４．
３０’７　ＸＩＯ・ｙト）発明の効果 本発明の光学的効果は第一実施例において第３図収差グ
ラフ図、第二実施例において第５図収差グラフ図に夫々
示す如く、球面収差、歪曲収差及びコマ収差の何れも良
好であることを示す。

尚、平坦化レンズに使用される硝子は同種の硝子を使用
できるので材料の選択上極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図はリッチー・クレチアン基の側断面図、第２図は
第一実施例の光学系を示す側面図、第３図は同上収差グ
ラフ図、第４図は第二実施例の光学系の側断面図、第５
図は同上収差グラフ図である。 尚、図中符号 （Ｍｐ）　　・・・主鏡 （Ｍｓ）　　・・・副鏡 （Ｌ１）　　・・・前群レンズ （Ｌ２）・・・後群レンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２、特許請求人の範囲 Ｆナンバー８前後のリッチー・クレチアン系に対応する
   平坦化レンズ（Ｌ）は、同種の硝子から構成された大き
   な焦点距離（ｆ′）を有し、各々が大きな焦点距離（ｆ
   １）（ｆ２）を有する単レンズの前群レンズ（Ｌ１）と
   空気間隔を有した正、負レンズからなるタブレットの後
   群レンズ（Ｌ２）とが大きな空気間隔（ｔ１）を有する
   二群レンズから構成され、リッチー・クレチアン系の焦
   点距離を（ｆ０）とすると、 平坦化レンズ（Ｌ）の挿入位置（ｌ）は ０．０２５＜ｌ／ｆ０＜０．０８８・・・・・（１）前
   群レンズ（Ｌ１）と後群レンズ（Ｌ２）との空気間隔（
   ｔ１）は ０．００８＜ｔ１／ｆ０＜０．０３２・・・・・・（２
   ）平坦化レンズ（Ｌ）の屈折力をπ＝（ｆ′／ｆ０）＾
   −＾１前群レンズ（Ｌｉ）の屈折力をπ１＝（ｆ１／ｆ
   ０）＾−＾１後群レンズ（Ｌ２）の屈折力をπ２＝（ｆ
   ２／ｆ０）＾−＾１とすると、 ０≦｜π｜＜５ ０≦｜π１｜＜５ ０≦｜π２｜＜７・・・・・・（３） 後群レンズ（Ｌ２）において、空気間隔（ｔ２）に接す
   る側の正レンズの曲率半径を（Ｒ）、負レンズの曲率半
   径を（Ｒ′）とすると ｜Ｒ｜＞｜Ｒ′｜・・・・・・・（４） 後群レンズ（Ｌ２）において、正レンズ及び負レンズの
   焦点距離を（ｆ２１）、ｆ２２とすると０．５＜｜ｆ２
   ２／ｆ２１｜＜１．５・・・・（５）の（１）〜（５）
   を満足した同種の硝子から構成されるリッチー・クレチ
   アン式天体望遠鏡の平坦化レンズ。