RU132572U1 - MIRROR LENS LENS - Google Patents
MIRROR LENS LENS Download PDFInfo
- Publication number
- RU132572U1 RU132572U1 RU2013114945/28U RU2013114945U RU132572U1 RU 132572 U1 RU132572 U1 RU 132572U1 RU 2013114945/28 U RU2013114945/28 U RU 2013114945/28U RU 2013114945 U RU2013114945 U RU 2013114945U RU 132572 U1 RU132572 U1 RU 132572U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mirror
- lens
- lenses
- main
- optical power
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Зеркально-линзовый объектив, содержащий установленные последовательно по направлению луча главное вогнутое с центральным отверстием гиперболоидальное зеркало, вторичное выпуклое гиперболоидальное зеркало и линзовую систему с оптической силой φ, выполненную из трех линз, установленную позади главного зеркала, отличающийся тем, что оптические силы линз и воздушные промежутки удовлетворяет условию:где φ- оптическая сила зеркальной системы, состоящей из главного и вторичного зеркал;0,5≤φ/φ≤0,71,0≤|φ/φ|≤2,02,0≤φ/φ≤3,00,12≤|φd|≤0,20,05≤|φd|≤0,15,где φ, φ, φ- оптические силы первой, второй и третьей линз; d, d- расстояния между первой, второй и третьей линзами соответственно.Mirror-lens lens containing the main hyperboloidal mirror concave in the direction of the beam in series with the central hole, the secondary convex hyperboloidal mirror and the lens system with optical power φ made of three lenses mounted behind the main mirror, characterized in that the optical forces of the lenses and air the gaps satisfy the condition: where φ is the optical power of the mirror system consisting of the main and secondary mirrors; 0.5≤φ / φ≤0.71.0≤ | φ / φ | ≤2.02.0≤φ / φ≤3 , 00.12≤ | φd | ≤0.20.05≤ | φd | ≤0.15, where φ , φ, φ - optical powers of the first, second and third lenses; d, d are the distances between the first, second and third lenses, respectively.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, и может быть использовано в оптической промышленности, и, в частности, в астрономических телескопах, и особенно в оптико-электронных камерах космических телескопов и т.д.The proposed utility model relates to optical instrumentation, and can be used in the optical industry, and, in particular, in astronomical telescopes, and especially in the optoelectronic cameras of space telescopes, etc.
Зеркально-линзовые объективы обычно состоят из главного вогнутого зеркала с центральным отверстием, вторичного выпуклого и линзового корректора полевых аберраций.Mirror-lens lenses usually consist of a main concave mirror with a central hole, a secondary convex and lens corrector for field aberrations.
Сферическая аберрация и кома исправляются асферизацией главного и вторичного зеркал, придавая им гиперболоидальную форму. Полевые аберрации - астигматизм и кривизна изображения коррегируются линзовым корректором полевых аберраций (КПА), который обычно устанавливается позади главного зеркала перед фокальной плоскостью.Spherical aberration and coma are corrected by aspherization of the main and secondary mirrors, giving them a hyperboloidal shape. Field aberrations - astigmatism and image curvature are corrected by the lens field aberration corrector (CPA), which is usually installed behind the main mirror in front of the focal plane.
Известны зеркально-линзовые объективы, содержащие гиперболические главное зеркало (ГЗ) и вторичное зеркало (ВЗ) и однолинзовый КПА с асферической поверхностью [1].Known mirror lenses containing a hyperbolic main mirror (GB) and a secondary mirror (VZ) and a single-lens CPA with an aspherical surface [1].
Такой корректор позволил исправить астигматизм. Для исправления кривизны изображения пришлось раздвинуть ГЗ и ВЗ. Это привело к большому коэффициенту центрального экранирования ε=0,57 и значительным продольным габаритам: расстояние d между ГЗ и ВЗ составило 0,33f'oб, где f'об - фокусное расстояние всего объектива, а, следовательно, к недопустимому для космического телескопа увеличению массы.Such a corrector made it possible to correct astigmatism. To correct the curvature of the image, it was necessary to push the GB and the VZ. This led to a large central shielding factor ε = 0.57 and significant longitudinal dimensions: the distance d between the GB and WZ was 0.33f ' o , where f' o is the focal length of the entire lens, and, consequently, to an increase that is unacceptable for a space telescope masses.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является зеркально-линзовый объектив [2], содержащий установленные последовательно по направлению луча главное вогнутое с центральным отверстием гиперболоидальное зеркало, вторичное выпуклое гиперболоидальное зеркало и линзовую систему с оптической силой φл.c., выполненную из двух линзовых компонентов, разделенных воздушным промежутком, содержащих три линзы, из которых первая и вторая линзы установлены вблизи друг к другу.The closest technical solution to the proposed utility model is a mirror-lens lens [2], which contains a main hyperboloidal mirror concave with a central hole, a secondary convex hyperboloidal mirror, and a lens system with optical power φ L.c. made of two lens components separated by an air gap, containing three lenses, of which the first and second lenses are installed close to each other.
Недостатком такой системы является ограниченной угловое поле, не превышающее 1,5° при среднеквадратической деформации волнового фронта (RMS)≤0,07÷0,08 λ.The disadvantage of this system is the limited angular field not exceeding 1.5 ° with a mean square wavefront deformation (RMS) ≤0.07 ÷ 0.08 λ.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является увеличение углового поля при дифракционно-ограниченном качестве изображения в широком спектральном интервале и малых продольных габаритах объектива.The main task, which the utility model is aimed at, is to increase the angular field with diffraction-limited image quality in a wide spectral range and small longitudinal dimensions of the lens.
Для решения поставленной задачи предлагается зеркально-линзовый объектив, который, как и прототип, содержит установленные последовательно по направлению луча главное вогнутое с центральным отверстием гиперболоидальное зеркало, вторичное выпуклое гиперболоидальное зеркало и линзовую систему с оптической силой φл.с., выполненную из трех линз, установленную позади главного зеркала.To solve this problem, a mirror-lens objective is proposed, which, like the prototype, contains a main hyperboloidal mirror concave with a central hole, a secondary convex hyperboloidal mirror, and a lens system with optical power φ hp made of three lenses mounted behind the main mirror.
В отличие от прототипа оптические силы линз и воздушные промежутки удовлетворяют условию:In contrast to the prototype, the optical power of the lenses and air gaps satisfy the condition:
, ,
где φз.с. - оптическая сила зеркальной системы, состоящей из главного и вторичного зеркал;where φ z.s. - the optical power of the mirror system, consisting of the main and secondary mirrors;
0,5≤φ1/φл.с.≤0,70,5≤φ 1 / φ hp ≤0.7
1,0≤|φ2/φл.с.|≤2,01,0≤ | φ 2 / φ hp | ≤2.0
2,0≤φ3/φл.с.≤3,02.0≤φ 3 / φ HP ≤3.0
0,12≤|φл.с. d1|≤0,2 0,05≤|φл.с. d2|≤0,15, где φ1, φ2, φ3 - оптические силы первой, второй и третьей, d1, d2 - расстояние между первой, второй и третьей линзами соответственно.0.12≤ | φ hp d 1 | ≤0.2 0.05≤ | φ hp d 2 | ≤0.15, where φ 1 , φ 2 , φ 3 are the optical forces of the first, second and third, d 1 , d 2 are the distances between the first, second and third lenses, respectively.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что, благодаря предлагаемой схеме выполнения зеркально-линзового объектива, состоящего из установленных последовательно по направлению луча главного вогнутого с центральным отверстием гиперболоидального зеркала, вторичного выпуклого гиперболоидального зеркала и линзовой системы с оптической силой φл.с., выполненной из трех линз, установленной позади главного зеркала, при этом оптические силы линз и воздушные промежутки удовлетворяет условию: , где φз.с. - оптическая сила зеркальной системы, состоящей из главного и вторичного зеркал;The essence of the proposed utility model lies in the fact that, thanks to the proposed scheme for performing a mirror-lens lens, consisting of a hyperboloidal mirror concave with a central aperture and a convex hyperboloidal mirror and a lens system with optical power φ hp mounted sequentially in the direction of the beam . made of three lenses mounted behind the main mirror, while the optical power of the lenses and air gaps satisfies the condition: where φ z.s. - the optical power of the mirror system, consisting of the main and secondary mirrors;
0,5≤φ1/φл.с.≤0,70,5≤φ 1 / φ hp ≤0.7
1,0≤|φ2/φл.с.|≤2,01,0≤ | φ 2 / φ hp | ≤2.0
2,0≤φ3/φл.с.≤3,02.0≤φ 3 / φ HP ≤3.0
0,12≤|φл.с. d1|≤0,2 0,05≤|φл.с. d2|≤0,15, где φ1, φ2, φ3 - оптические силы первой, второй и третьей, d1, d2 - расстояние между первой, второй и третьей линзами соответственно, обеспечивается коррекция полевых аберраций монохроматических и хроматизма увеличения в широком спектральном интервале при увеличенных угловых полях объекта.0.12≤ | φ hp d 1 | ≤0.2 0.05≤ | φ hp d 2 | ≤0.15, where φ 1 , φ 2 , φ 3 are the optical forces of the first, second, and third, d 1 , d 2 are the distances between the first, second, and third lenses, respectively, and the correction of field aberrations of monochromatic and chromaticity increases in a wide spectral range with increased angular fields of the object.
В частности, выбранное соотношение оптических сил и расстояний d1 и d2 между линзами позволяют исправить кривизну изображения и астигматизм всего объектива в целом и тем самым обеспечить дифракционно-ограниченное качество изображения при больших угловых полях 2ω≥1,75°.In particular, the selected ratio of the optical forces and the distances d 1 and d 2 between the lenses makes it possible to correct the image curvature and astigmatism of the entire lens as a whole and thereby ensure diffraction-limited image quality at large angular fields of 2ω≥1.75 °.
Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 - представлена оптическая схема объектива и Приложением, в котором приведены конструктивные параметры и оптические характеристики объектива.The essence of the proposed utility model is illustrated in the drawing, where Fig. 1 shows the optical scheme of the lens and the Appendix, which shows the design parameters and optical characteristics of the lens.
Зеркально-линзовый объектив состоит из главного вогнутого с центральным отверстием гиперболоидального зеркала 1, вторичного выпуклого гиперболоидального зеркала 2 и линзовой системы 3 с оптической силой φл.с., выполненной из трех линз: из первой линзы 4 с оптической силой φ1, второй линзы 5 с оптической силой φ2, и третьей линзы 6 с оптической силой φ3.The mirror-lens lens consists of a main
Оптические силы φл.с. с линзовой системы 3 и ее линз удовлетворяют условию:Optical power φ hp from the lens system 3 and its lenses satisfy the condition:
; 0,5≤φ1/φл.с.≤0,7; 1,0≤|φ2/φл.с.|≤2,0; 2,0≤φ3/φл.с.≤3,0, а расстояние d1 между первой 4 и второй 5 линзами и d2 между второй 5 и третьей 6 составляют: ; 0,5≤φ 1 / φ hp ≤0.7; 1,0≤ | φ 2 / φ hp | ≤2.0; 2.0≤φ 3 / φ HP ≤3.0, and the distance d 1 between the first 4 and second 5 lenses and d 2 between the second 5 and third 6 are:
0,12/|φл.с|≤d1≤0,2/|фл.с.|;0.12 / | φ hp | ≤d 1 ≤0.2 / | ft hp |;
0,05/|φл.с.|≤d2≤0,15/|φл.c.|.0.05 / | φ hp | ≤d 2 ≤0.15 / | φ lp |.
Работа предлагаемого зеркально-линзового объектива осуществляется следующим образом.The work of the proposed mirror-lens is as follows.
Параллельный пучок света падает на главное вогнутое зеркало 1 и фокусируется в его фокальной плоскости, расположенной перед вторичным выпуклым зеркалом 2.A parallel beam of light falls on the main
Вторичное выпуклое зеркало 2, для которого мнимым объектом является изображение объекта в фокальной плоскости главного вогнутого зеркала 1, изображает его в фокальную плоскость зеркальной системы, состоящей из главного 1 и вторичного 2 зеркал.The secondary convex mirror 2, for which the imaginary object is an image of the object in the focal plane of the main
Линзовая система 3 переносит изображение после зеркальной системы в фокальную плоскость всего зеркально-линзового объектива с положительным увеличением, т.е. без оборачивания изображения.The lens system 3 transfers the image after the mirror system to the focal plane of the entire mirror-lens lens with a positive magnification, i.e. without wrapping the image.
Заявленные соотношения параметров и полученные технические характеристики приведены в Приложении.The stated ratio of parameters and the obtained technical characteristics are given in the Appendix.
Получена среднеквадратичная деформация волнового фронта RMS<0,07λ по всему полю, что соответствует дифракционно-ограниченному качеству изображения, при угловом поле 2ω≥1,75°.The rms wavefront strain RMS <0.07λ was obtained over the entire field, which corresponds to diffraction-limited image quality, with an angular field of 2ω≥1.75 °.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Н.Н. Михельсон "Оптика астрономических телескопов и методы ее расчета", "Физико-математическая литература", 1995, сс.328-331.1. N.N. Michelson "Optics of astronomical telescopes and methods of its calculation", "Physics and mathematics", 1995, pp. 328-331.
2. Российская Федерация, патент №2415451, МПК: G02В 17/06, 27.03.2011 - прототип.2. Russian Federation, patent No. 2415451, IPC: G02B 17/06, 03/27/2011 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114945/28U RU132572U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | MIRROR LENS LENS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013114945/28U RU132572U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | MIRROR LENS LENS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU132572U1 true RU132572U1 (en) | 2013-09-20 |
Family
ID=49183854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013114945/28U RU132572U1 (en) | 2013-04-03 | 2013-04-03 | MIRROR LENS LENS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU132572U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670237C1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-10-19 | Акционерное общество "ЛОМО" | Reflector lens |
RU207727U1 (en) * | 2021-06-18 | 2021-11-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Mirrored lens for small space telescope |
-
2013
- 2013-04-03 RU RU2013114945/28U patent/RU132572U1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670237C1 (en) * | 2017-08-03 | 2018-10-19 | Акционерное общество "ЛОМО" | Reflector lens |
RU207727U1 (en) * | 2021-06-18 | 2021-11-12 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности "РОСКОСМОС" | Mirrored lens for small space telescope |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU132572U1 (en) | MIRROR LENS LENS | |
JP2017520023A (en) | Telecentric lens | |
Alejo et al. | Caustic surfaces produced by a plane wavefront refracted through cemented doublet lenses | |
RU2650055C1 (en) | Catadioptric telescope | |
RU2415451C1 (en) | Reflector lens | |
RU2670237C1 (en) | Reflector lens | |
RU163268U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
Xie et al. | Off-axis three-mirror reflective zoom system based on freeform surface | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU2584382C1 (en) | Achromatic catadioptric lens | |
RU182711U1 (en) | OPTICAL SYSTEM OF OPTICAL ELECTRONIC COORDINATOR | |
RU220310U1 (en) | MIRROR LENS | |
RU127949U1 (en) | MIRROR LENS VARIO LENS | |
RU162010U1 (en) | OPTICAL SYSTEM WIDE-ANGLE TELESCOPE VT-78D | |
RU2561340C1 (en) | Four-mirror lens | |
RU156864U1 (en) | AFOCAL SURFACE SURFACE CURVATOR COMPENSATOR | |
RU121091U1 (en) | Pupil Lens | |
RU204248U1 (en) | LENS | |
RU157161U1 (en) | LENS | |
RU2769088C1 (en) | Catadioptric lens | |
RU142867U1 (en) | LENS | |
CN103235409B (en) | Large-aperture telescope device based on grating diffraction | |
RU88821U1 (en) | LENS | |
Pan et al. | A mathematical model of Schmidt corrector plate with defocus in variable for quick F ratio and large aperture systems |