RU195644U1

RU195644U1 - Зеркально-линзовый объектив

Info

Publication number: RU195644U1
Application number: RU2019132833U
Authority: RU
Inventors: Лев Николаевич Андреев; Василиса Викторовна Ежова
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2019-10-15
Publication date: 2020-02-03

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к зеркальным и зеркально-линзовым объективам.Зеркально-линзовый объектив состоит из сферических, вогнутого и выпуклого концентрических зеркал с центром кривизны, расположенным в плоскости входного зрачка, перед которыми в плоскости входного зрачка расположена ось симметрии афокального трехлинзового симметричного несклеенного компонента, у которого две одинаковые линзы отрицательной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы положительной оптической силы, причем все линзы выполнены из одного оптического материала.В таком объективе исправлена сферическая аберрация, кома, астигматизм и дисторсия. Зеркально-линзовый объектив обеспечивает высокое качество изображения при относительном отверстии 1:2-1:2,5 и угловым полем 6-10°.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к зеркальным и зеркально-линзовым объективам.

Известны зеркально-линзовые объективы, оптические схемы которых приведены, например, в монографиях Г.Г. Слюсарева «Расчет оптических систем», изд. Л.: Машиностроение, (Ленингр. отд-ние), 1975 г., 640 с., Д.С. Волосова «Фотографическая оптика», изд. М.: Искусство, 1978 г., 543 с.

К недостаткам таких систем можно отнести несовершенную коррекцию сферической аберрации и сложность оптических схем.

Наиболее близким по техническому решению к заявленной полезной модели является двухзеркальный концентрический объектив, приведенный в книге Г.Г. Слюсарева «Расчет оптических систем», который принят авторами за прототип полезной модели.

Прототип включает два сферических, выпуклое и вогнутое концентрических зеркал, в центре которых расположен входной зрачок. Благодаря этому в такой схеме исправлена кома, астигматизм и дисторсия.

Недостатком известного объектива-прототипа является наличие сферической аберрации, снижающей разрешающую способность объектива.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание зеркально-линзового объектива с исправленной сферической аберрацией.

Решение указанной задачи достигается путем введения афокального трехлинзового симметричного несклеенного компонента, линзы которого выполнены из одного оптического материала, установленного в параллельном ходе лучей перед зеркальной частью объектива в плоскости входного зрачка. Наличие такого компонента позволяет исправить сферическую аберрацию без нарушения коррекции других аберраций.

Указанная совокупность признаков позволяет решить поставленную задача. Исключение любого из них ведет к невозможности реализации оптической системы с исправленной сферической аберрацией.

Сущность полезной модели поясняется фигурой.

Зеркально-линзовый объектив содержит последовательно расположенные (фиг.) по ходу луча афокальный трехлинзовый симметричный несклеенный компонент 1, ось симметрии которого расположена в плоскости входного зрачка, и у которого две одинаковые линзы отрицательной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы положительной оптической силы, и зеркальную часть 2, состоящую из двух сферических, вогнутого и выпуклого, концентрических зеркал, с центром кривизны, расположенном в плоскости входного зрачка.

Работа зеркально-линзового объектива заключается в следующем. Параллельный пучок лучей проходит через афокальный трехлинзовый симметричный несклеенный компонент 1, далее через зеркальную часть 2 и собирается в заднем фокусе объектива.

Примером конкретной реализации полезной модели является зеркально-линзовый объектив с фокусным расстоянием ƒ'=100 мм, относительным отверстием

и угловым полем 2ω=10°.

Конструктивные параметры представлены в таблице 1, технические характеристики в таблице 2, остаточные аберрации в таблицах 3 и 4.

Обозначения величин в табл. 3 и 4:

h - зрительная координата;

tgσ' - тангенс апертурного угла;

Δs' и Δy' - продольная и поперечная составляющие сферической аберрации для основной длины волны;

η - отступление от условия неизопланатизма, определяющее кому;

W - волновая аберрация;

y - величина предмета;

y' - величина изображения;

z'_m и z'_s - меридиональная и сагиттальная составляющие астигматизма;

- астигматизм;

Δ - дисторсия;

y_F'-y_C' - хроматизм увеличения.

Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом является высокая коррекция аберраций, в том числе сферической, и повышенные оптические характеристики, например, относительное отверстие.

Реализация указанных технических преимуществ позволит создать зеркально-линзовые объективы для видимой УФ- и ИК-областей спектра.

Claims

Зеркально-линзовый объектив, состоящий из вогнутого и выпуклого концентрических зеркал, в центре кривизны которых расположен входной зрачок, отличающийся тем, что в плоскости входного зрачка расположена ось симметрии афокального трехлинзового симметричного несклеенного компонента, у которого две одинаковые линзы отрицательной оптической силы симметрично расположены относительно симметричной линзы положительной оптической силы, причем все линзы выполнены из одного оптического материала.