RU2080630C1

RU2080630C1 - Catadioptric lens

Info

Publication number: RU2080630C1
Application number: RU93001745A
Authority: RU
Inventors: Леонид Николаевич Гаврилов
Original assignee: Леонид Николаевич Гаврилов
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1993-01-11
Publication date: 1997-05-27

Abstract

FIELD: optical instrumentation. SUBSTANCE: catadioptric lens includes correction element fabricated in the form of biconvex lens with different radii of curvature, primary mirror and secondary mirror made in the form of negative or positive mirror on central part of surface of correction element facing object. EFFECT: facilitated manufacture, enhanced operational characteristics. 1 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркально-линзовым объективам, и может быть использовано в различных оптических приборах. The invention relates to optical instrumentation, namely to mirror-lens lenses, and can be used in various optical devices.

Известен зеркально-линзовый объектив, содержащий афокальный компенсатор, выполненный из двух менисков, обращенных вогнутостью к предмету, первичного вогнутого и вторичного выпуклого зеркал Манжена и вспомогательной положительной линзы, размещенной позади вторичного зеркала [1]
Однако эта система характеризуется малой светосилой (1:2,5), невысоким качеством изображения, малым угловым полем (6^o), сложной конструктивной схемой.Known mirror lens containing an afocal compensator made of two menisci facing concavity to the subject, the primary concave and secondary convex mirrors of Mangin and an auxiliary positive lens located behind the secondary mirror [1]
However, this system is characterized by a low aperture (1: 2.5), low image quality, a small angular field (6 ^o ), and a complex structural design.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является зеркально-линзовый объектив, содержащий коррекционный элемент, первичное вогнутое сферическое зеркало и вторичное зеркало, нанесенное на центральную часть поверхности коррекционного элемента, обращенную к предмету [2]
Недостатками устройства прототипа является то, что изображение получают между положительным толстым мениском и зеркалом, а зеркальное покрытие выпуклое, что значительно ограничивает диаметры изготовления оптики.The closest in technical essence to the proposed one is a mirror-lens lens containing a correction element, a primary concave spherical mirror and a secondary mirror deposited on the central part of the surface of the correction element facing the object [2]
The disadvantages of the prototype device is that the image is obtained between the positive thick meniscus and the mirror, and the mirror coating is convex, which significantly limits the diameters of the manufacture of optics.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления объектива с тонкими линзами, повышенного диаметра 70-360 мм и более со значительным выносным эквивалентным фокусным расстоянием за пределы сферического зеркала. The objective of the invention is to simplify the design and manufacturing technology of a lens with thin lenses, increased diameter of 70-360 mm or more with a significant remote equivalent focal length beyond the spherical mirror.

Эта задача решается тем, что корректирующий элемент выполнен в виде двояковыпуклой линзы с равными радиусами кривизны, а вторичное зеркало в виде положительного или отрицательного зеркала Манжена. This problem is solved by the fact that the correcting element is made in the form of a biconvex lens with equal radii of curvature, and the secondary mirror in the form of a positive or negative Manzhen mirror.

Это позволило вынести изображение за пределы первичного зеркала для разных эквивалентных фокусов. This allowed the image to be taken outside the primary mirror for different equivalent foci.

Предложенная конструкция объектива значительно расширила его функциональные возможности использование в астрономии, астрокамерах и т.д. упростила технологию изготовления за счет упрощения корректировки и контроля поверхностей. The proposed design of the lens has greatly expanded its functionality using in astronomy, astrocams, etc. simplified manufacturing technology by simplifying surface adjustment and control.

На чертеже показана оптическая схема предложенного объектива с отрицательным вторичным зеркалом. The drawing shows an optical diagram of the proposed lens with a negative secondary mirror.

По ходу луча последовательно расположен коррекционный элемент 1 в виде двояковыпуклой линзы, первичное вогнутое зеркало 2, вторичное отрицательное зеркало Манжена 3, нанесенное на центральную часть выпуклой поверхности коррекционного элемента, обращенной к предмету. Along the beam, a correction element 1 in the form of a biconvex lens, a primary concave mirror 2, a secondary negative mirror of Mangin 3, deposited on the central part of the convex surface of the correction element facing the object is sequentially located.

Объектив работает следующим образом. The lens works as follows.

Световой пучок, пройдя через положительную линзу 1, падает на вогнутое сферическое зеркало 2 и, отразившись от него, дважды проходит центральную зону положительной линзы 1 до и после отражения от вторичного зеркала 3 и собирается в фокальной плоскости F. Радиус кривизны первичного зеркала 2 равен радиусу кривизны вторичного зеркала 3; радиусы кривизны коррекционной линзы равны друг другу. Хроматизм положительной линзы 1 компенсируется с хроматизмом вторичного зеркала Манжена 3 и в фокальной плоскости F получается ахроматизированное изображение в центре поля дифракционного качества. A light beam passing through a positive lens 1 falls onto a concave spherical mirror 2 and, reflected from it, passes twice through the central zone of a positive lens 1 before and after reflection from the secondary mirror 3 and is collected in the focal plane F. The radius of curvature of the primary mirror 2 is equal to the radius curvature of the secondary mirror 3; the radii of curvature of the correction lens are equal to each other. The chromaticity of the positive lens 1 is compensated with the chromatism of the secondary mirror of Mangin 3 and in the focal plane F an achromatic image is obtained in the center of the field of diffraction quality.

Продольная сферическая аберрация объектива компенсируется слабой ретушью выпуклыми поверхностями положительной линзы 1. Для устранения остаточных аберраций можно использовать корректор поля. The longitudinal spherical aberration of the lens is compensated by the weak retouching of the convex surfaces of the positive lens 1. To correct residual aberrations, a field corrector can be used.

Предложенная система используется в телескопах, астрокамерах, телеобъективах повышенной светосилы от 1:3, 1:15. The proposed system is used in telescopes, astrocams, telephoto lenses with increased aperture from 1: 3, 1:15.

Расстояние между сферическим зеркалом и линзовым корректором составляет 0,7-1,5 диаметра объектива. В некоторых случаях для светосильных систем расстояние достигает 0,5 диаметра объектива с корректором поля. The distance between the spherical mirror and the lens corrector is 0.7-1.5 of the diameter of the lens. In some cases, for fast systems, the distance reaches 0.5 of the diameter of the lens with field corrector.

Преимуществами данного объектива по сравнению с известными астрономическими объективами являются простота изготовления, надежный метод контроля и малые размеры инструмента, которые позволяют изготовлять оптику большего диаметра с полной ахроматизацией. The advantages of this lens in comparison with the well-known astronomical lenses are its simplicity of manufacture, a reliable control method, and the small size of the instrument, which allows the manufacture of larger diameter optics with complete achromatization.

Claims

A mirror-lens lens containing a positive correction element, a primary concave spherical mirror and a secondary mirror made on the central part of the surface of the correction element facing the object, characterized in that the correction element is made in the form of a biconvex lens with equal radii of curvature, and the secondary mirror in the form of a positive or negative mangeon mirror.