RU2215314C2 - Широкоугольный зеркальный объектив телескопа - Google Patents
Широкоугольный зеркальный объектив телескопа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2215314C2 RU2215314C2 RU2001129186/28A RU2001129186A RU2215314C2 RU 2215314 C2 RU2215314 C2 RU 2215314C2 RU 2001129186/28 A RU2001129186/28 A RU 2001129186/28A RU 2001129186 A RU2001129186 A RU 2001129186A RU 2215314 C2 RU2215314 C2 RU 2215314C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrector
- mirror
- main mirror
- angle
- correction element
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Telescopes (AREA)
Abstract
Зеркальный объектив состоит из главного зеркала, выполненного в форме сплюснутого сфероида, и афокального коррекционного элемента, установленного впереди по ходу лучей перед главным зеркалом на небольшом расстоянии от фокальной плоскости главного зеркала. Коррекционный элемент выполнен зеркальным с рельефом, нанесенным по центрально-симметричным зонам, и наклонен относительно падающего пучка на угол ε, который связан с основными параметрами системы следующим соотношением:
где D - диаметр корректора; f - фокусное расстояние главного зеркала; ω - половина угла поля зрения; Δ - расстояние от поверхности коррекционного элемента до фокальной плоскости, а по ходу лучей перед корректором установлены две светозащитные бленды. Обеспечивается расширение спектрального диапазона, устранение бликов при одновременном уменьшении требований к качеству материалов оптических элементов, улучшение технологичности изготовления и контроля. 2 ил.
где D - диаметр корректора; f - фокусное расстояние главного зеркала; ω - половина угла поля зрения; Δ - расстояние от поверхности коррекционного элемента до фокальной плоскости, а по ходу лучей перед корректором установлены две светозащитные бленды. Обеспечивается расширение спектрального диапазона, устранение бликов при одновременном уменьшении требований к качеству материалов оптических элементов, улучшение технологичности изготовления и контроля. 2 ил.
Description
Настоящее предложение относится к области экспериментальной астрофизики и предназначено для улучшения основных характеристик зеркальных астрономических объективов.
Известна схема т.н. "зеркального Шмидта" со сферическим главным зеркалом и зеркальным корректором, установленным под большим углом к падающему пучку в центре кривизны главного зеркала [1]. Поверхность корректора описывается уравнением
где D - диаметр корректора; А - относительное отверстие системы; у, z - координаты на входном зрачке, b=cosε, ε - угол падающего пучка с нормалью к поверхности корректора. Изготовление поверхности, описываемой уравнением (1), представляет значительные технологические трудности.
где D - диаметр корректора; А - относительное отверстие системы; у, z - координаты на входном зрачке, b=cosε, ε - угол падающего пучка с нормалью к поверхности корректора. Изготовление поверхности, описываемой уравнением (1), представляет значительные технологические трудности.
Наиболее близким аналогом настоящего предложения является оптическая система зеркально-линзового объектива Райта [2] , состоящая из главного зеркала в форме сфероида с e2=-1 и преломляющего корректора, установленного во входном зрачке системы, расположенном на расстоянии -f, где f - фокусное расстояние главного зеркала. Отступление поверхности корректора от плоскости рассчитывается по формуле:
где радиус зоны на корректоре; n - показатель преломления стекла корректора.
где радиус зоны на корректоре; n - показатель преломления стекла корректора.
В системе Райта корректор исправляет сферическую аберрацию главного зеркала. Система Райта свободна от комы и кривизны поля третьего порядка.
Недостатком системы Райта является наличие преломляющего элемента, вносящего хроматизм и ограничивающего спектральный диапазон. При наблюдении ярких объектов в системе Райта возникают блики, связанные с малой кривизной поверхностей корректора и фокусирующиеся вблизи фокальной плоскости. Стекло корректора должно удовлетворять жестким требованиям к оптическим характеристикам.
Целью изобретения является расширение спектрального диапазона, устранение бликов, присущих зеркально-линзовым астрономическим объективам при одновременном смягчении требований к качеству материалов оптических элементов, улучшении технологичности изготовления и контроля оптических элементов.
Поставленная цель достигается тем, что главное зеркало М1, выполнено в форме сфероида с e2<-1, коррекционный элемент М2 выполнен зеркальным и наклонен под углом ε к падающему пучку. Угол ε рассчитывается по формуле
где Δ - расстояние от фокальной плоскости до поверхности корректора.
где Δ - расстояние от фокальной плоскости до поверхности корректора.
Отступление поверхности корректора от плоскости рассчитывается по формуле:
где радиус зоны на корректоре, т.е. рельеф наносится по центрально-симметричным зонам, что значительно упрощает изготовление корректора.
где радиус зоны на корректоре, т.е. рельеф наносится по центрально-симметричным зонам, что значительно упрощает изготовление корректора.
На фиг.1:
M1 - главное зеркало;
М2 - зеркальный корректор;
D - диаметр входного зрачка;
Δ - вынос фокальной плоскости за поверхность корректора;
ε - угол падающего пучка с нормалью к поверхности в вершине корректора.
M1 - главное зеркало;
М2 - зеркальный корректор;
D - диаметр входного зрачка;
Δ - вынос фокальной плоскости за поверхность корректора;
ε - угол падающего пучка с нормалью к поверхности в вершине корректора.
Были произведены расчеты хода лучей для систем с D=150-300 мм, А=0,25-0,16 для полей зрения 2ω≤2°. Расчеты показали, что при диаметре входного зрачка до 150 мм и светосиле до 0,25, диаметры кружков рассеяния по всему полю зрения 2ω≤2° идентичны системе Райта с теми же параметрами, а при диаметре до 250 мм и светосиле до 0,25 по всему полю зрения 2ω≤1,5° - превышают кружки рассеяния системы Райта того же диаметра и светосилы всего в 1,3-1,5 раза. Как показали расчеты, небольшие вариации коэффициента a в выражении (4) дают возможность развития диаметра главного зеркала до 500-700 мм без принципиальных изменений оптической схемы при фотографическом качестве коррекции аберраций на поле 2ω≤0,6-0,8°. При этом в отличие от зеркально-линзовой системы Райта, предлагаемая оптическая система имеет удобное расположение фокальной плоскости, что позволяет располагать крупногабаритную светоприемную аппаратуру в больших телескопах.
Как видно из фиг. 2, в фокальную плоскость может попадать посторонний свет, в случае наблюдения на небольшом угловом расстоянии от ярких источников света. Для предотвращения этого вблизи фокальной плоскости установлена светозащитная бленда B1 в форме конуса, скошенного под углом к оси. При больших светосилах, полях зрения или малом выносе фокальной плоскости за поверхность зеркального корректора в системе целесообразно установить еще одну светозащитную бленду В2 впереди по ходу лучей перед главным зеркалом, как показано на чертеже.
Предлагаемая оптическая система позволяет значительно расширить спектральный диапазон зеркально-линзовой системы Райта. Например, если корректор в системе Райта изготовлен из стекла К8 и спектральный диапазон ограничен пропусканием стекла и составляет 0,3-2,5 мкм, то в предлагаемой системе при применении алюминиевого покрытия зеркал спектральный диапазон составляет 0,01-10 мкм. Таким образом спектральный диапазон системы расширяется не менее чем в 4 раза. Предлагаемая система свободна от бликов, неизбежно возникающих в системе Райта при отражении света от поверхностей, расположенных вблизи фокальной плоскости (фотопленки, входных окон матричных фотоприемников, светофильтров и т.п.). Предлагаемая система не предъявляет жестких требований к оптической однородности стекла для корректора, как это имеет место в зеркально-линзовой системе Райта. Замена преломляющего корректора на зеркальный значительно упрощает изготовление корректора, т.к. общая деформация поверхности уменьшается примерно в 4 раза, число оптических поверхностей уменьшается на одну, что снимает требование параллельности поверхностей преломляющей заготовки. Изготовление предлагаемой зеркальной оптической системы возможно (предполагает) использование известных материалов и технологий.
Источники информации
1. Чуриловский В.Н. Зеркальные астрономические объективы, основанные на применении планоидных зеркал // Изв. вузов. "Приборостроение". - 1958 (б), - 2, -с. 102-113.
1. Чуриловский В.Н. Зеркальные астрономические объективы, основанные на применении планоидных зеркал // Изв. вузов. "Приборостроение". - 1958 (б), - 2, -с. 102-113.
2. Михельсон Н.Н. Оптика астрономических телескопов и методы ее расчета. - М.: Физико-математическая литература, 1995.
Claims (1)
- Широкоугольный зеркальный объектив телескопа, состоящий из главного зеркала, выполненного в форме сплюснутого сфероида, и афокального коррекционного элемента, установленного впереди по ходу лучей перед главным зеркалом на небольшом расстоянии от фокальной плоскости главного зеркала, отличающийся тем, что коррекционный элемент выполнен зеркальным с рельефом, нанесенным по центрально-симметричным зонам, и наклонен относительно падающего пучка на угол ε, который связан с основньми параметрами системы следующим соотношением:
где D - диаметр корректора;
f - фокусное расстояние главного зеркала;
ω - половина угла поля зрения;
Δ - расстояние от поверхности коррекционного элемента до фокальной плоскости,
а по ходу лучей перед корректором установлены две светозащитные бленды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129186/28A RU2215314C2 (ru) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Широкоугольный зеркальный объектив телескопа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129186/28A RU2215314C2 (ru) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Широкоугольный зеркальный объектив телескопа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001129186A RU2001129186A (ru) | 2003-08-10 |
RU2215314C2 true RU2215314C2 (ru) | 2003-10-27 |
Family
ID=31988458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001129186/28A RU2215314C2 (ru) | 2001-10-29 | 2001-10-29 | Широкоугольный зеркальный объектив телескопа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2215314C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629248C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-08-28 | Вячеслав Николаевич БЕТИН | Коррекционная линза для исследования периферийных областей поля зрения |
-
2001
- 2001-10-29 RU RU2001129186/28A patent/RU2215314C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МИХЕЛЬСОН Н.Н. Оптика астрономических телескопов и методы ее расчета. - М.: Физико-математическая литература, 1995. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2629248C1 (ru) * | 2016-04-12 | 2017-08-28 | Вячеслав Николаевич БЕТИН | Коррекционная линза для исследования периферийных областей поля зрения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4097141A (en) | Optical objectives using apertured retrodirective reflectors | |
US5278695A (en) | Magnifier | |
RU2215314C2 (ru) | Широкоугольный зеркальный объектив телескопа | |
GB2269024A (en) | Optical system having at least one tilted Mangin mirror | |
US3632190A (en) | Catadioptric telephoto objective lens system | |
US4266849A (en) | Optical objectives | |
US5909307A (en) | Optical system for infrared camera | |
RU2650055C1 (ru) | Катадиоптрический телескоп | |
JP2011175082A (ja) | 望遠鏡 | |
RU2248024C2 (ru) | Катадиоптрический телескоп | |
Khatsevich et al. | Stabilization of the exit pupil in an optical zoom sight with variable magnification | |
RU2798769C1 (ru) | Зеркально-линзовый объектив телескопа для космического аппарата микрокласса | |
RU2561340C1 (ru) | Четырехзеркальный объектив | |
US5734500A (en) | Binocular with extended monocular field | |
RU2472190C1 (ru) | Катадиоптрический телескоп | |
Wetherell | Afocal systems | |
RU2584382C1 (ru) | Ахроматический зеркально-линзовый объектив | |
JP2008165114A (ja) | 望遠鏡光学系 | |
SU1689910A1 (ru) | Зеркальный объектив | |
RU2292066C1 (ru) | Инфракрасный зеркально-линзовый объектив с двойным полем зрения | |
Shafer | Optical design with only two surfaces | |
RU2498363C1 (ru) | Зеркально-линзовый объектив | |
US3051050A (en) | Binocular lens system | |
SU1714562A1 (ru) | Инфракрасный объектив | |
EP3118663A1 (en) | An optical component for an optical instrument, and methods of use for enhancing an image intensity or spatial resolution |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031030 |