RU23508U1 - Устройство катадиоптрического телескопа - Google Patents

Description

l G02B 23/00, УСТРОЙСТВО 1САТАДИОПТРИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА

Устройство относится к оптическому приборостроению, а именно к астрономическим наблюдательным приборам и может быть использовано для наблюдения и фотографирования удаленных земных и астрономических объектов.

Известен выпускаемый серийно катадиошрический телескоп, построенный по схеме Шмидт - Кассегрен (Каталог «MEADE 8, LX200 Schmidt-Cassegrain Telescope, Стр. 16. Журнал «SKY & TELESCOPE).

Оптическая схема указанного телескопа состоит из пластины Шмидта, главного зеркала сферической формы и вторичного зеркала. Аберрации главного зеркала коррегируются при помощи пластины Шмидта, расположенной во входном зрачке прибора и имеющей, как минимум одну асферическую поверхность сложного профиля. Вторичное зеркало, расположенное в отверстии в центре пластины Шмидта, также имеет асферическую оптическую поверхность.

Недостатком данной системы является наличие двух технологически очень сложных асферических деталей.

Известен выпускаемый серийно катадиошрический телескоп, построенный по схеме Максутов - Кассегрен (Каталог «MEADE 7, LX200 Maksutov-Cassegrain Telescope, Стр.32.)

Оптическая схема этого телескопа состоит из ахроматического мениска, главного зеркала и вторичного зеркала, выполненного в виде зеркального покрытия, нанесенного на центральной части внутренней поверхности мениска. Все оптические поверхности имеют сферическую форму.

Недостатком данного прибора является наличие, помимо главного зеркала, еще одной крупногабаритной и масс1ай«)й оптической детали мениска. Кроме того, прибор обладает низкой С|етосююй D/F 1/15.

23/16

вторичного зеркап сферической формы,образующих систему

Кассефена и афокального двухлинзового корректора, расгюлонсеиного R сходящемся пучке лучей В1х)ричньгм зеркалом и фокальной плоскостью (В.Н. Чуриловский «Теория хроматизма и аберраций 1ретьего порядка Л. Машиностроение. 1968 г.. Стр.246) . Обе линзы выполнены из одной марки стекла и имеют сферические поверхности. В системе достигнута алланатическая и апохроматическая коррекция аберраций, причем хромализм исправлен в широком спектральном интервале.

Однако наличие четырех оптических комноненгов зафудняег изготовление и юстировку прибора, что является ее недостатком.

Из известных зеркально - линзовых сисгем телескопов наиболее близкой к заявляемой полезной модели - прототипом является оттптческая схема телескопа, гфедложенная П. П. Аргуновым (ав.св. №158697, з.№805027/26-10 от 15.12.62г.)

Телескоп содержит главное сферическое зеркало, корректирующий элемент и окуляр. Аберрации главттого сферического зертсала ттснравляются корректирующим элементом, состоящим из двух или трех линз со сферическими поверхностями, одна из которых зеркальная. Корреюирующий элемент расположен в сходящемся Т1учке луггей и выполняет функцито вторичного зеркала.

Недостаток системы Аргунова затслючается в том, что аберраЕЩи зтой системы скоррегированьт в узком спектральном диаттазоне, а остаточный вторичный спектр удается уменьшить только в трехлинзовом варианте корректора. Несмотря на явное преимущество в массо-габаритттых показателях катадиоптрические системы телескопов с коррекцией аберраций в сходя1цемся пучке , из-за перечисленных недостатков, широкого распространеттия не получили.

качеством оптического изображенры, повышенной стойкостью к разьюстировке, перепадам температур, при минимальных размерах и массе.

При решении поставленной задачи авторы использовали схему катадиоптрического телескопа системы Клевцова (ав.св. №605189, з.№23034885/18-10от22.12.75г.). Оптическая схема прибора состоит из главного зеркала 1 (См. фиг.1) и корректирующего элемента, выполняющего роль вторичного зеркала. Первая, по ходу луча, линза 2 корректирующего элемента, выполнена в виде квазиафокального мениска, ориентированного вогнутостью в сторону объекта наблюдения и изготовлена из стекла той же марки, что и вторая, по ходу луча, отрицательная линза 4 с зеркальной поверхностью. Все оптические поверхности имеют сферическую форму.

В результат такой компоновки, в системе удалось получить апланатическую коррекцию изображения с минимальными остаточными аберрациями. При этом, вводимый квазиафокальным мениском, хроматизм положения полностью компенсируется за счет выполнения обоих линз из стекла одной марки, а вторичный спектр, по отнощению к прототипу, снижается на два порядка.

Таким образом, благодаря этой схеме достигается высокое качество оптического изображения и простота в изготовлении оптических деталей.

Помимо этого, в телескопе присутствует только одна крупногабаритная оптическая деталь - главное зеркало, что существенно снижает массу прибора и повышает его технологичность.

Пример конкретной реализации заявляемого катадиоптрического телескопа представлен на фиг. 1, 2 и 3.

На фиг.1 представлена конструкция трубы телескопа без сменных окулярных устройств и навесных приспособлений.

На фиг. 2 показан вид входного зрачка прибора.

На фиг.З представлена фотография телескопа, установленного на монтировке с видоискателем и устройством управления.

Прибор содержит корпус 11, выполненный в виде жесткой трубы, внутри которой размещены главное зеркало 1 и корректор, состоящий из мениска 2 и отрицательной линзы 4, между которыми расположено юстируемое прокладное кольцо 3. На задней крышке прибора 7 размещен узел фокусировки изображения 6, в котором находится подвижная втулка 5, служащая для крепления сменных окулярньк устройств. К внутренней поверхности задней крышки 7 примыкает крепления главного зеркала, который состоит из опорной втулки сферического шарнира 8, упругой втулки 9 и трубчатой диафрагмы 10. Узелкреплениякорректора состоит изкрепежной

детали 15 с криволинейными растяжками, регулируемого подпяшика 14 и пятки сферического шарнира 13, которая неподвижно закреплена в оправе корректора 12.

Для крепления главного зеркала авторы использовали втулку 9

изУглеродистой стали с явно выраженными упругими лепестками, боковые поверхности которых жестко приклеены к поверхности пентрального отверстия зеркала.

Этот способ крепления позволяет избавиться oi массивной оправрл и разгрузить главное зеркало от собственного веса, полностью исключив децентрировки зеркала, а также позволяет компенсирова1ъ влияние температурных перепадов на форму его поверхности.

Для устранения дифракционных эффектов вызванных элементами крепления корректора, в полезной модели использована крепежная деталь 15 с тремя центрально симметричными криволинейными растяжками, удовлетворяющими соотношению , где L ддптна хорды расгяжки, а I это ее радиус.

Благодаря этому, энергия от точечных источников света (звезды), рассеянная на таких растяжках, равномерно распределяемся вокруг центрального ядра изображения и , интерферируя, котплен-фируется в кольцах.Таким образом, тонкая структура изображений звезд, т аблюдаемых па предельных увеличениях, не отягощена паразитными эффектами и, практически, представляет из себя классическую картипу Эри.

Для обеспечения юстировочных подвижек в полезной модели использованы два сферических шарнира 7,8; 13,14, один из которых неподвижен вдоль оптической оси прибора и является 1фепежной деталью главного зеркала, а другой имеет осевую подвижку и служит элементом крепления корректора.

тщательно подогнаны друг к другу. Это позволяег сущесгвспио увеличить фиксирующие усилия на элементах крепления, тем самым, повышается жесткость и нерасстраиваемость телескопа.

Для новышения технологичности изготовления опгических детален корректора в его консфукции предусмотрены радиальные 1ос1нровочные зазоры для прокладного кольца 3 и для О1рицательной линзы 4, которые после заверщения юстировки заполняются эластичным герметизирую цим составом

Такая конструкция позволяет установить оба п,ен1ра кривизны отрицательной линзы 4 на оптическую ось мениска 2 ноочередпо и иезавгтсимо друг от друга. При этом достигаемая точность юсгировки определяется средствами контроля, а не точностью центрировки оптических деталей.

Предложенное решение является 1ювым в практике разрабогки астрономических приборов. Из уровня техники решение с тако11 совокупностью признаков неизвестно.

Песмотря на известность отдельных признаков технического ретпеттия, полезная модель с указанной совокупностью признаков проявляет свойства и обеспечивает возможность серийнотю производства легкого мобильного телескопа с высоким качеством оптического изображетн я, малочувствительного к вибрациям и резким перепадам 1емператур.

Устройство катадиоптрического телескопа базтфуегся на известных технологических процессах изготовления элементов и y3JTOB и предпо:та1аег использование современных материалов, серийно выпускаемых отечестветптой промышленностью.

Claims (5)

1. Устройство катадиоптрического телескопа с коррекцией аберраций в сходящемся пучке лучей, содержащее главное сферическое зеркало и корректирующий элемент, выполняющий роль вторичного зеркала, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества аберрационной коррекции, первая по ходу луча линза корректирующего элемента выполнена в виде отрицательного квазиафокального мениска, ориентированного вогнутостью в сторону объекта наблюдения, и изготовлена из стекла той же марки, что и вторая по ходу луча отрицательная линза с зеркальной поверхностью.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что главное зеркало с центральным отверстием жестко закреплено на втулке с явно выраженными упругими лепестками при помощи термостойкого клея.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что конструкция корректора имеет радиальные юстировочные зазоры в парах: отражательная линза - оправа и прокладное кольцо - оправа, которые по окончании юстировки заполняют эластичным, герметизирующим составом.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что юстировочные устройства выполнены в виде двух сферических шарниров, один из которых неподвижен, а другой подвижен, вдоль оптической оси прибора.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что три растяжки крепежной детали корректора, расположенные по окружности через 120^o, имеют криволинейную форму с радиусом кривизны, равным длине их хорды.