RU2461030C1 - Catadioptric lens (versions) - Google Patents
Catadioptric lens (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2461030C1 RU2461030C1 RU2011119787/28A RU2011119787A RU2461030C1 RU 2461030 C1 RU2461030 C1 RU 2461030C1 RU 2011119787/28 A RU2011119787/28 A RU 2011119787/28A RU 2011119787 A RU2011119787 A RU 2011119787A RU 2461030 C1 RU2461030 C1 RU 2461030C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- mirror
- axis
- optical power
- corrector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности, может быть использовано в космических телескопах.The invention relates to optical instrumentation, in particular, can be used in space telescopes.
Известны зеркальные и зеркально-линзовые оптические системы с тремя отражениями, отличающиеся схемным решением, габаритами и степенью коррекции аберраций. Например, трехзеркальный объектив [Cook, Lacy G. US Pat. №4733955. МПК G02B 17/06, 23/06], представляющий собой анастигматическую оптическую систему, в которой зеркала децентрированы как по апертуре, так и по полевому углу. В этом объективе первое зеркало - внеосевой фрагмент эллипсоида с положительной оптической силой, второе - внеосевой фрагмент гиперболоида с отрицательной оптической силой, третье - внеосевой фрагмент эллипсоида с положительной оптической силой. Результатом наличия в схеме трех внеосевых асферических поверхностей являются повышенные требования к точности взаимного расположения оптических элементов и, как следствие, сложность механической конструкции, трудности при юстировке и контроле.Known mirror and mirror-lens optical systems with three reflections, differing in circuit design, dimensions and degree of correction of aberrations. For example, a three-mirror lens [Cook, Lacy G. US Pat. No. 4733955. IPC
Также известен объектив [Грамматин А.П., Грязнов Г.М., Стариченкова В.Д. Патент России №2327194. МПК G02B 17/06], представляющий собой анастигматическую оптическую систему, внеосевую и децентрированную как по апертуре, так и по полевому углу, в которой первый компонент - внеосевой фрагмент зеркального гиперболоида, обращенный вогнутостью к предмету, с положительной оптической силой, близкой к силе всей системы, второй компонент - выпуклый зеркальный сфероид, симметричный относительно оптической оси системы, с отрицательной оптической силой, третий компонент - внеосевой фрагмент зеркального сплюснутого эллипсоида, обращенного вогнутостью к изображению, с положительной оптической силой. При этом все три упомянутых зеркала образованы поверхностями вращения с общей осью. Расстояние между первым и вторым зеркалами меньше фокусного расстояния первого зеркала, а центры отражающих поверхностей всех зеркал расположены в вершинах треугольника, плоскость которого включает общую ось этих зеркал, и с разных сторон относительно этой оси; вершины первого и третьего зеркал совмещены. Апертурная диафрагма расположена на втором зеркале. Наличие в объективе двух внеосевых асферических поверхностей значительно осложняет его сборку, юстировку и контроль.Also known for the lens [Grammatin A.P., Gryaznov G.M., Starichenkova V.D. Patent of Russia No. 23237194. IPC
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является зеркально-линзовый объектив [А.А.Токарев. Длиннофокусные объективы с эксцентрично расположенным полем изображения. // Известия вузов, серия «Приборостроение», том XXXI, 1988 г., №7, с.74-79]. Он представляет собой трехзеркальную систему с центрами кривизны всех оптических поверхностей, находящимися на одной общей оси, состоящую из трех последовательно по ходу луча установленных первого - внеосевого вогнутого, второго - внеосевого выпуклого, третьего - внеосевого вогнутого фрагментов сферических зеркал, двухлинзового корректора аберраций из одной марки оптического стекла, размещенного между первым и вторым зеркалами, и апертурной диафрагмы, совпадающей с оправой одной из линз корректора. Первое и третье зеркала имеют положительную оптическую силу и обращены вогнутостью к плоскости предметов, второе имеет отрицательную оптическую силу, а линзовый корректор состоит из двух отрицательных менисков, обращенных вогнутой поверхностью к плоскости предметов. В данном объективе, вследствие размещения апертурной диафрагмы на одном из компонентов линзового корректора, все зеркала являются внеосевыми, что приводит к усложнению механической конструкции объектива и затруднениям при его сборке, юстировке и контроле.Closest to the proposed invention is a mirror lens [A.A. Tokarev. Long telephoto lenses with an eccentric image field. // University proceedings, series "Instrument-making", volume XXXI, 1988, No. 7, p. 74-79]. It is a three-mirror system with the centers of curvature of all optical surfaces located on one common axis, consisting of three consecutively installed along the beam first — off-axis concave, second — off-axis convex, third — off-axis concave fragments of spherical mirrors, two-lens corrector of aberrations from the same brand optical glass placed between the first and second mirrors, and an aperture diaphragm coinciding with the frame of one of the corrector lenses. The first and third mirrors have positive optical power and are turned concave to the plane of objects, the second has negative optical power, and the lens corrector consists of two negative menisci facing a concave surface to the plane of objects. In this lens, due to the placement of the aperture diaphragm on one of the components of the lens corrector, all the mirrors are off-axis, which leads to a complication of the mechanical design of the lens and difficulties in its assembly, alignment and control.
Задачей данного изобретения является создание зеркально-линзового объектива с повышенными эксплуатационными характеристиками.The objective of the invention is to provide a mirror-lens with enhanced performance.
Технический результат - создание зеркально-линзового объектива без центрального экранирования с повышенным качеством изображения в пределах углового поля 3° в широком спектральном диапазоне 400-1000 нм и повышенной технологичностью.EFFECT: creation of a mirror-lens lens without central shielding with improved image quality within an angular field of 3 ° in a wide spectral range of 400-1000 nm and increased manufacturability.
Это достигается тем, что в зеркально-линзовом объективе по первому варианту, состоящем из трех зеркал, последовательно установленных по ходу луча, первого - внеосевого вогнутого, второго - внеосевого выпуклого, третьего - внеосевого вогнутого, выполненных в виде фрагментов сферических зеркал, двухлинзового корректора аберраций, первая линза которого размещена между первым и вторым зеркалами, и апертурной диафрагмы, причем центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, в отличие от известного, первая линза корректора выполнена в виде внеосевого фрагмента одиночного положительного мениска с оптической силой, составляющей 0,1…0,2 от оптической силы всего объектива, обращенного выпуклой поверхностью к плоскости предметов, вторая линза представляет собой линзу Манжена, выполненную в виде внеосевого фрагмента отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,01…0,05 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов, на выпуклую поверхность которого нанесено отражающее покрытие, являющееся третьим зеркалом объектива, показатель преломления второй линзы корректора в 1,05…1,15 раза меньше, а коэффициент дисперсии в 1,05…1,15 раза больше, чем у первой линзы корректора, а апертурная диафрагма объектива расположена на втором зеркале.This is achieved by the fact that in the mirror-lens lens according to the first embodiment, consisting of three mirrors sequentially installed along the beam, the first is off-axis concave, the second is off-axis convex, the third is off-axis concave, made in the form of fragments of spherical mirrors, a two-lens aberration corrector , the first lens of which is placed between the first and second mirrors, and the aperture diaphragm, and the centers of curvature of all optical surfaces are on the same axis, in contrast to the known one, the first lens the vector is made in the form of an off-axis fragment of a single positive meniscus with an optical power of 0.1 ... 0.2 of the optical power of the entire lens facing a convex surface to the plane of objects, the second lens is a Mangin lens made in the form of an off-axis fragment of a negative meniscus with an optical a force of 0.01 ... 0.05 of the optical power of the entire lens, facing a concave surface to the plane of objects, on the convex surface of which is applied a reflective coating, which is the third erkalom lens, the refractive index of the second lens corrector 1.05 ... 1.15 times smaller, and the dispersion coefficient of 1.05 ... 1.15 times larger than that of the first lens a corrector lens and aperture diaphragm is located on the second mirror.
Кроме того, в объективе по первому варианту, перед плоскостью изображения может быть установлена плоскопараллельная пластина, толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенствуIn addition, in the lens according to the first embodiment, a plane-parallel plate can be installed in front of the image plane, the thickness d of which and the refractive index n of which satisfy the inequality
где 
Это достигается тем, что в зеркально-линзовом объективе по второму варианту, состоящем из трех зеркал, последовательно установленных по ходу луча, первого - внеосевого вогнутого, второго - внеосевого выпуклого, третьего - внеосевого вогнутого, выполненных в виде фрагментов сферических зеркал, двухлинзового корректора аберраций, первая линза которого размещена между первым и вторым зеркалами, и апертурной диафрагмы, причем центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, в отличие от известного, первая линза корректора выполнена в виде фрагмента одиночного положительного мениска с оптической силой, составляющей 0,2…0,4 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов, вторая линза представляет собой линзу Манжена, выполненную в виде отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,1…0,3 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью, на которую нанесено отражающее покрытие, являющееся вторым зеркалом объектива, к плоскости предметов, показатель преломления второй линзы корректора в 1,0…1,2 раза больше, коэффициент дисперсии в 1,7…1,9 раза меньше, чем соответствующие характеристики первой линзы корректора, а апертурная диафрагма объектива расположена на линзе Манжена.This is achieved by the fact that in the mirror-lens lens according to the second embodiment, consisting of three mirrors sequentially installed along the beam, the first is off-axis concave, the second is off-axis convex, the third is off-axis concave, made in the form of fragments of spherical mirrors, a two-lens aberration corrector , the first lens of which is placed between the first and second mirrors, and the aperture diaphragm, and the centers of curvature of all optical surfaces are on the same axis, in contrast to the known one, the first lens the vector is made in the form of a fragment of a single positive meniscus with an optical power of 0.2 ... 0.4 of the optical power of the entire lens facing a concave surface to the plane of objects, the second lens is a Mangin lens made in the form of a negative meniscus with an optical power of 0.1 ... 0.3 of the optical power of the entire lens, facing a concave surface, on which is applied a reflective coating, which is the second mirror of the lens, to the plane of objects, the refractive index of the second lens to the corrector is 1.0 ... 1.2 times larger, the dispersion coefficient is 1.7 ... 1.9 times less than the corresponding characteristics of the first corrector lens, and the aperture diaphragm of the lens is located on the Mangin lens.
Кроме того, в объективе по второму варианту, перед плоскостью изображения может быть установлена плоскопараллельная пластина, толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенствуIn addition, in the lens according to the second embodiment, a plane-parallel plate with a thickness d and a refractive index n of which satisfy the inequality
где
Это достигается тем, что в зеркально-линзовом объективе по третьему варианту, состоящем из трех зеркал, последовательно установленных по ходу луча, первого - внеосевого вогнутого, второго - внеосевого выпуклого, третьего - внеосевого вогнутого, выполненных в виде фрагментов сферических зеркал, линзового корректора аберраций, первая линза которого размещена между первым и вторым зеркалами, и апертурной диафрагмы, причем центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, в отличие от известного, первая линза линзового корректора выполнена в виде фрагмента одиночной отрицательной двояковогнутой линзы с оптической силой, составляющей 0,4…0,6 от оптической силы всего объектива, вторая линза представляет собой линзу Манжена, выполненную в виде положительного мениска с оптической силой, составляющей 0,5…0,6 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью, на которую нанесено отражающее покрытие, являющееся вторым зеркалом объектива, к плоскости предметов, кроме того, объектив дополнен третьей линзой корректора в виде второй линзы Манжена, выполненной из внеосевого фрагмента отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,1…0,2 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов, с выпуклой поверхностью, покрытой отражающим покрытием, являющимся третьим зеркалом объектива, причем коэффициенты дисперсии первой и третьей линз корректора равны, показатели преломления в 1,05…1,10 раза меньше, чем у второй линзы корректора, а апертурная диафрагма объектива расположена на линзе Манжена, выполненной в виде положительного мениска.This is achieved by the fact that in the mirror-lens lens according to the third embodiment, consisting of three mirrors sequentially installed along the beam, the first is off-axis concave, the second is off-axis convex, the third is off-axis concave, made in the form of fragments of spherical mirrors, the lens aberration corrector , the first lens of which is placed between the first and second mirrors, and the aperture diaphragm, and the centers of curvature of all optical surfaces are on the same axis, in contrast to the known one, the first lens is lens of the corrector is made in the form of a fragment of a single negative biconcave lens with an optical power of 0.4 ... 0.6 of the optical power of the entire lens, the second lens is a mange lens made in the form of a positive meniscus with an optical power of 0.5 ... 0 , 6 from the optical power of the entire lens, facing a concave surface on which a reflective coating is applied, which is the second mirror of the lens, to the plane of objects, in addition, the lens is supplemented by a third corrector lens in the form of a second lens M a sheath made of an off-axis fragment of a negative meniscus with an optical power of 0.1 ... 0.2 of the optical power of the entire lens facing a concave surface to the plane of objects, with a convex surface covered with a reflective coating, which is the third lens of the lens, the dispersion coefficients of the first and the third corrector lenses are equal, the refractive indices are 1.05 ... 1.10 times less than that of the second corrector lens, and the aperture diaphragm of the lens is located on the Mange lens made in the form of a positive claim.
Кроме того, в объективе по третьему варианту, перед плоскостью изображения может быть установлена плоскопараллельная пластина, толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенствуIn addition, in the lens according to the third embodiment, a plane-parallel plate can be installed in front of the image plane, the thickness d and the refractive index n of which satisfy the inequality
где
На фиг.1 представлена принципиальная схема зеркально-линзового объектива по первому варианту, а на фиг.2 его полихроматическая модуляционная передаточная функция (МПФ). На фиг.3 представлена принципиальная схема зеркально-линзового объектива по второму варианту, а на фиг.4 его полихроматическая МПФ. На фиг.5 представлена принципиальная схема зеркально-линзового объектива по третьему варианту, а на фиг.6 его полихроматическая МПФ.Figure 1 presents a schematic diagram of a mirror-lens lens according to the first embodiment, and figure 2 its polychromatic modulation transfer function (MPF). In Fig.3 presents a schematic diagram of a mirror-lens lens according to the second embodiment, and in Fig.4 its polychromatic MPF. Figure 5 presents a schematic diagram of a mirror-lens lens according to the third embodiment, and figure 6 its polychromatic MPF.
Зеркально-линзовый объектив, выполненный по первому варианту, (фиг.1) состоит из последовательно по ходу луча установленных первого зеркала 1, первой линзы двухлинзового корректора, выполненной в виде положительного мениска 2, второго зеркала 3, второй линзы корректора, выполненной в виде линзы Манжена 4, апертурной диафрагмы 5. Первое зеркало 1 выполнено в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала. Положительный мениск 2 выполнен в виде осесимметричного мениска, часть которого, лежащая выше оптической оси, удалена. Он имеет оптическую силу, составляющую 0,1…0,2 от оптической силы всего объектива, и обращен выпуклой поверхностью к плоскости предметов. Второе зеркало 3 выполнено в виде осесимметричного выпуклого сферического зеркала. Линза Манжена 4 представляет собой внеосевой фрагмент отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,01…0,05 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов. На выпуклую поверхность линзы Манжена 4 нанесено отражающее покрытие, являющееся третьим зеркалом объектива. Первая линза, выполненная в виде положительного мениска 2, и вторая линза, выполненная в виде линзы Манжена 4, вместе образуют двухлинзовый корректор аберраций зеркальной части объектива. Показатель преломления второй линзы корректора (линзы Манжена 4) в 1,05…1,15 раза меньше, а коэффициент дисперсии в 1,05…1,15 раза больше, чем у первой линзы корректора (положительного мениска 2). Центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, а апертурная диафрагма 5 расположена на втором зеркале 3. Также объектив по первому варианту с целью повышения качества изображения и оптимизации корректировки аберраций может быть дополнен плоскопараллельной пластиной 6 (фиг.1), толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенству 
На фиг.2 приведена полихроматическая МПФ объектива по первому варианту в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм для края углового поля.Figure 2 shows the polychromatic MPF of the lens according to the first embodiment in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm for the edge of the angular field.
Зеркально-линзовый объектив, выполненный по второму варианту, (фиг.3) состоит из установленных последовательно по ходу луча первого зеркала 7, двухлинзового корректора, первая линза которого выполнена в виде положительного мениска 8, а вторая - в виде линзы Манжена 9, третьего зеркала 10, апертурной диафрагмы 11. Первое зеркало 7 выполнено в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала. Положительный мениск 8 выполнен в виде осесимметричного мениска, часть которого, лежащая выше оптической оси, удалена. Он имеет оптическую силу, составляющую 0,2…0,4 от оптической силы всего объектива, и обращен вогнутой поверхностью к плоскости предметов. Линза Манжена 9 выполнена в виде отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,1…0,3 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов. На вогнутую поверхность линзы Манжена 9 нанесено отражающее покрытие, являющееся вторым зеркалом объектива. Первая линза корректора, выполненная в виде положительного мениска 8, и вторая линза корректора, выполненная в виде линзы Манжена 9, вместе образуют двухлинзовый корректор аберраций зеркальной части объектива. Показатель преломления второй линзы корректора (линзы Манжена 9) в 1,0…1,2 раза больше, а коэффициент дисперсии в 1,7…1,9 раза меньше, чем соответствующие характеристики первой линзы корректора (положительного мениска 8). Третье зеркало 10 выполнено в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала. Центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, а апертурная диафрагма 11 расположена на линзе Манжена 9. Также объектив по второму варианту с целью повышения качества изображения в широком спектральном диапазоне и оптимизации корректировки аберраций может быть дополнен плоскопараллельной пластиной 12 (фиг.3), толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенству 
На фиг.4 приведена полихроматическая МПФ объектива по второму варианту в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм для края углового поля.Figure 4 shows the polychromatic MPF of the lens according to the second embodiment in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm for the edge of the angular field.
Зеркально-линзовый объектив, выполненный по третьему варианту, (фиг.5) состоит из последовательно установленных по ходу луча первого зеркала 13, линзового корректора, первая линза которого выполнена из двояковогнутой линзы 14, вторая и третья линзы - линзы Манжена 15 и 16, и апертурной диафрагмы 17. Первое зеркало 13 выполнено в виде внеосевого фрагмента вогнутого сферического зеркала. Двояковогнутая линза 14 является первой линзой линзового корректора и выполнена в виде осесимметричной линзы, часть которой, лежащая выше оптической оси, удалена. Линза 14 имеет оптическую силу, составляющую 0,4…0,6 от оптической силы всего объектива. Линза Манжена 15 - вторая линза линзового корректора - выполнена в виде осесимметричного положительного мениска с оптической силой, составляющей 0,5…0,6 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью, на которую нанесено отражающее покрытие, являющееся вторым зеркалом объектива, к плоскости предметов. Линза Манжена 16 - третья линза линзового корректора - выполнена в виде внеосевого фрагмента отрицательного мениска с оптической силой, составляющей 0,1…0,2 от оптической силы всего объектива, обращенного вогнутой поверхностью к плоскости предметов. Выпуклая поверхность линзы Манжена 16 покрыта отражающим покрытием, являющимся третьим зеркалом объектива. Двояковогнутая линза 14 (первая линза линзового корректора), линза Манжена 15 (вторая линза корректора) и линза Манжена 16 (третья линза корректора) вместе образуют линзовый корректор аберраций зеркальной части объектива. Коэффициенты дисперсии линз 14 и 16 равны, а их показатели преломления в 1,05…1,10 раза меньше, чем у линзы 15. Центры кривизны всех оптических поверхностей находятся на одной общей оси, а апертурная диафрагма 17 расположена на линзе Манжена 15. Также объектив по третьему варианту с целью повышения качества изображения в широком спектральном диапазоне и оптимизации корректировки аберраций может быть дополнен плоскопараллельной пластиной 18 (фиг.5), толщина d и показатель преломления n которой удовлетворяют неравенству
На фиг.6 приведена полихроматическая МПФ объектива по третьему варианту в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм для края углового поля.Figure 6 shows the polychromatic MPF of the lens according to the third embodiment in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm for the edge of the angular field.
Объектив, выполненный по первому варианту, работает следующим образом. Свет от источника излучения попадает на первое зеркало 1, затем, отразившись от него, проходит через линзу 2 и претерпевает отражение на втором зеркале 3. Благодаря тому, что часть линзы 2, лежащая выше оптической оси, удалена, свет после второго зеркала 3 проходит мимо этой линзы и попадает сразу на линзу Манжена 4. Преломившись на первой поверхности, отразившись от второй и вновь преломившись на первой поверхности линзы Манжена 4, свет проходит через плоскопараллельную пластину 6 и фокусируется в плоскости изображения.The lens made according to the first embodiment works as follows. The light from the radiation source enters the
Объектив, выполненный по второму варианту, работает следующим образом. Свет от источника излучения попадает на первое зеркало 7, затем, отразившись от него, проходит через положительный мениск 8 и линзу Манжена 9. Преломившись на первой поверхности, отразившись от второй и вновь преломившись на первой поверхности линзы 9, свет, благодаря тому, что часть мениска 8, лежащая выше оптической оси, удалена, проходит мимо линзы 8 и попадает сразу на третье зеркало 10, отражаясь от которого, проходит через плоскопараллельную пластину 12 и фокусируется в плоскости изображения.The lens, made according to the second embodiment, works as follows. The light from the radiation source enters the
Объектив, выполненный по третьему варианту, работает следующим образом. Свет от источника излучения попадает на первое зеркало 13, затем, отразившись от него, проходит через двояковогнутую линзу 14 и линзу Манжена 15. Преломившись на первой поверхности, отразившись от второй и вновь преломившись на первой поверхности линзы 15, свет, благодаря тому, что часть линзы 14, лежащая выше оптической оси, удалена, проходит мимо линзы 14 и попадает сразу на линзу Манжена 16. Преломившись на первой поверхности, отразившись от второй и вновь преломившись на первой поверхности линзы 16, свет проходит через плоскопараллельную пластину 18 и фокусируется в плоскости изображения.The lens, made according to the third embodiment, works as follows. The light from the radiation source enters the
В соответствии с предложенным техническим решением рассчитаны объективы, конструктивные параметры которых приведены в таблице 1.In accordance with the proposed technical solution, lenses are calculated whose design parameters are given in table 1.
Характеристики объектива, выполненного по первому варианту:The characteristics of the lens made in the first embodiment:
- Фокусное расстояние: 100 мм.- Focal length: 100 mm.
- Относительное отверстие: 1:10,8.- Relative hole: 1: 10.8.
- Угловое поле в меридиональном направлении ωy0=7,4°, ωymax=7,85°.- Angular field in the meridional direction ω y0 = 7.4 °, ω ymax = 7.85 °.
- Угловое поле в сагиттальном направлении 2ωx=3,12°.- The angular field in the sagittal direction 2ω x = 3,12 °.
Характеристики объектива, выполненного по второму варианту:The characteristics of the lens made in the second embodiment:
- Фокусное расстояние: 100 мм.- Focal length: 100 mm.
- Относительное отверстие: 1:7,7.- Relative hole: 1: 7.7.
- Угловое поле в меридиональном направлении ωy0=7,4°, ωymax=7,85°.- Angular field in the meridional direction ω y0 = 7.4 °, ω ymax = 7.85 °.
- Угловое поле в сагиттальном направлении 2ωx=3,12°.- The angular field in the sagittal direction 2ω x = 3,12 °.
Характеристики объектива, выполненного по третьему варианту:The characteristics of the lens made in the third embodiment:
- Фокусное расстояние: 100 мм.- Focal length: 100 mm.
- Относительное отверстие: 1:6.- Relative hole: 1: 6.
- Угловое поле в меридиональном направлении ωy0=7,4°, ωymax=7,85°.- Angular field in the meridional direction ω y0 = 7.4 °, ω ymax = 7.85 °.
- Угловое поле в сагиттальном направлении 2ωx=3,12°.- The angular field in the sagittal direction 2ω x = 3,12 °.
Объектив по первому варианту имеет следующие аберрации для длины волны λ=656,3 нм.The lens according to the first embodiment has the following aberrations for a wavelength of λ = 656.3 nm.
- Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков в пределах всего углового поля не более 0,005 мм.- Transverse spherical aberration of wide inclined beams within the entire angular field of not more than 0.005 mm.
- Меридиональный астигматический отрезок не более 0,072 мм.- The meridional astigmatic segment is not more than 0.072 mm.
- Сагиттальный астигматический отрезок не более 0,046 мм.- Sagittal astigmatic segment of not more than 0.046 mm.
- Дисторсия не более 0,8%.- Distortion of not more than 0.8%.
- Хроматизм положения в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм не более 0,064 мм.- The chromaticity of the position in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm is not more than 0.064 mm.
Объектив по второму варианту имеет следующие аберрации для длины волны λ=656,3 нм:The lens according to the second embodiment has the following aberrations for the wavelength λ = 656.3 nm:
- Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков в пределах всего углового поля не более 0,007 мм.- Transverse spherical aberration of wide inclined beams within the entire angular field of not more than 0.007 mm.
- Меридиональный астигматический отрезок не более 0,050 мм.- The meridional astigmatic segment is not more than 0.050 mm.
- Сагиттальный астигматический отрезок не более 0,055 мм.- Sagittal astigmatic segment of not more than 0.055 mm.
- Дисторсия не более 0,25%.- Distortion of not more than 0.25%.
- Хроматизм положения в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм не более 0,047 мм.- The chromaticity of the position in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm is not more than 0.047 mm.
Объектив по третьему варианту имеет следующие аберрации для длины волны λ=656,3 нм:The lens according to the third embodiment has the following aberrations for the wavelength λ = 656.3 nm:
- Поперечная сферическая аберрация широких наклонных пучков в пределах всего углового поля не более 0,005 мм.- Transverse spherical aberration of wide inclined beams within the entire angular field of not more than 0.005 mm.
- Меридиональный астигматический отрезок не более 0,018 мм.- Meridional astigmatic segment of not more than 0.018 mm.
- Сагиттальный астигматический отрезок не более 0,019 мм.- Sagittal astigmatic segment of not more than 0.019 mm.
- Дисторсия не более 0,41%.- Distortion of not more than 0.41%.
- Хроматизм положения в спектральном диапазоне (0,4÷1,0) мкм не более 0,024 мм.- The chromaticity of the position in the spectral range (0.4 ÷ 1.0) μm is not more than 0.024 mm.
Таким образом, созданы зеркально-линзовые объективы без центрального экранирования, имеющие хорошее качество изображения в пределах углового поля 3° в широком спектральном диапазоне 400-1000 нм, в которых центрального экранирования удается избежать за счет использования внеосевых фрагментов осесимметричных зеркал и специального расположения апертурной диафрагмы, причем все зеркальные элементы объективов образованы только сферическими поверхностями вращения с общей осью, и не более двух из этих элементов являются внеосевыми, что повышает технологичность объективов.Thus, mirror-lenses without central shielding have been created, which have good image quality within an angular field of 3 ° in a wide spectral range of 400-1000 nm, in which central shielding can be avoided by using off-axis fragments of axisymmetric mirrors and a special aperture diaphragm arrangement, moreover, all mirror elements of the lenses are formed only by spherical surfaces of revolution with a common axis, and no more than two of these elements are off-axis, which increases manufacturability of lenses.
Claims (6)
где
Where
где
Where
где
Where
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011119787/28A RU2461030C1 (en) | 2011-05-18 | 2011-05-18 | Catadioptric lens (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011119787/28A RU2461030C1 (en) | 2011-05-18 | 2011-05-18 | Catadioptric lens (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2461030C1 true RU2461030C1 (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46939054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011119787/28A RU2461030C1 (en) | 2011-05-18 | 2011-05-18 | Catadioptric lens (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2461030C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547170C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Catadioptric lens |
| RU2556295C1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Double-channel catadioptric lens |
| CN110703410A (en) * | 2019-09-03 | 2020-01-17 | 佛山科学技术学院 | Non-blocking long-focus star sensor optical system |
| CN116661117A (en) * | 2023-07-27 | 2023-08-29 | 之江实验室 | Catadioptric optical imaging system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU637772A1 (en) * | 1977-06-24 | 1978-12-15 | Предприятие П/Я Р-6495 | Projection objective lens |
| RU2327194C2 (en) * | 2006-07-24 | 2008-06-20 | ФГУП "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" | Three-mirror optical system without screening |
| RU82876U1 (en) * | 2008-11-17 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | THREE-MIRROR OPTICAL SYSTEM WITHOUT SCREENING |
| CN101672978A (en) * | 2009-10-16 | 2010-03-17 | 中国科学院上海技术物理研究所 | Catadioptric type off-axis three-reflector long-wave infrared optical system |
-
2011
- 2011-05-18 RU RU2011119787/28A patent/RU2461030C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU637772A1 (en) * | 1977-06-24 | 1978-12-15 | Предприятие П/Я Р-6495 | Projection objective lens |
| RU2327194C2 (en) * | 2006-07-24 | 2008-06-20 | ФГУП "Государственный оптический институт им. С.И. Вавилова" | Three-mirror optical system without screening |
| RU82876U1 (en) * | 2008-11-17 | 2009-05-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | THREE-MIRROR OPTICAL SYSTEM WITHOUT SCREENING |
| CN101672978A (en) * | 2009-10-16 | 2010-03-17 | 中国科学院上海技术物理研究所 | Catadioptric type off-axis three-reflector long-wave infrared optical system |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ТОКАРЕВ А.А. Длиннофокусные объективы с эксцентрично расположенным полем изображения. - Известия вузов, серия Приборостроение, т.XXXI, 1988, №7, с.74-79. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2547170C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Catadioptric lens |
| RU2556295C1 (en) * | 2014-02-14 | 2015-07-10 | Открытое акционерное общество "Красногорский завод им. С.А. Зверева" | Double-channel catadioptric lens |
| CN110703410A (en) * | 2019-09-03 | 2020-01-17 | 佛山科学技术学院 | Non-blocking long-focus star sensor optical system |
| CN116661117A (en) * | 2023-07-27 | 2023-08-29 | 之江实验室 | Catadioptric optical imaging system |
| CN116661117B (en) * | 2023-07-27 | 2023-10-10 | 之江实验室 | Catadioptric optical imaging system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7894138B2 (en) | Display optical system and image display apparatus including the same | |
| JPWO2006100919A1 (en) | Imaging optical system | |
| JP5976765B2 (en) | Cassegrain telescope with Ross compensation for wide spectrum | |
| WO2010053758A1 (en) | Reflective triplet optical form with external rear aperture stop for cold shielding | |
| CN111367066B (en) | Coaxial four-reflection optical system | |
| RU2461030C1 (en) | Catadioptric lens (versions) | |
| CN113504654A (en) | Near-to-eye display optical system | |
| CN113341558B (en) | Reflective eyepiece optical system and head-mounted near-to-eye display device | |
| RU2368924C2 (en) | High-aperture catadioptric lens | |
| JP2003167196A (en) | Cata-dioptric system | |
| JP2002277741A (en) | Reflection and refraction type macro projection optical system | |
| WO2023124293A1 (en) | Catadioptric focus-free optical system | |
| CN116626896A (en) | Optical system and virtual reality device | |
| RU2556295C1 (en) | Double-channel catadioptric lens | |
| TW202343064A (en) | Optical lens assembly and head-mounted electronic device | |
| JP2003172875A (en) | Erecting observation optical system | |
| JP2023086613A (en) | Optical system and observation device having the same | |
| RU2521249C1 (en) | Reflecting autocollimating spectrometer | |
| US8947773B2 (en) | Catadioptric optical element and optical system including same | |
| CN113759548A (en) | Near-to-eye display system | |
| RU2547170C1 (en) | Catadioptric lens | |
| JPH08179400A (en) | Finder optical system and reversal optical system thereof | |
| CN112505920A (en) | Miniaturized short-distance optical system | |
| JP6529239B2 (en) | Decentered optical system, image projection apparatus using decentered optical system, and image pickup apparatus using decentered optical system | |
| RU2561340C1 (en) | Four-mirror lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20130124 |