RU2472190C1 - Catadioptric telescope - Google Patents

Catadioptric telescope Download PDF

Info

Publication number
RU2472190C1
RU2472190C1 RU2011130612/28A RU2011130612A RU2472190C1 RU 2472190 C1 RU2472190 C1 RU 2472190C1 RU 2011130612/28 A RU2011130612/28 A RU 2011130612/28A RU 2011130612 A RU2011130612 A RU 2011130612A RU 2472190 C1 RU2472190 C1 RU 2472190C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
telescope
negative
glass
field
focal
Prior art date
Application number
RU2011130612/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Андреевич Клевцов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") filed Critical Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ")
Priority to RU2011130612/28A priority Critical patent/RU2472190C1/en
Priority to EA201101724A priority patent/EA020517B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472190C1 publication Critical patent/RU2472190C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: telescope has, in the beam path, a main concave spherical mirror, a compensating element having two separate lenses made of different types of glass with quasi-near dispersion coefficients in the visible spectrum, the first of which is in form of a negative quasi-focal meniscus whose concave surface faces the observed object, and the second is negative, has a mirror reflecting surface and is made from material with a smaller refraction index, and an afocal field aberration corrector consisting of two lenses and is placed in front of the focal plane of the telescope. The negative lens of the corrector which is first on the beam path is made from flint glass in form of a quasi-focal meniscus whose concave surface faces the image plane, and the second positive lens of the corrector is plane-convex, is made from crown glass and its convex spherical surfaces faces the image plane.
EFFECT: wider angular field of view of high-quality images.
3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области астрономических приборов и может быть использовано в серийных малогабаритных телескопах фотовизуального назначения, работающих как в видимой глазом области спектра, так и с приборами зарядовой связи (ПЗС-камерами и цифровыми фотоаппаратами), служащих для проведения визуальных и астрофотографических наблюдений небесных объектов.The present invention relates to the field of astronomical instruments and can be used in serial small-sized photovisual telescopes operating both in the visible region of the spectrum and with charge-coupled devices (CCD cameras and digital cameras) used for visual and astrophotographic observations of celestial objects .

Известна катадиоптрическая система телескопа, предложенная автором, содержащая главное вогнутое сферическое зеркало и корректирующий элемент из двух одиночных линз, одна из которых отрицательная и имеет зеркально отражающую поверхность, установленный по ходу луча за главным зеркалом. Первая по ходу луча линза корректирующего элемента выполнена в виде отрицательного квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к объекту наблюдения, из материала отрицательной линзы с зеркальной поверхностью [1].Known catadioptric telescope system proposed by the author, containing the main concave spherical mirror and a corrective element of two single lenses, one of which is negative and has a mirror-reflecting surface mounted along the beam behind the main mirror. The first lens of the correction element along the beam is made in the form of a negative quasi-focal meniscus, facing concavity to the object of observation, from the material of a negative lens with a mirror surface [1].

Недостатком этой системы является ограниченный видимой областью спектральный диапазон работы.The disadvantage of this system is the limited spectral range of the work.

Прототипом предлагаемого изобретения является катадиоптрическая система телескопа, предложенная автором, содержащая установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало и корректирующий элемент, состоящий из двух одиночных линз, первая из которых выполнена в виде отрицательного квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к объекту наблюдения, а вторая отрицательная и имеет зеркальную отражающую поверхность. Линзы корректора выполнены из разных марок стекла, имеющих в видимой области спектра квазиблизкие коэффициенты дисперсии, причем вторая линза выполнена из стекла с меньшим показателем преломления [2].The prototype of the invention is a catadioptric telescope system proposed by the author, containing the main concave spherical mirror mounted along the beam and a correction element consisting of two single lenses, the first of which is made in the form of a negative quasi-focal meniscus facing concavity to the object of observation, and the second negative and has a mirror reflective surface. The corrector lenses are made of different grades of glass having quasi-close dispersion coefficients in the visible region of the spectrum, the second lens being made of glass with a lower refractive index [2].

В диапазоне длин волн 400-700 нм рабочей области спектра цифровой фотографической аппаратуры такие телескопы обеспечивают дифракционное качество внеосевых точек поля изображения диаметром не более 10'-12'. Возможность расширения углового поля зрения изображений высокого качества в прототипе ограничивается внеосевыми аберрациями: астигматизмом, кривизной поля, хроматизмом увеличения и хроматической комой, что является его основным недостатком.In the wavelength range of 400-700 nm, the working range of the spectrum of digital photographic equipment, such telescopes provide the diffraction quality of off-axis points of the image field with a diameter of not more than 10'-12 '. The ability to expand the angular field of view of high-quality images in the prototype is limited by off-axis aberrations: astigmatism, field curvature, magnification chromatism and chromatic coma, which is its main disadvantage.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение углового поля зрения изображений высокого качества.The task of the invention is to expand the angular field of view of high quality images.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве, содержащем установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало и корректирующий элемент, включающий две одиночные линзы из разных марок стекла с квазиблизкими в видимой области спектра коэффициентами дисперсии, первая из которых выполнена в виде отрицательного квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к объекту наблюдения, а вторая отрицательная, имеет зеркальную отражающую поверхность и выполнена из стекла с меньшим показателем преломления, перед фокальной плоскостью телескопа установлен афокальный корректор полевых аберраций, состоящий из двух линз, первая по ходу луча отрицательная линза выполнена из стекла типа «флинт» в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения, вторая положительная линза - плосковыпуклая, выполнена из стекла типа «крон» и обращена выпуклой сферической поверхностью к плоскости изображения.The problem is solved in that in a device containing a main concave spherical mirror mounted along the beam and a correcting element, including two single lenses from different grades of glass with dispersion coefficients quasi-close in the visible spectral region, the first of which is made in the form of a negative quasi-focal meniscus facing concavity to the object of observation, and the second negative, has a mirror reflective surface and is made of glass with a lower refractive index, in front of the focal plane The telescope has an afocal field aberration corrector consisting of two lenses, the first negative lens along the beam is made of flint glass in the form of a quasi-focal meniscus facing concavity to the image plane, the second positive lens is plano-convex made of crown type glass and facing a convex spherical surface to the image plane.

Установка перед фокальной плоскостью телескопа афокального корректора внеосевых аберраций, состоящего их двух линз, дает возможность, не изменяя фокусного расстояния системы, воздействовать на полевые аберрации изображения: кривизну поля, астигматизм, хроматизм увеличения и хроматическую кому.The installation of an afocal corrector of off-axis aberrations in front of the focal plane of the telescope, which consists of two lenses, makes it possible, without changing the focal length of the system, to influence field aberrations of the image: field curvature, astigmatism, magnification chromaticity, and chromatic coma.

Выполнение первой по ходу луча линзы корректора из стекла типа «флинт» в виде отрицательного квазиафокального мениска дает возможность исправления кривизны поля и хроматизма увеличения, а также хроматической комы, однако при этом изменяется фокусное расстояние системы и нарушается коррекция остаточных аберраций на оси.The first flint corrector made of glass in the form of a negative quasi-focal meniscus makes it possible to correct field curvature and increase chromatism, as well as chromatic coma, however, the focal length of the system changes and the correction of residual aberrations on the axis is violated.

Вторая по ходу луча положительная линза корректора из стекла типа «крон» компенсирует эти дефекты. Ее плосковыпуклая форма выбрана из соображений технологичности и минимизации паразитного света.The second positive corrector lens made of glass of the “crown” type along the beam compensates for these defects. Its plano-convex shape is selected for reasons of manufacturability and minimization of stray light.

В результате оптимизации конструктивных параметров линз афокального корректора качество изображения на оси системы в области спектра 400-700 нм практически не изменяется, а качество изображения внеосевых точек поля значительно улучшается.As a result of optimization of the design parameters of the afocal corrector lenses, the image quality on the system axis in the spectral region 400-700 nm remains practically unchanged, and the image quality of off-axis field points is significantly improved.

Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого изобретения. Катадиоптрический телескоп с заявляемой совокупностью существенных признаков в известных источниках информации также не обнаружен.The applicant has not identified technical solutions having features that match the distinctive features of the invention. A catadioptric telescope with the claimed combination of essential features in known sources of information is also not found.

Предложенное изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The proposed invention is illustrated by the following graphic materials:

Фиг.1 - оптическая система катадиоптрического телескопа;Figure 1 - optical system catadioptric telescope;

Фиг.2 - вид функции рассеяния точки в видимой области спектра 486-656 нм по полю зрения телескопа с действующим отверстием 300 мм (относительное отверстие - 1:8);Figure 2 - view of the scattering function of the point in the visible spectrum of 486-656 nm along the field of view of the telescope with an active hole of 300 mm (relative aperture - 1: 8);

Фиг.3 - графики концентрации энергии в изображении точки, рассчитанные для спектральной области работы цифрового фотоаппарата фирмы Canon (EOS 500D) 400-700 нм по полю зрения телескопа с действующим отверстием 300 мм (относительное отверстие - 1:8).Figure 3 - graphs of the concentration of energy in the image points, calculated for the spectral range of the digital camera company Canon (EOS 500D) 400-700 nm in the field of view of the telescope with a working hole of 300 mm (relative aperture - 1: 8).

На фиг.1 изображена предлагаемая оптическая система катадиоптрического телескопа.Figure 1 shows the proposed optical system catadioptric telescope.

Система содержит установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало 1 и корректирующий элемент, включающий две одиночные линзы 2 и 3 из разных марок стекла с квазиблизкими в видимой области спектра коэффициентами дисперсии, первая из которых 2 выполнена в виде квазиафокального отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к объекту наблюдения, а вторая отрицательная 3, имеет зеркальную отражающую поверхность и выполнена из материала с меньшим показателем преломления. Вблизи фокальной плоскости телескопа установлен афокальный корректор внеосевых аберраций, состоящий из двух линз, включающий отрицательный квазиафокальный мениск 4 и положительную плосковыпуклую линзу 5.The system contains a main concave spherical mirror 1 installed along the beam and a correction element, including two single lenses 2 and 3 from different grades of glass with dispersion coefficients quasiblique in the visible spectral region, the first of which 2 is made in the form of a quasi-focal negative meniscus facing concavity to the object observation, and the second negative 3, has a mirror reflective surface and is made of material with a lower refractive index. Near the focal plane of the telescope, an afocal off-axis aberration corrector is installed, consisting of two lenses, including a negative quasi-focal meniscus 4 and a positive plane-convex lens 5.

Лучи света, отражаясь от главного зеркала 1, проходят через линзы корректирующего элемента 2 и 3 и, отражаясь от зеркальной поверхности линзы 3, идут обратно через корректор, афокальный корректирующий элемент, состоящий из линз 4, 5 и, не меняя сходимости, собираются в плоскости изображения телескопа на небольшом расстоянии за афокальным корректором.The rays of light, reflected from the main mirror 1, pass through the lenses of the correction element 2 and 3 and, reflected from the mirror surface of the lens 3, go back through the corrector, the afocal correction element consisting of lenses 4, 5 and, without changing the convergence, are collected in the plane images of the telescope at a short distance behind the afocal corrector.

Обоснуем возможность достижения в предложенной схеме заявленных технических характеристик.We will justify the possibility of achieving the claimed technical characteristics in the proposed scheme.

Причинами узкого углового поля в телескопе-прототипе является наличие в его оптической системе полевых аберраций: кривизны поля, астигматизма, хроматизма увеличения и хроматической комы. Чтобы расширить поле зрения, необходимо компенсировать эти аберрации, при этом фокусное расстояние и коррекция остаточных аберраций на оси телескопа не должны измениться.The reasons for the narrow angular field in the prototype telescope are the presence of field aberrations in its optical system: field curvature, astigmatism, magnification chromatism, and chromatic coma. To expand the field of view, it is necessary to compensate for these aberrations, while the focal length and the correction of residual aberrations on the axis of the telescope should not change.

Двухлинзовый афокальный корректор, установленный в предлагаемой системе катадиоптрического телескопа вблизи плоскости изображения, дает дополнительные коррекционные параметры для исправления внеосевых аберраций. Первая по ходу луча отрицательная линза 4 афокального корректора выполняется из стекла типа «флинт» в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения. Осевая толщина мениска служит коррекционным параметром для воздействия на кривизну поля и хроматизм увеличения. Из работы автора известно, что мениски этого типа, ориентированные вогнутостью к плоскости изображения, вводят в систему положительные кривизну поля и хроматизм увеличения, способные при определенной кривизне поверхностей компенсировать отрицательные аберрации этих типов самого телескопа [3]. Кроме того, как выяснилось в процессе аберрационного анализа схемы, такой мениск относительно большой кривизны в состоянии компенсировать хроматическую кому телескопа. Однако он изменяет фокусное расстояние и нарушает коррекцию остаточных осевых аберраций системы. Для компенсации этих нарушений в афокальный корректор вводится положительная плосковыпуклая линза 5, обращенная выпуклой сферической поверхностью к плоскости изображения. Такая форма линзы технологична и не дает бликов, способных фокусироваться вблизи плоскости изображения. Введение афокальным корректором весьма незначительной сферической аберрации в изображение объекта наблюдения позволяет исправить астигматизм всей системы, практически не нарушая при этом качества изображения осевой точки поля зрения.A dual-lens afocal corrector installed in the proposed system of a catadioptric telescope near the image plane provides additional correction parameters for correcting off-axis aberrations. The first negative lens 4 of the afocal corrector along the beam is made of glass of the “flint” type in the form of a quasi-focal meniscus facing concavity to the image plane. The axial thickness of the meniscus serves as a correction parameter for influencing the field curvature and increase chromatism. It is known from the author’s work that menisci of this type, oriented by concavity to the image plane, introduce positive field curvature and increase chromatism into the system, capable of compensating for negative aberrations of these types of telescope at a certain surface curvature [3]. In addition, as it turned out during the aberration analysis of the scheme, such a meniscus of relatively large curvature is able to compensate for the chromatic coma of the telescope. However, it changes the focal length and violates the correction of the residual axial aberrations of the system. To compensate for these disorders, a positive plano-convex lens 5 is introduced into the afocal corrector, facing a convex spherical surface to the image plane. This shape of the lens is technologically advanced and does not give glare that can focus near the image plane. The introduction of a very insignificant spherical aberration into the image of the object of observation by the afocal corrector makes it possible to correct the astigmatism of the entire system, practically without violating the image quality of the axial point of the field of view.

В качестве конкретного примера, подтверждающего обоснованность связи рассмотренных отличительных признаков с достижением заявленных технических характеристик, рассмотрим оптическую систему телескопа ТАЛ-300К с афокальным двухлинзовым корректором предлагаемой конструкции. Действующее отверстие телескопа - 300 мм, относительное отверстие - 1:8. Материал линз корректирующего элемента: линза 2 - стекло СТК12; линза 3 - стекло ТК2. Материал линз афокального корректора: линза 4 - стекло ЛФ5; линза 5 - стекло ЛК4. Расстояние от последней поверхности линзы 5 до плоскости изображения 90,5 мм.As a specific example, confirming the validity of the connection of the considered distinguishing features with the achievement of the declared technical characteristics, we consider the optical system of the TAL-300K telescope with an afocal two-lens corrector of the proposed design. The effective opening of the telescope is 300 mm, the relative aperture is 1: 8. Lens material of the correction element: lens 2 - glass STK12; lens 3 - TK2 glass. Lens material of the afocal corrector: lens 4 - glass LF5; lens 5 - glass LK4. The distance from the last surface of the lens 5 to the image plane is 90.5 mm.

На фиг.2 приведены объемные графики полихроматической функции рассеяния точки в видимом диапазоне спектра 486-656 нм для трех углов поля зрения: 2у=0°; 2у=0,5° и 2у=0,75°. Как можно видеть из этих графиков, число Штреля (Strehl) в центре поля составляет 0,94, на краю поля 0,5° - 0,84 и на краю поля 0,75° - 0,8. Как известно, предельное значение этой величины при отсутствии аберраций равно 1, а допустимое с точки зрения качества изображения значение этого числа равно 0,8 (допускается 20% понижение освещенности в центре дифракционного диска - так называемый критерий Штреля - Марешаля). Таким образом, телескоп, снабженный афокальным корректором предлагаемой конструкции, обеспечивает угловое поле 2у=0,75° с практически дифракционным качеством изображения в видимой области спектра. Таким образом, предлагаемая система в видимой области спектра имеет, по крайней мере, в 4 раза большее угловое поле по отношению к прототипу.Figure 2 shows three-dimensional graphs of the polychromatic function of the scattering of a point in the visible range of the spectrum 486-656 nm for three angles of the field of view: 2y = 0 °; 2y = 0.5 ° and 2y = 0.75 °. As can be seen from these graphs, the Strehl number in the center of the field is 0.94, at the edge of the field 0.5 ° - 0.84 and at the edge of the field 0.75 ° - 0.8. As is known, the limiting value of this value in the absence of aberrations is 1, and the value acceptable from the point of view of image quality is 0.8 (a 20% decrease in illumination in the center of the diffraction disk is allowed - the so-called Strehl-Mareshal criterion). Thus, the telescope equipped with an afocal corrector of the proposed design provides an angular field of 2y = 0.75 ° with practically diffractive image quality in the visible region of the spectrum. Thus, the proposed system in the visible region of the spectrum has at least 4 times greater angular field with respect to the prototype.

На фиг.3 приведены графики концентрации энергии в изображении точки для области спектра 400-700 нм и тех же полей зрения. Указанная спектральная область соответствует цифровому фотоаппарату фирмы Canon (EOS 500 D) с датчиком CMOS на половину формата узкого кадра с диагональю 28 мм. Цифровые фотоаппараты этой марки наиболее часто используются любителями астрономии для съемки небесных объектов. Приведенные графики подтверждают, а точные численные оценки показывают, что при 80% концентрации света эффективный диаметр пятна рассеяния (2R) для центра поля зрения составляет 17,7 мкм. Для системы без афокального корректора та же величина составляет 14,9 мкм. Для края поля 2у=0,5° эффективный диаметр пятна рассеяния составляет 17,9 мкм, а для края поля 2у=0,75° - 19,1 мкм. Тот же диаметр эффективного пятна рассеяния в той же области спектра имеет на краю поля зрения 16' в системе прототипа. Таким образом, предлагаемая система имеет, по крайней мере, в три раза большее фотографическое угловое поле. Отличие эффективных диаметров пятна рассеяния точки в центре поля зрения для системы с афокальным корректором и без него составляет всего 2,8 мкм, то есть величину, чуть большую половины пикселя CMOS-датчика цифрового фотоаппарата. Однако именно такая малая величина изменения пятна рассеяния точки приводит к коррекции астигматизма всей системы. Различие эффективных диаметров пятен рассеяния предлагаемой системы в пределах поля зрения 0,75° мало и не превышает 1,4 мкм. Диаметр эффективного изображения звезды 18-19 мкм в диапазоне спектра 400-700 нм в настоящее время считается вполне приемлемым для фотографических работ. Линейное поле зрения телескопа ТАЛ-300К для угла поля в пространстве предметов 2у=0,75° составляет 32 мм, то есть величину, даже несколько большую диагонали кадра цифрового фотоаппарата - 28 мм.Figure 3 shows graphs of the concentration of energy in the image of the point for the spectral region 400-700 nm and the same fields of view. The indicated spectral region corresponds to a Canon digital camera (EOS 500 D) with a CMOS sensor half the size of a narrow frame with a diagonal of 28 mm. Digital cameras of this brand are most often used by astronomy enthusiasts for shooting celestial objects. These graphs confirm, and accurate numerical estimates show, that at 80% light concentration the effective diameter of the scattering spot (2R) for the center of the field of view is 17.7 μm. For a system without an afocal corrector, the same value is 14.9 μm. For the field edge 2y = 0.5 °, the effective diameter of the scattering spot is 17.9 μm, and for the field edge 2y = 0.75 ° it is 19.1 μm. The same diameter of the effective scattering spot in the same region of the spectrum has at the edge of the field of view 16 'in the prototype system. Thus, the proposed system has at least three times the photographic angular field. The difference between the effective diameters of the spot scattering spot in the center of the field of view for a system with and without an afocal corrector is only 2.8 μm, that is, a value slightly larger than half the pixel of a CMOS sensor of a digital camera. However, it is precisely such a small value of the change in the spot scattering point that leads to the correction of astigmatism of the entire system. The difference in the effective diameters of the scattering spots of the proposed system within the field of view of 0.75 ° is small and does not exceed 1.4 microns. The diameter of the effective image of a star of 18-19 microns in the spectral range 400-700 nm is currently considered quite acceptable for photographic work. The linear field of view of the TAL-300K telescope for a field angle in the space of objects 2u = 0.75 ° is 32 mm, that is, a value even slightly larger than the diagonal of the frame of a digital camera is 28 mm.

Таким образом, можно считать обоснованным, что предлагаемая система телескопа с афокальным корректором внеосевых аберраций относительно прототипа имеет в 3-4 раза большее угловое поле изображений высокого качества. Это обеспечивается благодаря наличию новой совокупности отличительных признаков.Thus, it can be considered justified that the proposed telescope system with an afocal corrector for off-axis aberrations relative to the prototype has a 3-4 times larger angular field of high-quality images. This is ensured by the presence of a new set of distinctive features.

1. Перед фокальной плоскостью телескопа установлен афокальный корректор полевых аберраций, состоящий из двух линз.1. An afocal field aberration corrector consisting of two lenses is installed in front of the focal plane of the telescope.

2. Первая по ходу луча отрицательная линза выполнена из стекла типа «флинт» в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения.2. The first negative lens in the direction of the beam is made of flint glass in the form of a quasi-focal meniscus facing concavity to the image plane.

3. Вторая положительная линза - плосковыпуклая, выполнена из стекла типа «крон» и обращена выпуклой сферической поверхностью к плоскости изображения.3. The second positive lens is plano-convex, made of glass of the “crown” type and faces with a convex spherical surface to the image plane.

Таким образом, предлагаемая система телескопа, сохраняя все конструктивные достоинства аналога и прототипа: сферическую форму оптических поверхностей, малый размер корректирующих линз и компактность, обладает по отношению к прототипу в 3-4 раза большим угловым полем зрения в пространстве предметов, что дает возможность применять ее как для визуальных работ, требующих значительных угловых полей (например, поиск комет), так и для астрофотографических работ с цифровыми фотоаппаратами и специализированными ПЗС-матрицами, работающими в диапазоне спектра от 400 до 700 нм.Thus, the proposed telescope system, while retaining all the structural advantages of the analogue and the prototype: the spherical shape of the optical surfaces, the small size of the corrective lenses and compactness, has in relation to the prototype 3-4 times a large angular field of view in the space of objects, which makes it possible to use it both for visual work requiring significant angular fields (for example, search for comets), and for astrophotographic work with digital cameras and specialized CCDs operating in a range of azone of the spectrum from 400 to 700 nm.

Наилучшая область применения предлагаемой оптической системы - производство на ее основе серийных, относительно дешевых, малогабаритных универсальных телескопов с относительным отверстием не ниже 1:8 для учебно-просветительских целей и любителей астрономии. В этой области применения предлагаемая система, ввиду ее простоты и относительной дешевизны, превосходит такие известные и широко применяемые типы телескопов, как система Ричи-Кретьена, "менисковый Кассегрен" Д.Д.Максутова и систему Шмидта-Кассегрена. Последние два типа телескопов предлагаемая система, кроме того, еще превосходит по качеству изображения в широком диапазоне спектра. Предлагаемая система позволяет сравнительно простыми средствами без применения асферических поверхностей и ретуши обеспечить достаточно большое поле хороших изображений размером до 0,75°.The best field of application of the proposed optical system is the production on its basis of serial, relatively cheap, small-sized universal telescopes with a relative aperture of at least 1: 8 for educational purposes and astronomy lovers. In this area of application, the proposed system, in view of its simplicity and relative cheapness, surpasses such well-known and widely used types of telescopes as the Ritchie-Chretien system, the meniscus Cassegrain of D. D. Maksutov and the Schmidt-Cassegrain system. The last two types of telescopes, the proposed system, in addition, still surpasses the image quality in a wide range of the spectrum. The proposed system allows relatively simple means without the use of aspherical surfaces and retouching to provide a sufficiently large field of good images up to 0.75 ° in size.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Клевцов Ю.А. Катадиоптрический телескоп. // А.с. №605189. Бюл. №16, 1978. 1. Klevtsov Yu.A. Catadioptric telescope. // A.S. No. 605189. Bull. No. 16, 1978.

2. Клевцов Ю.А. Катадиоптрический телескоп. Патент на изобретение РФ №2125285, Бюл. №2, 1999.2. Klevtsov Yu.A. Catadioptric telescope. RF patent No. 2125285, bull. No. 2, 1999.

3. Клевцов Ю.А. Изопланатический преобразователь фокусного расстояния для катадиоптрического телескопа с менисковым корректором // Оптический журнал. 2006. Т.73, №8, с.50-54.3. Klevtsov Yu.A. Isoplanatic focal length transducer for catadioptric telescope with meniscus corrector // Optical Journal. 2006. T.73, No. 8, p. 50-54.

Claims (1)

Катадиоптрический телескоп, содержащий установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало и корректирующий элемент, включающий две одиночные линзы из разных марок стекла с квазиблизкими в видимой области спектра коэффициентами дисперсии, первая из которых выполнена в виде отрицательного квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к объекту наблюдения, а вторая, отрицательная, имеет зеркальную отражающую поверхность и выполнена из материала с меньшим показателем преломления, отличающийся тем, что перед фокальной плоскостью телескопа установлен афокальный корректор полевых аберраций, состоящий из двух линз, причем первая по ходу луча отрицательная линза выполнена из стекла типа «флинт» в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения, а вторая положительная линза - плосковыпуклая, выполнена из стекла типа «крон» и обращена выпуклой сферической поверхностью к плоскости изображения. A catadioptric telescope containing the main concave spherical mirror mounted along the beam and a correction element, including two single lenses of different grades of glass with dispersion coefficients quasiblique in the visible spectral region, the first of which is made in the form of a negative quasi-focal meniscus that faces the observation object with concavity the second, negative, has a mirror reflective surface and is made of a material with a lower refractive index, characterized in that in front of the focal The telescope’s brightness set an afocal field aberration corrector consisting of two lenses, the first negative lens along the beam made of flint glass in the form of a quasi-focal meniscus facing concavity to the image plane, and the second positive lens flat-convex made of glass like kron ”and faces with a convex spherical surface to the image plane.
RU2011130612/28A 2011-07-21 2011-07-21 Catadioptric telescope RU2472190C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130612/28A RU2472190C1 (en) 2011-07-21 2011-07-21 Catadioptric telescope
EA201101724A EA020517B1 (en) 2011-07-21 2011-12-30 Catadioptric telescope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011130612/28A RU2472190C1 (en) 2011-07-21 2011-07-21 Catadioptric telescope

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2472190C1 true RU2472190C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=46827027

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011130612/28A RU2472190C1 (en) 2011-07-21 2011-07-21 Catadioptric telescope

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA020517B1 (en)
RU (1) RU2472190C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114942520A (en) * 2022-06-20 2022-08-26 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Low-detuning sensitivity three-mirror telescope design method based on hammer optimization

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2030315A (en) * 1978-08-24 1980-04-02 Pilkington Perkin Elmer Ltd Catadioptric Infra-red Lenses
SU1191862A1 (en) * 1984-05-17 1985-11-15 Сибирский Институт Земного Магнетизма,Ионосферы И Распространения Радиоволн Со Ан Ссср Teleskope reflecting objective lens
SU1270735A1 (en) * 1984-11-21 1986-11-15 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики Versions of high speed catadioptric lens
RU2125285C1 (en) * 1996-03-19 1999-01-20 Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники СО РАН Catadioptric telescope
RU2248024C2 (en) * 2002-05-13 2005-03-10 Государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" Katadioptrical telescope

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2030315A (en) * 1978-08-24 1980-04-02 Pilkington Perkin Elmer Ltd Catadioptric Infra-red Lenses
SU1191862A1 (en) * 1984-05-17 1985-11-15 Сибирский Институт Земного Магнетизма,Ионосферы И Распространения Радиоволн Со Ан Ссср Teleskope reflecting objective lens
SU1270735A1 (en) * 1984-11-21 1986-11-15 Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики Versions of high speed catadioptric lens
RU2125285C1 (en) * 1996-03-19 1999-01-20 Конструкторско-технологический институт прикладной микроэлектроники СО РАН Catadioptric telescope
RU2248024C2 (en) * 2002-05-13 2005-03-10 Государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" Katadioptrical telescope

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114942520A (en) * 2022-06-20 2022-08-26 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Low-detuning sensitivity three-mirror telescope design method based on hammer optimization
CN114942520B (en) * 2022-06-20 2023-06-13 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Design method of low-offset-sensitivity three-reflector telescope based on hammer optimization

Also Published As

Publication number Publication date
EA020517B1 (en) 2014-11-28
EA201101724A1 (en) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9297987B2 (en) Wide field athermalized orthoscopic lens system
US8169717B2 (en) Large aperture imaging optical systems
JP6642022B2 (en) Eyepiece optical system
CN107589534B (en) A kind of lens system and camera lens
RU2475788C1 (en) Catadioptric telescope
RU2386155C1 (en) Large-aperture lens
US10054773B2 (en) Wide-field infrared imaging system
RU2365952C1 (en) Infrared objective
RU2443005C2 (en) Catadioptric telescope
RU2472190C1 (en) Catadioptric telescope
RU2368924C2 (en) High-aperture catadioptric lens
RU2446420C1 (en) Catadioptric system
RU2650055C1 (en) Catadioptric telescope
RU162318U1 (en) TWO-LENS LENS
RU2577082C1 (en) Apochromatic athermal lens (versions)
GB2433608A (en) Ancillary optical system for imaging optics in the infrared spectral region
RU2248024C2 (en) Katadioptrical telescope
RU2445659C1 (en) Large-aperture lens
RU2281536C1 (en) Infrared lens with remote entrance pupil
RU2737029C1 (en) Large aperture lens
RU2478996C1 (en) Three-element lens
RU88821U1 (en) LENS
RU2711627C1 (en) High-aperture lens for near ir spectral range
RU2726261C1 (en) High-output lens
RU2281537C1 (en) Three-element telephoto lens

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner