RU2650055C1 - Catadioptric telescope - Google Patents
Catadioptric telescope Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650055C1 RU2650055C1 RU2017104200A RU2017104200A RU2650055C1 RU 2650055 C1 RU2650055 C1 RU 2650055C1 RU 2017104200 A RU2017104200 A RU 2017104200A RU 2017104200 A RU2017104200 A RU 2017104200A RU 2650055 C1 RU2650055 C1 RU 2650055C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lenses
- telescope
- compensator
- afocal
- field
- Prior art date
Links
- 230000004075 alteration Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 15
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 4
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/08—Catadioptric systems
- G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
- G02B17/0808—Catadioptric systems using two curved mirrors on-axis systems with at least one of the mirrors having a central aperture
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Telescopes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области астрономических приборов и может быть использовано в малогабаритных широкоугольных телескопах космического мониторинга с действующим отверстием до 1 м, служащих для проведения высокоскоростных обзоров неба с целью наблюдения быстротекущих процессов и каталогизации космических объектов, сближающихся с Землей на опасное расстояние.The invention relates to the field of astronomical instruments and can be used in small-sized wide-angle space monitoring telescopes with a working hole of up to 1 m, used for conducting high-speed sky surveys in order to observe fast-moving processes and catalog space objects approaching the Earth at a dangerous distance.
Известен 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, перед фокальной плоскостью телескопа установлен трехлинзовый изопланатический компенсатор внеосевых аберраций, причем последний по ходу луча компонент компенсатора выполнен в виде квазиконцентрического мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения [1].A catadioptric telescope is known that contains 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 facing concavity to the object of observation, and the second, negative, has a mirror reflective surface and is made of a material with a lower refractive index, in front of the focal plane t isoplanatic three-lens telescopes mounted off-axis aberration compensator, the latter along the beam path of the compensator component is in the form kvazikontsentricheskogo meniscus concavity facing to the image plane [1].
Однако такая схема телескопа применима только для систем сравнительно малой светосилы (относительное отверстие не выше 1:6) при действующем отверстии до 250 мм в спектральном диапазоне цифровой фотографической аппаратуры 400-700 нм, обеспечивая угловое поле до 1,3°. В диапазоне рабочей области спектра 400-850 нм высокочувствительных астрономических ПЗС-матриц при действующем отверстии 1 м такая схема телескопа не в состоянии обеспечить изображения звезд, сопоставимые с размерами пикселя приемной матрицы, что приводит к потере разрешающей и проницающей способности телескопа, кроме того, эта схема не свободна от паразитного света.However, such a telescope design is applicable only to systems with a relatively low aperture ratio (relative aperture not higher than 1: 6) with an effective aperture of up to 250 mm in the spectral range of digital photographic equipment 400-700 nm, providing an angular field of up to 1.3 °. In the range of the working spectral range of 400-850 nm of highly sensitive astronomical CCD arrays with an active hole of 1 m, such a telescope scheme is not able to provide star images comparable to the pixel size of the receiving matrix, which leads to a loss of the resolution and penetration of the telescope, in addition, this the circuit is not free from stray light.
Прототипом изобретения является катадиоптрический телескоп с трехлинзовым компенсатором внеосевых аберраций, установленным перед фокальной плоскостью телескопа, первая по ходу луча линза компенсатора выполнена в виде квазиафокального отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения, вторая и третья линзы компенсатора склеены, причем первая по ходу луча поверхность склеенного блока линз плоская, а остальные поверхности обращены вогнутостью к объекту наблюдения [2].A prototype of the invention is a catadioptric telescope with a three-lens compensator for off-axis aberrations, installed in front of the focal plane of the telescope, the first compensator lens along the beam is made in the form of a quasi-focal negative meniscus facing concavity to the image plane, the second and third compensator lenses are glued, and the first glued surface along the beam the lens unit is flat, and the remaining surfaces are turned concavity to the object of observation [2].
За счет того, что квазиафокальная часть линзового компенсатора находится впереди силового линзового блока, такая схема катадиоптрического телескопа практически освобождена от паразитного света и обеспечивает значительно лучшее качество изображения на угловом поле 1,3°, однако и она применима только для систем сравнительно малой светосилы (относительное отверстие не выше 1:6) при действующем отверстии до 350 мм в спектральном диапазоне цифровой фотографической аппаратуры 400-700 нм.Due to the fact that the quasi-focal part of the lens compensator is in front of the power lens unit, such a scheme of the catadioptric telescope is practically free from stray light and provides significantly better image quality at an angular field of 1.3 °, however, it is also applicable only to systems with a relatively low aperture ratio (relative the hole is not higher than 1: 6) with an effective hole of up to 350 mm in the spectral range of digital photographic equipment 400-700 nm.
Таким образом, основным недостатком прототипа является невозможность обеспечить надлежащее качество изображения звезд в спектральном диапазоне работы 400-850 нм при действующем отверстии, превосходящем 350 мм, а также невозможность повышения эквивалентного относительного отверстия свыше значения 1:6, и углового поля свыше величины 1,3°. Указанных параметров схемы недостаточно для проведения высокоскоростных обзоров неба с требующейся в настоящее время предельной проницающей способностью телескопа +20m.Thus, the main disadvantage of the prototype is the inability to ensure proper image quality of stars in the spectral range of 400-850 nm with an active hole exceeding 350 mm, as well as the inability to increase the equivalent relative aperture above 1: 6, and the angular field above 1.3 °. The indicated parameters of the scheme are not sufficient for conducting high-speed surveys of the sky with the telescope currently requiring maximum penetrating power of +20 m .
Задачей изобретения является создание катадиоптрического телескопа, обеспечивающего требуемое качество изображения звезд в диапазоне спектра 400-850 нм (80% энергии света от точечного объекта, достигающей плоскости изображения, должно быть сосредоточено в пикселе ПЗС-матрицы) при действующем отверстии системы 1 м, обеспечивающем необходимую проницающую способность телескопа, а также повышение эквивалентного относительного отверстия до значения 1:3, необходимого для создания малогабаритной системы с небольшим значением полевого виньетирования на угловом поле 2°.The objective of the invention is the creation of a catadioptric telescope that provides the required image quality of stars in the spectral range 400-850 nm (80% of the light energy from a point object reaching the image plane should be concentrated in the pixel of the CCD matrix) with an active system opening of 1 m providing the necessary the penetrating ability of the telescope, as well as increasing the equivalent relative aperture to a value of 1: 3, necessary to create a small-sized system with a small field vignette tion angular field of 2 °.
Технический результат, обусловленный поставленной задачей, достигается тем, что в катадиоптрическом телескопе, содержащем установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало, корректирующий элемент и установленный перед фокальной плоскостью линзовый компенсатор внеосевых аберраций, состоящий из афокальной и силовой частей, первая из которых выполнена в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения, вторая, силовая, часть компенсатора выполнена из шести одиночных линз с чередованием оптических сил по ходу луча соответственно -/+/-/+/+/-, при этом все линзы выполнены из стекол с близкими значениями относительной частной дисперсии, а отрицательные линзы выполнены из стекла с показателем преломления не выше ne≤1,525.The technical result due to the task is achieved by the fact that in a catadioptric telescope containing a main concave spherical mirror mounted along the beam, a correction element and a lens compensator of off-axis aberrations installed in front of the focal plane, consisting of afocal and power parts, the first of which is made in the form quasi-focal meniscus facing concavity to the image plane, the second, power, part of the compensator is made of six single lenses with alternating optical forces along the beam, respectively - / + / - / + / + / -, while all lenses are made of glasses with close values of the relative partial dispersion, and negative lenses are made of glass with a refractive index of not higher than n e ≤1.525.
В оптической схеме прототипа изопланатический линзовый компенсатор внеосевых аберраций, за счет введения в систему небольшой сферической аберрации, исправляет такую вредную для качества изображения полевых точек аберрацию, как астигматизм. Однако при увеличении действующего отверстия системы до 1 м и увеличении относительного отверстия до 1:3 требуется исправление сферической аберрации, полная коррекция которой в схеме прототипа принципиально невозможна.In the optical scheme of the prototype, the isoplanatic lens compensator of off-axis aberrations, due to the introduction of a small spherical aberration into the system, corrects such aberration as astigmatism, which is harmful to the image quality of field points. However, when increasing the active hole of the system to 1 m and increasing the relative hole to 1: 3, correction of spherical aberration is required, which cannot be completely corrected in the prototype scheme.
Исправить астигматизм, кому и сферическую аберрацию, а также их хроматические составляющие можно, применив многолинзовую схему силовой части компенсатора внеосевых аберраций, которая, в свою очередь, должна состоять из отрицательной и положительной частей, каждая из которых включает не менее трех линз для действующего отверстия системы 1 м с относительным отверстием 1:3. Оптимальные результаты коррекции высших аберраций достигаются при чередовании оптических сил силовых компонентов линзового компенсатора по ходу луча соответственно: -/+/-/+/+/-. Вторичный хроматизм увеличения является наиболее вредной аберрацией изображения в устройствах такого рода [3]. Для его коррекции все линзы компенсатора необходимо выполнять из стекол с близкими значениями относительной частной дисперсии, а для уменьшения высших аберраций для положительных и отрицательных линз необходимо использовать стекла с максимальной разностью коэффициентов дисперсии, причем для отрицательных линз необходимо использовать стекло с показателем преломления ne≤1,525.It is possible to correct astigmatism, coma and spherical aberration, as well as their chromatic components, by applying a multi-lens scheme of the power part of the off-axis aberration compensator, which, in turn, should consist of negative and positive parts, each of which includes at least three lenses for the active hole of the system 1 m with a relative aperture of 1: 3. The optimal correction results for higher aberrations are achieved by alternating the optical forces of the power components of the lens compensator along the beam, respectively: - / + / - / + / + / -. Secondary chromatism of magnification is the most harmful image aberration in devices of this kind [3]. To correct it, all the compensator lenses must be made of glasses with close values of the relative partial dispersion, and to reduce higher aberrations for positive and negative lenses, it is necessary to use glasses with a maximum difference in dispersion coefficients, and for negative lenses it is necessary to use glass with a refractive index n e ≤1.525 .
В результате этих совокупных мер происходит уменьшение эффективного пятна рассеяния от точечного объекта (звезды) как в центре, так и на краях углового поля 2° при действующем отверстии системы 1 м и эквивалентном относительном отверстии 1:3.As a result of these combined measures, there is a decrease in the effective scattering spot from a point object (star) both in the center and at the edges of the angular field of 2 ° with an active system opening of 1 m and an equivalent relative aperture of 1: 3.
Заявителю не известны катадиоптрические телескопы, обладающие признаками, сходными с признаками, отличающими предлагаемый катадиоптрический телескоп от прототипа. Катадиоптрический телескоп с заявляемой совокупностью существенных признаков в известных источниках информации также не обнаружен.The applicant does not know catadioptric telescopes having features similar to those distinguishing the proposed catadioptric telescope from the prototype. A catadioptric telescope with the claimed combination of essential features in known sources of information is also not found.
Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:The invention is illustrated by the following graphic materials:
Фиг. 1 - оптическая схема катадиоптрического телескопа с ходом осевых лучей.FIG. 1 is an optical diagram of a catadioptric telescope with axial rays.
Фиг. 2 - распределение энергии света.FIG. 2 - distribution of light energy.
Схема катадиоптрического телескопа содержит установленные по ходу луча главное вогнутое сферическое зеркало 1, корректирующий элемент 2 и установленный перед фокальной плоскостью линзовый компенсатор внеосевых аберраций 3, состоящий из афокальной 3(1) и силовой 3(2) частей. Афокальная часть линзового компенсатора 3(1) выполнена в виде квазиафокального мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения. Силовая часть компенсатора 3(2) выполнена из шести одиночных линз с чередованием оптических сил по ходу луча соответственно -/+/-/+/+/-. Все линзы выполнены из стекол с близкими значениями относительной частной дисперсии, а отрицательные линзы выполнены из стекла с показателем преломления не выше ne≤1,525.The scheme of the catadioptric telescope contains the main concave
Третья и четвертая по ходу луча линзы силовой части компенсатора разделены воздушным промежутком. Первые три линзы силовой части образуют отрицательный блок, три последних линзы образуют положительный блок. Плоскость изображения находится внутри системы перед лицевой поверхностью главного зеркала.The third and fourth along the beam lenses of the power part of the compensator are separated by an air gap. The first three lenses of the power unit form a negative block, the last three lenses form a positive block. The image plane is located inside the system in front of the front surface of the main mirror.
Лучи света, отражаясь от главного зеркала 1, проходят через линзы корректирующего элемента 2 и, отражаясь от зеркальной поверхности корректирующего элемента, идут обратно через корректор, выходя из которого собираются линзами компенсатора внеосевых аберраций 3, из которого выходят приблизительно телецентрическими пучками и фокусируются в плоскости изображения телескопа на небольшом расстоянии перед главным зеркалом 1.Rays of light, reflected from the
Обоснуем возможность достижения в схеме предложенного катадиоптрического телескопа заявленных технических характеристик.Let us justify the possibility of achieving the claimed technical characteristics in the scheme of the proposed catadioptric telescope.
Причиной ограничения диаметра действующего отверстия, углового поля и эквивалентного относительного отверстия катадиоптрического телескопа-прототипа, имеющего единственный положительный силовой компонент компенсатора внеосевых аберраций, являются сферическая аберрация и остаточные полевые аберрации высшего порядка, в их числе хроматические, а также остаточный хроматизм увеличения.The reason for limiting the diameter of the active hole, the angular field, and the equivalent relative hole of the prototype telescope with a single positive force component of the off-axis aberration compensator are spherical aberration and residual field aberrations of a higher order, including chromatic, as well as residual increase chromatism.
В предлагаемом катадиоптрическом телескопе приняты меры к уменьшению указанных аберраций, состоящие в том, что силовая часть компенсатора выполнена из шести одиночных линз с чередованием оптических сил по ходу луча соответственно -/+/-/+/+/-, при этом все линзы выполнены из стекол с близкими значениями относительной частной дисперсии, а отрицательные линзы выполнены из стекла с показателем преломления не выше ne≤1,525.In the proposed catadioptric telescope, measures have been taken to reduce these aberrations, consisting in the fact that the power part of the compensator is made of six single lenses with alternating optical forces along the beam, respectively - / + / - / + / + / -, while all lenses are made of glasses with close values of the relative partial dispersion, and negative lenses are made of glass with a refractive index of not higher than n e ≤1.525.
Выполнение силовой части компенсатора 3(2) из шести одиночных линз, образующих отрицательный и положительный блоки, создает возможность исправления сферической аберрации, комы и астигматизма всей системы, а также позволяет уменьшить оптическую силу линз, составляющих силовую часть компенсатора. За счет этого уменьшаются полевые аберрации высшего порядка в рабочей области спектра 400-850 нм. Чередование оптических сил в силовой части компенсатора 3(2) по ходу луча соответственно -/+/-/+/+/- обеспечивает минимально возможные в предлагаемой схеме полевые аберрации высших порядков. Выполнение всех линз силовой части из стекла с близкими значениями относительной частной дисперсии и показателем преломления стекла отрицательных линз не выше ne≤1,525 дает возможность уменьшения остаточного хроматизма увеличения, а также хроматических аберраций высшего порядка.The implementation of the power part of the compensator 3 (2) of six single lenses forming the negative and positive blocks, makes it possible to correct the spherical aberration, coma and astigmatism of the entire system, and also reduces the optical power of the lenses that make up the power part of the compensator. Due to this, higher order field aberrations in the working spectral region of 400-850 nm are reduced. The alternation of optical forces in the power part of the compensator 3 (2) along the beam, respectively - / + / - / + / + / - provides the minimum field aberrations of the highest order possible in the proposed scheme. The implementation of all the lenses of the power part of glass with close values of the relative partial dispersion and the refractive index of the glass of negative lenses not higher than n e ≤1.525 makes it possible to reduce the residual chromaticity of the increase, as well as higher-order chromatic aberrations.
В качестве конкретного примера, подтверждающего обоснованность связи рассмотренных отличительных признаков с достижением заявленных технических характеристик, рассмотрим схему катадиоптрического телескопа для космического мониторинга с действующим отверстием 1 м, имеющего угловое поле 2° и эквивалентное относительное отверстие 1:3. Конструктивные данные такой системы телескопа приводятся в таблице 1.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 scheme of a catadioptric telescope for space monitoring with an active hole of 1 m, having an angular field of 2 ° and an equivalent relative aperture of 1: 3. The design data of such a telescope system are given in table 1.
Относительное отверстие катадиоптрического телескопа (компоненты 1 и 2), равное 1:5,25, увеличивается линзовым компенсатором внеосевых аберраций до 1:3. Квазиафокальный отрицательный мениск 3(1) расположен примерно посередине между главным зеркалом 1 и корректором 2. Удаление линзового компенсатора 3 от корректора 2 ухудшает качество изображения. Приближение его к корректору улучшает качество изображения, но приводит к виньетированию фаской мениска 3(1) центральной части пучков лучей, идущих от главного зеркала (см. ход лучей фиг. 1).The relative aperture of the catadioptric telescope (
В таблице 1: * Стекло каталога фирмы SCHOTT; ** стекло каталога фирмы OHARA, *** стекло отечественного каталога ГОСТ 3514-94, i - номер поверхности по ходу луча (см. фиг. 1, входной зрачок совпадает с вершиной поверхности главного зеркала 1); ri - радиусы кривизны поверхностей; di - толщины линз и воздушные промежутки; nie - показатели преломления материалов для линии спектра e (λ=546,07 нм); ∅i - диаметр поверхности; s/ - положение плоскости изображения относительно вершины последней поверхности системы; 
Виньетирование пучка лучей на краю поля для указанного положения линзового компенсатора в схеме с конструктивными параметрами, заданными таблицей 1, несущественное, и для углового поля 2° составляет около 9% при центральном экранировании пучка лучей около 13%. Плоскость изображения легко доступна и находится внутри системы на расстоянии 36 мм от вершины главного зеркала 1.The vignetting of the beam at the field edge for the indicated position of the lens compensator in the design with the design parameters specified in Table 1 is not significant, and for an angular field of 2 ° it is about 9% with a central screening of the beam of rays of about 13%. The image plane is easily accessible and located inside the system at a distance of 36 mm from the top of the
Положительные линзы силовой части компенсатора внеосевых аберраций выполнены из стекла с особым ходом дисперсии S-FPL53 фирмы OHARA, а отрицательные - из отечественного стекла КФ4 ГОСТ 3514-94, имеющего показатель преломления ne=1,52027. Эти стекла имеют максимальную разность коэффициентов дисперсии Δνe=35,78 и близкие значения относительных частных дисперсий в области спектра 404,66-852,11 нм, за счет чего обеспечивается хорошая коррекция вторичного хроматизма увеличения в указанной области спектра (поперечный хроматизм в плоскости изображения не более 10 мкм в пределах поля зрения 2°).The positive lenses of the power part of the off-axis aberration compensator are made of glass with a special dispersion course S-FPL53 from OHARA, and the negative ones are made of domestic glass KF4 GOST 3514-94, having a refractive index n e = 1,52027. These glasses have a maximum difference in dispersion coefficients Δν e = 35.78 and close values of relative partial dispersions in the spectral region of 404.66-852.11 nm, which ensures good correction of the secondary chromaticity of magnification in the indicated region of the spectrum (transverse chromatism in the image plane no more than 10 microns within the field of view of 2 °).
Схема с конструктивными параметрами, заданными таблицей 1, рассчитана на применение с высокочувствительными астрономическими ПЗС-матрицами типа CCD44-82, имеющими размеры чувствительного пикселя p×p=15×15 микрон.The circuit with the design parameters specified in Table 1 is designed for use with highly sensitive astronomical CCDs of the type CCD44-82, having the dimensions of the sensitive pixel p × p = 15 × 15 microns.
На фиг. 2 показаны кривые распределения энергии света в области спектра 400-850 нм. Кривая 1 характеризует относительную спектральную чувствительность ПЗС-матрицы CCD44-82. Кривая 2 характеризует пропускание массы стекла системы и рассчитана для предметного нулевого луча, идущего через центр главного зеркала 1 без учета потерь света на отражающих и преломляющих поверхностях системы. Кривая 3 характеризует совокупную, полученную сложением кривых 1 и 2, относительную спектральную чувствительность kλ телескопа (предполагается, что в диапазоне спектра 400-850 нм поверхности зеркал, покрытые слоем алюминия, и многослойные просветляющие интерференционные покрытия поверхностей линз не могут изменить существенным образом форму этой кривой). Кривая 3 имеет максимум для λ≈550 нм и практически одинаковые значения на краях спектрального диапазона 400-850 нм k≈0,5. Оценка размеров квадратной площадки изображения (p×p микрон с 80% концентрацией света точечного объекта) для системы с параметрами, заданными таблицей 1, выполненная с учетом значений кривой 3 для десяти линий спектра в пределах углового поля зрения (2ω°), приведена в таблице 2. Таблица 2 характеризует качество изображения предлагаемой системой точечного объекта (звезды). Из данных таблицы 2 следует, что в центре поля 80% энергии света, доходящего до плоскости изображения, укладывается в площадку 7,8×7,8 микрон. На краю поля 2ω=1,6°÷2,0° то же количество света укладывается в площадку 17,1×17,1 мкм, что лишь незначительно превышает размеры чувствительного пикселя матрицы CCD44-82 (15×15 мкм).In FIG. Figure 2 shows the curves of the distribution of light energy in the spectral region of 400-850 nm.
Таким образом, можно считать обоснованным, что предлагаемая схема катадиоптрического телескопа обеспечивает хорошее качество изображения звезд при диаметре действующего отверстия 1 м на угловом поле 2° при эквивалентном относительном отверстии 1:3.Thus, it can be considered justified that the proposed scheme of a catadioptric telescope provides good image quality of stars with an active hole diameter of 1 m in an angular field of 2 ° with an equivalent relative aperture of 1: 3.
Предлагаемая схема катадиопрического телескопа, сохраняя конструктивные достоинства аналога и прототипа: сферическую форму оптических поверхностей и малый размер корректирующих линз, дает возможность продвинуться в область больших действующих отверстий и угловых полей, составляющих соответственно 1 м и 2° при увеличении эквивалентного относительного отверстия с 1:6 до 1:3, что обеспечивает исключительную компактность схемы (длина по оси всего в 1,57 раза больше диаметра действующего отверстия).The proposed scheme of a catadiopric telescope, while retaining the structural advantages of an analogue and a prototype: the spherical shape of optical surfaces and the small size of corrective lenses, makes it possible to advance into the region of large active holes and angular fields of 1 m and 2 °, respectively, with an increase in the equivalent relative aperture from 1: 6 up to 1: 3, which ensures exceptional compactness of the circuit (the axis length is only 1.57 times the diameter of the active hole).
Благодаря этим достоинствам предлагаемую схему катадиоптрического телескопа можно рекомендовать для использования в малогабаритных широкоугольных телескопах космического мониторинга с действующим отверстием до 1 м, служащих для проведения высокоскоростных обзоров неба с целью наблюдения быстротекущих процессов и каталогизации космических объектов, сближающихся с Землей на опасное расстояние.Owing to these advantages, the proposed scheme of a catadioptric telescope can be recommended for use in small-sized wide-angle space monitoring telescopes with a working aperture of up to 1 m, which are used for conducting high-speed sky surveys in order to observe fast-moving processes and catalog space objects approaching the Earth at a dangerous distance.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Клевцов Ю.А. Катадиоптрический телескоп // Патент RU на изобретение №2248024, МПК G02B 23/06, G02B 17/08, дата приоритета 13.05.2002 г.1. Klevtsov Yu.A. Catadioptric telescope // RU patent for invention No. 2248024, IPC G02B 23/06, G02B 17/08, priority date 05/13/2002
2. Клевцов Ю.А. Катадиоптрический телескоп // Патент RU на изобретение №2443005, МПК G02B 17/08, дата приоритета 30.04.2010 г.2. Klevtsov Yu.A. Catadioptric telescope // RU patent for invention No. 2443005, IPC G02B 17/08, priority date 04/30/2010
3. Клевцов Ю.А. Новые серийные телескопы и аксессуары. / Под ред. Карпова С.В., Новосибирск: Издательство СО РАН, 2014. - 312 с.3. Klevtsov Yu.A. New serial telescopes and accessories. / Ed. Karpova S.V., Novosibirsk: Publishing House of the SB RAS, 2014 .-- 312 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104200A RU2650055C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Catadioptric telescope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017104200A RU2650055C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Catadioptric telescope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2650055C1 true RU2650055C1 (en) | 2018-04-06 |
Family
ID=61867241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017104200A RU2650055C1 (en) | 2017-02-08 | 2017-02-08 | Catadioptric telescope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2650055C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298517A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-01 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | A kind of multispectral coaxial refraction-reflection type non-focus optical system |
| CN114236798A (en) * | 2021-12-28 | 2022-03-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Catadioptric afocal optical system |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231497A2 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Dubuisson, Jean-Sébastien | Astronomical telescope |
| RU2248024C2 (en) * | 2002-05-13 | 2005-03-10 | Государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" | Katadioptrical telescope |
| RU2443005C2 (en) * | 2010-04-30 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") | Catadioptric telescope |
| US20130010376A1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Sony Corporation | Catadioptric lens system and imaging apparatus |
| US8427745B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Telescope |
-
2017
- 2017-02-08 RU RU2017104200A patent/RU2650055C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1231497A2 (en) * | 2001-02-07 | 2002-08-14 | Dubuisson, Jean-Sébastien | Astronomical telescope |
| RU2248024C2 (en) * | 2002-05-13 | 2005-03-10 | Государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" | Katadioptrical telescope |
| US8427745B2 (en) * | 2008-10-03 | 2013-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Telescope |
| RU2443005C2 (en) * | 2010-04-30 | 2012-02-20 | Открытое акционерное общество "Производственное объединение "Новосибирский приборостроительный завод" (ОАО "ПО "НПЗ") | Catadioptric telescope |
| US20130010376A1 (en) * | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Sony Corporation | Catadioptric lens system and imaging apparatus |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298517A (en) * | 2018-11-05 | 2019-02-01 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | A kind of multispectral coaxial refraction-reflection type non-focus optical system |
| CN109298517B (en) * | 2018-11-05 | 2020-10-30 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | Multispectral coaxial catadioptric afocal optical system |
| CN114236798A (en) * | 2021-12-28 | 2022-03-25 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | Catadioptric afocal optical system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9297987B2 (en) | Wide field athermalized orthoscopic lens system | |
| US8488237B2 (en) | Wide spectral coverage Ross corrected Cassegrain-like telescope | |
| Wynne et al. | Atmospheric dispersion correctors at the Cassegrain focus | |
| RU2443005C2 (en) | Catadioptric telescope | |
| RU2650055C1 (en) | Catadioptric telescope | |
| RU2606699C1 (en) | Two-channel optoelectronic system | |
| RU2521249C1 (en) | Reflecting autocollimating spectrometer | |
| Wynne et al. | A low-dispersion survey spectrograph | |
| RU2248024C2 (en) | Katadioptrical telescope | |
| RU2472190C1 (en) | Catadioptric telescope | |
| RU2652660C1 (en) | Eyepiece with increased eye relief of the exit pupil | |
| Wynne | Atmospheric-dispersion correctors at prime focus | |
| US20200088974A1 (en) | Orthoscopic projection lens | |
| RU2798769C1 (en) | Mirror-lens telescope lens for a micro-class spacecraft | |
| RU2582210C1 (en) | Optical system for onboard projector indicator | |
| US5282083A (en) | Afocal lens system | |
| RU2736285C1 (en) | Surveillance device - sight with built-in laser range finder | |
| RU2670237C1 (en) | Reflector lens | |
| US3051050A (en) | Binocular lens system | |
| RU2631531C1 (en) | Mirror-lensed objective for work in near ir-spectral range | |
| Gadey | An alternative, versatile, high‐tolerance design of a modified Richter–Slevogt camera, using standard glasses | |
| RU2215314C2 (en) | Wide-angle reflecting telescope objective | |
| RU2633445C1 (en) | Two-lens objective | |
| Zacharias et al. | URAT: astrometric requirements and design history | |
| SU1714562A1 (en) | Infrared objective |