RU35446U1 - Space telescope lens - Google Patents

Space telescope lens Download PDF

Info

Publication number
RU35446U1
RU35446U1 RU2003125133/20U RU2003125133U RU35446U1 RU 35446 U1 RU35446 U1 RU 35446U1 RU 2003125133/20 U RU2003125133/20 U RU 2003125133/20U RU 2003125133 U RU2003125133 U RU 2003125133U RU 35446 U1 RU35446 U1 RU 35446U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lens
mirror
plane
concentric
image
Prior art date
Application number
RU2003125133/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Р. Маламед
М.Н. Сокольский
М.В. Воронова
Л.М. Лапо
Original Assignee
Открытое акционерное общество "ЛОМО"
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 "ЛОМО" filed Critical Открытое акционерное общество "ЛОМО"
Priority to RU2003125133/20U priority Critical patent/RU35446U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU35446U1 publication Critical patent/RU35446U1/en

Links

Landscapes

  • Telescopes (AREA)

Description

МПК: 7 G02B 17/06,23/06IPC: 7 G02B 17/06, 23/06

ОБЪЕКТИВ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОИАSPACE TELESCOPE LENS

Предлагаемая полезная модель относится к области оптического приборостроения, в частности, зеркальных и зеркальнолинзовых объективов космических телескопов и может быть использована для улучшения их технических характеристик, а именно для получения малых габаритов, большого углового поля, высокого линейного разрешения на местности и т.д.The proposed utility model relates to the field of optical instrumentation, in particular, mirror and mirror lenses of space telescopes and can be used to improve their technical characteristics, namely to obtain small dimensions, large angular fields, high linear resolution on the ground, etc.

Известны аналогичные зеркально-линзовые объективы телескопов, содержащие главное вогнутое и вторичное выпуклое зеркала асферической формы и оптико-электронный приемник (ОЭП).Similar mirror-lens telescope lenses are known, containing the main concave and secondary convex mirrors of an aspherical shape and an optoelectronic receiver (OEP).

Недостатками таких зеркально-линзовых объективов являются большие габаритные размеры (длина системы), сложности корректора полевых аберраций, ограниченные возможности по реализации спектральных интервалов 1.The disadvantages of such mirror lenses are the large overall dimensions (length of the system), the complexity of the field aberration corrector, and the limited ability to implement spectral intervals 1.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является анастигматический трех-зеркальный объектив телескопаThe closest technical solution to the proposed utility model is the anastigmatic three-mirror telescope lens

Объектив, принятый за прототип, содержит три последовательно установленных зеркала: первое вогнутое зеркало эллиптической формы, второе выпуклое - гиперболической формы и третье вогнутое эллиптической формы. Между третьим зеркалом и плоскостьюThe lens adopted for the prototype contains three sequentially mounted mirrors: the first concave mirror of elliptical shape, the second convex mirror of hyperbolic shape and the third concave mirror of elliptical shape. Between the third mirror and the plane

изображения установлена апертурная диафрагма, сопряженная с поверхностью первого зеркала. В фокальной плоскости установлены ОЭПы.image installed aperture diaphragm mated to the surface of the first mirror. In the focal plane, there are OEPs.

Объектив имеет высокое качество изображения по всему полю изображения, но при установке защитных стекол, необходимых для обеспечения работы ОЭПов, появляетоя хроматизм увеличения, снижающий качество изображения по полю.The lens has high image quality over the entire image field, but when installing the protective glasses necessary to ensure the operation of the OEDs, an increase in chromaticity appears, which reduces the image quality across the field.

Так, например, трехзеркальный объектив без защитных стекол со следующими параметрами:So, for example, a three-mirror lens without protective glasses with the following parameters:

фокусное расстояние f - 12000 ммfocal length f - 12000 mm

диаметр входного зрачка - 1000 ммentrance pupil diameter - 1000 mm

угловое поле- angular field

обеспечивает контраст на частоте 56 г/мм в центре поля - 0,32, а на краю 0,30/0,31.provides a contrast at a frequency of 56 g / mm in the center of the field - 0.32, and at the edge of 0.30 / 0.31.

При установке защитных стекол контраст на краю поля уменьшается до 0,02.When installing protective glasses, the contrast at the edge of the field decreases to 0.02.

Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества изображения по полю.The main task, which the utility model is aimed at, is to improve the image quality across the field.

Для решения поставленной задачи предлагается объектив, который,To solve this problem, we propose a lens that,

как и прототип , содержит три последовательно установленные главное вогнутое зеркало эллиптической формы, второе выпуклое зеркало гиперболической формы, третье вогнутое зеркало эллиптической формы.like the prototype, it contains three consecutively installed main concave mirror of elliptical shape, a second convex mirror of hyperbolic shape, and a third concave mirror of elliptical shape.

2 апертурную диафрагму, установленную между третьим зеркалом и2 aperture diaphragm mounted between the third mirror and

плоскостью изображения и оптико-электронные приемники изображения сimage plane and optoelectronic image receivers with

защитными стеклами.safety glasses.

В отличие от прототипа в объектив дополнительно введены плоскопараллельная герметизирующая пластина, установленная перед оптико-электронными приемниками, и концентрическая линза с вогнутостью, обращенной к плоскости изображения, установленная вблизи апертурной диафрагмы, при этом оптическая сила концентрической линзы (фл) удовлетворяет соотношению:In contrast to the prototype, a plane-parallel sealing plate installed in front of the optoelectronic receivers and a concentric lens with a concavity facing the image plane mounted near the aperture diaphragm are additionally introduced into the lens, while the optical power of the concentric lens (fl) satisfies the ratio:

Фл (0,15-0,3 5) фоб,Fl (0.15-0.3 5) fob,

где фоб - оптическая сила всего объектива.where phob is the optical power of the entire lens.

Сущность предлагаемого объектива заключается в том, что перед плоскостью оптико-электронных приемников устанавливается плоскопараллельная герметизирующая пластина. Возникший хроматизм увеличения, обусловленный её установкой, компенсируется дополнительной концентрической линзой, обращенной вогнутостью к плоскости изображения и установленной вблизи апертурной диафрагмы. При этом оптическая сила линзы фд удовлетворяет соотношению :The essence of the proposed lens lies in the fact that a plane-parallel sealing plate is installed in front of the plane of the optoelectronic receivers. The arising chromatism of the increase due to its installation is compensated by an additional concentric lens, turned concave to the image plane and installed near the aperture diaphragm. In this case, the optical power of the lens fd satisfies the ratio:

Фл (0,15 - 0,35) фоб., где фоб - оптическая сила всего объектива.Fl (0.15 - 0.35) phob., Where phob is the optical power of the entire lens.

Выбор параметров с описанным выше соотношением позволил получить среднеквадратическую деформацию волнового фронта RMS менее 0,05Х, по всему полю, а значение контраста на 56 л /мм - в центреThe choice of parameters with the ratio described above allowed us to obtain the RMS wavefront strain RMS of less than 0.05X over the entire field, and the contrast value of 56 l / mm in the center

3 3

Таким образом, при установке плоскопараллельнойThus, when installing plane-parallel

герметизирующей пластины контраст на краю поля уменьшается до 0,02. Снижение обеспечено, главным образом, хроматизмом увеличения, вносимым плоскопараллельной герметизирующей пластиной.sealing plate contrast at the edge of the field is reduced to 0.02. The decrease is mainly provided by the increase chromatism introduced by the plane-parallel sealing plate.

Сущность предлагаемой полезной модели иллюстрируется чертежом, где на фигЛ - представлена оптическая схема объектива с двумя спектральными каналами и Приложением.The essence of the proposed utility model is illustrated in the drawing, where FIG. 1 is an optical diagram of a lens with two spectral channels and an Appendix.

Объектив космического телескопа состоит из главного вогнутого зеркала 1 эллиптической формы, второго выпуклого зеркала 2 гиперболической формы, третьего вогнутого зеркала 3 эллиптической формы и апертурной диафрагмы 4, вблизи которой установлена коррекционная, концентрическая линза 5. Плоскость изображений 6 объектива совпадает с поверхностью фоточувствительной зоны (ФЧЗ) оптико-электронного приемника 7, перед которой находится плоскопараплельная герметизирующая пластина 8.The lens of the space telescope consists of a main concave mirror 1 of an elliptical shape, a second convex mirror 2 of a hyperbolic shape, a third concave mirror 3 of an elliptical shape and an aperture diaphragm 4, near which a correction, concentric lens 5 is mounted. The image plane 6 of the lens coincides with the surface of the photosensitive zone (PSF) ) of the optoelectronic receiver 7, in front of which there is a plane-flat sealing plate 8.

Для разведения спектральных каналов используются дополнительные плоские зеркала 9.To dilute the spectral channels, additional flat mirrors 9 are used.

Концентрическая линза 5, обращений вогнутостью к плоскости изображения, а её оптическая сила фл удовлетворяет соотношению:A concentric lens 5, appeals concavity to the image plane, and its optical power fl satisfies the ratio:

Фл (0,15 0,35) фоб., где фоб - оптическая сила всего объектива.Fl (0.15 0.35) phob., Where phob is the optical power of the entire lens.

Работа объектива космического телескопа осуществляется следующим образом.The lens of the space telescope is as follows.

.« Параллельный пучок света падает на первое зеркало 1, отражается . "A parallel beam of light hits the first mirror 1, is reflected

от него и от второго зеркала 2 и фокусируется в плоскости промежуточного изображения вблизи вершины первого зеркала 1. Ход лучей для одной из точек поля (А) показан на фиг.2. Промежуточное изображение зеркалом 3 проектируется в плоскости ОЭП 7. Для точки А изображением является точка А . Апертурная диафрагма 4 является выходным зрачком объектива, сопряженным с входным зрачком объектива - поверхностью зеркала 1. Вблизи апертурной диафрагмы 4 установлена корректирующая, близкая к концентричности линза 5. Оптическая сила концентрической линзы 5 фд (0,15 0,35) фоб мала, т.е. линза 5 в 3-6 раз имеет большое значение фокусного расстояния, чем фокусное расстояние объектива, поэтому пучок света, проходяш;ий через нее, незначительно отклоняется, т.е,. концентрическая линза 5 выполняет функции корректора аббераций, вносимых плоскопараллельной герметизирующей пластиной 8.from it and from the second mirror 2 and focuses in the plane of the intermediate image near the top of the first mirror 1. The path of the rays for one of the points of the field (A) is shown in Fig.2. The intermediate image by the mirror 3 is projected in the plane of the OEP 7. For point A, the image is point A. Aperture diaphragm 4 is the exit pupil of the lens, conjugated with the entrance pupil of the lens — the surface of mirror 1. Near the aperture diaphragm 4, a correcting lens close to concentricity is installed 5. The optical power of the concentric lens is 5 fd (0.15 0.35) phobic, t. e. lens 5 is 3-6 times more important than the focal length of the lens, so the light beam passing through it slightly deviates, i.e. a concentric lens 5 performs the functions of a corrector for aberrations introduced by a plane-parallel sealing plate 8.

Свет фокусируется после прохождения плоскопараллельной герметизирующей пластины 8 на ОЭП, совмещенных с плоскостью изображения 6.The light is focused after passing through a plane-parallel sealing plate 8 on the EIA, combined with the image plane 6.

Прилагается расчет объектива со следующими параметрами:Attached is a lens calculation with the following parameters:

фокусное расстояние - 17600 мм, диаметр входного зрачка - 1500 мм, угловое поле Перед ОЭП 7 установлена плоскопараллельная герметизирующая пластина 6 с толщиной 8 мм.focal length - 17600 mm, entrance pupil diameter - 1500 mm, angular field Before OEP 7 there is a plane-parallel sealing plate 6 with a thickness of 8 mm.

5 5

RI 327,3 RI 327.3

R2 321,4 и толщиной по оси 8 мм.R2 321.4 and an axial thickness of 8 mm.

Коррекционная концентрическая линза имеет оптическую силу, равную фл 0,274.Correction concentric lens has an optical power equal to 0.274 fl.

Получено:Received:

Полихроматическая среднеквадритическая деформация волнового фронта - RMS для спектрального диапазона 0,5-0,8 мкм для осевой точки 0,02Х, по полю менее 0,05 X.Polychromatic mean square deformation of the wavefront - RMS for the spectral range of 0.5-0.8 microns for the axial point of 0.02X, in the field of less than 0.05 X.

Значение контраста функции передачи модуляции (ФПМ) на зачетной частоте 56 л/мм составляет: для осевых точек - 0,34/0,34 по полю не менее - край 0,30/0,30.The contrast value of the modulation transfer function (FPM) at the set frequency of 56 l / mm is: for axial points - 0.34 / 0.34 in the field no less than - the edge is 0.30 / 0.30.

Для трех зеркальной схемы по прототипу без плоскопараллельной герметизирующей пластины значение RMS составляет:For three mirror circuits of the prototype without a plane-parallel sealing plate, the RMS value is:

для осевой точки RMS 0,04for axial point RMS 0.04

по полю RMS 6,04..over the RMS field 6.04 ..

При установке герметизирующей плоскопараллельной пластины 6 без корректирующей концентрической линзы 5 имеет RMS для осевой точки - 0,04,When installing a sealing plane-parallel plate 6 without a corrective concentric lens 5 has an RMS for the axial point of 0.04,

RMS для крайней точки поле - 0,30, а контраст на 56 л/мм 008/0,264.RMS for the extreme point of the field is 0.30, and the contrast is 56 l / mm 008 / 0.264.

Таким образом, введение корректирующей концентрической линзы компенсируетаберрации,вносимыегерметизирующейThus, the introduction of a corrective concentric lens compensates for the aberrations introduced by the sealing

« "

Преимущества предлагаемого объектива заключаются в высокомThe advantages of the proposed lens are high

качестве изображений при наличии герметизирующей ОЭП пластины.image quality in the presence of a sealing EED plate.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1 .Н.Н.Михельсон Оптика астрономических телескопов и методы её расчета, Физико-математическая литература, 1995, сс.328-331.1 .N.N.Mikhelson Optics of astronomical telescopes and methods for its calculation, Physics and mathematics, 1995, pp. 328-331.

2. Патент США; № 4101195, МПК: } 02В 17/06, 23/06, 1977 прототип.2. US patent; No. 4101195, IPC:} 02B 17/06, 23/06, 1977 prototype.

Система-Объектив с F 17600 КОНСТРУКТИВНЫЕ N Раямусы Осевые пов. кривизны расст. Несферические 1Поверхность вращения 2-го 2Поверхность вращения 2-ро 3Поверхность вращения 2-го ПРЕДМЕТ Удал, размер Y ИЗОБРЙЖ: Близ, размер Y ДИЙФР. S ND О SDLens System with F 17600 CONSTRUCTIVE N Rayamusy Axial Pow. curvature dist. Non-spherical 1Surface of rotation of the 2nd 2Surface of rotation of 2-ro 3Surface of rotation of the 2nd SUBJECT Delete, size Y IMAGE: Close, size Y DIIFR. S ND About SD

Относительные величины лредмета : Относительное виньетирование верхнее: Относительное виньети|рэование нижнее : ЭКРЙН : -2-я Relative values of the subject: Relative vignetting upper: Relative vignetting | lower order: ECREIN: -2nd

Система-Объектив с F 17600Lens System with F 17600

Параксиальные характеристикиParaxial Characteristics

FFSFFfsf

176ОО.26814 176ОО.26814 SS длтр)(мм) о .ООООО-.ООО13 Система-Ойъективс F 17600176OO.26814 176OO.26814 SS dtr) (mm) о .ОООО-.ООО13 System-Objective F 17600

Характеристики главных лучей лучковCharacteristics of the main rays of the beams

4 3/Д ВПРИЛОЖЕНИЕ4 3 / D APPLICATION

Файл F17SOO 9/ 11:19 OPAL-PCFile F17SOO 9 / 11:19 OPAL-PC

1.0ОО .7ОО .5ОО .ЗОО .ООО .ООО .ООО .ООО .ООО .ООО .ООО .ООО1.0OO .7OO .5OO .ZOO .OOO .OOO .OOO .OOO .OOO .OOO .OOO .OOO

Работа-RTOPЙL-PWork-RTOPYL-P

SF SHSHSF SHSH

-.О0013 -176ОО.270ОО-.O0013 -176OO.270OO

SPSP

(длтр) 1.77525(dtr) 1.77525

OPAL-f ПЙРЙМЕТРЫ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ Световые Марки Показатели преломления высоты стекол ловерхности лорядка .97549 лорядка 1.82356 лорядка е--2 .55897 .463ООгр.мнсек SO .ОООдлтр от вх.зрачка .ООООО 31 .ООО мм от лл.Гаусса ОООО.мн)Передн. алертура 75О.ОООО мм пйРйИЕТры экрйнных зон поверхность. Коэффициент экранирования: .336 SG V мм -.ООО13 176ОО.26814 L .65000 .50000 .вОООО ВОЗДУХ 750.000 -ВОЗДУХ 143.ise ВОЗДУХ 371.478-ВОЗДУХ 28.741 -Кб -1.514ОЭ -1.52ОЭЭ -1.51О35 30.479-ВОЗДУХ 45.347 -Кв -1.51409 -1.52099 -1.51О35 247.334-ВОЗДУХ Работа-RTOPAL-f OPTICAL SYSTEM PRIMERS Light brands Refractive indices of glass height on the surface of order .97549 order 1.82356 order e - 2 .55897 .463 ° s. Front Alertura 75O.OOOO mm mm PIERIETra screening zones surface. Shielding coefficient: .336 SG V mm -.ОО13 176OO.26814 L .65000 .50000 .вООО AIR 750.000 -AIR 143.ise AIR 371.478-AIR 28.741-Kb -1.514OE -1.52 ОЭЭ -1.51О35 30.479-AIR 45.347-Кв -1.51409 -1.52099 -1.51О35 247.334-AIR Work-RT

ЧшлхзтЕО-ксштрасхнаг XE iaKiepHcxuKaChshlhzteEo-kshstrashnag XE iaKiepHcxuKa

Claims (1)

Объектив космического телескопа дистанционного зондирования Земли, содержащий последовательно установленные главное вогнутое зеркало эллиптической формы, второе выпуклое зеркало гиперболической формы, третье вогнутое зеркало эллиптической формы, апертурную диафрагму, установленную между третьим зеркалом и плоскостью изображения, и оптико-электронные приемники изображения с защитными стеклами, отличающийся тем, что в объектив дополнительно введены плоскопараллельная герметизирующая пластина, установленная перед оптико-электронными приемниками, и концентрическая линза с вогнутостью, обращенной к плоскости изображения, установленная вблизи апертурной диафрагмы, при этом оптическая сила концентрической линзы (φл) удовлетворяет соотношениюThe lens of the space telescope for remote sensing of the Earth, containing successively mounted main concave mirror of elliptical shape, a second convex mirror of hyperbolic shape, a third concave mirror of elliptical shape, an aperture diaphragm mounted between the third mirror and the image plane, and optoelectronic image receivers with protective glasses, characterized the fact that a plane-parallel sealing plate installed in front of the optoelectron is additionally introduced into the lens bubbled receivers, and concentric with the concave lens facing the image plane mounted near the aperture, wherein the optical power of the concentric lens (φ L) satisfies the relation φл=(0,15-0,35)φоб,φ l = (0.15-0.35) φ about , где φоб - оптическая сила всего объектива.where φ r is the optical power of the entire lens.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2003125133/20U 2003-08-18 2003-08-18 Space telescope lens RU35446U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125133/20U RU35446U1 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Space telescope lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003125133/20U RU35446U1 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Space telescope lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU35446U1 true RU35446U1 (en) 2004-01-10

Family

ID=36295774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003125133/20U RU35446U1 (en) 2003-08-18 2003-08-18 Space telescope lens

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU35446U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209190U1 (en) * 2020-09-10 2022-02-04 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" MIRROR LENS OF THE SPACE TELESCOPE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209190U1 (en) * 2020-09-10 2022-02-04 Открытое Акционерное Общество "Пеленг" MIRROR LENS OF THE SPACE TELESCOPE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8817392B2 (en) Wide field athermalized orthoscopic lens system
US5257133A (en) Re-imaging optical system employing refractive and diffractive optical elements
CN104035188A (en) Low-cost refracting-reflecting athermalizing medium wave infrared lens
US6535332B1 (en) Infrared optical system for infrared cameras
US11506869B2 (en) Miniature imaging lens for close-range imaging
US8965193B1 (en) Mirrored lens for wide field of view and wide spectrum
CN107991763A (en) A kind of high definition long-focus LONG WAVE INFRARED camera lens
CN112630948A (en) Catadioptric optical lens based on two Manman golden mirrors
RU2475788C1 (en) Catadioptric telescope
US11221468B2 (en) Optical imaging module having a hyper-hemispherical field and controlled distortion and compatible with an outside environment
RU193226U1 (en) ATHERMALIZED LENS FOR THE INFRARED SPECTRUM
EP3015902B1 (en) Compact multispectral wide angle refractive optical system
RU35446U1 (en) Space telescope lens
CN113325578B (en) Optical system of photoelectric pod
RU2650055C1 (en) Catadioptric telescope
CN214067483U (en) Catadioptric optical lens based on two Manman golden mirrors
RU182711U1 (en) OPTICAL SYSTEM OF OPTICAL ELECTRONIC COORDINATOR
RU2556295C1 (en) Double-channel catadioptric lens
RU2248024C2 (en) Katadioptrical telescope
RU2646405C1 (en) Infrared mirror-lens system
RU204248U1 (en) LENS
RU2769088C1 (en) Catadioptric lens
CN209784643U (en) Short wave infrared lens
RU217680U1 (en) TWO-CHANNEL MIRROR-LENSING SYSTEM
RU2472190C1 (en) Catadioptric telescope

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20050819