Компенсатор внеосевых аберраций
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для улучшения качества изображения в простых децентрированных зеркальных системах с незаэкранированным входным зрачком, а также для увеличения поля зрения двухлинзовых объективов и классических телескопов в сходящихся пучках. Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение чувствительности к погрешности юстировки его элементов и повышение качества изображения. Компенсатор 3 внеосевых аберраций в виде основной призмы входит в оптическую систему, содержащую плоское 1 и вогнутое 2 зеркала. Компенсатор 3 может быть выполнен как в виде одиночной призмы, так и в виде нескольких одинаковых хроматических или апохроматических призм с дополнительной призмой, устанавливаемой основанием, направленным в противоположную сторону относительно основной призмы, а световой диаметр падающего на нее светового пучка составляет 0,5...0,01 от диаметра пуска на основной призме. Компенсатор из одной призмы характеризуется углом при вершине α, углом наклона φ. Возможно выполнение компенсатора в виде N призм, при этом углы α и φ в N раз меньше, чем у одиночной призмы, и установлены друг от друга на расстоянии меньше, чем световой диаметр пучка на первой призме. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 G 02 В 17/00 5/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 ,(21) 4297429/24-10 (22) 17.08.87 (46) 07.09.89. Бюл. У 33 (72) Ю.Д.Пименов (53) 528.54 1. 1 (088.8) (56) Патент США )(4514050, кл. С 02 В 5/04, 17/00, 30.04.85.
Губель Н.Н. Аберрации децентрированных систем. 1975, с ° 233. (54) КОМПЕНСАТОР ВНЕОСЕВЫХ АБЕРРАЦИЙ (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для улучшения качества изображения в простьм децентрированных зеркальных системах с неэаэкранированным входным зрачком, а также для увеличения поля зрения. двухлинзовых объективов и классических телескопов в сходящихся пучках. Цель изобретения — упрощение конструкции, снижение чувствительности к погрешности юстировки его элементов и по2 вьппение качества изображения. Компенсатор 3 внеосевых аберраций в виде основной призмы входит в оптическую систему, содержащую плоское 1 и вогнутое 2 зеркала. Компенсатор 3 может бьггь выполнен как в виде одиночной призмы, так и в виде нескольких одинаковых хроматических или апохроматических призм с дополнительной призмой, устанавливаемой основанием, направленным в противоположную сторону относительно основной призмы, а световой диаметр падающего на нее светового пучка составляет 0,5-0,01 от диаметра пучка на основной призме. Ком" пенсатор из одной призмы характеризуется: углом при вершине д(,, углом наклона ()) . Возможно выполнение компенсатора в виде М призм, при этом углы О(, и (11 в N раз меньше, чем у одиночной призмы, и установлены друг от друга на расстоянии, меньшем, чем световой диаметр пучка на первой призме. 2 э.п. ф-лы, 2 ил. скопов в сходящихся пучках. 10
Цель изобретения заключается в упрощении конструкции компенсатора, снижении чувствительности и погрешности юстировки его элементов и улучшении качества изображения. 15
На фиг.1 изображена принципиальная оптическая схема с компенсатором в виде одной призмы; на фиг.2 — схема выполнения компенсатора в виде одинаковых ахроматических или апохроматичес- 20 ких призм с дополнительной призмой.
Оптическая схема состоит иэ плоского зеркала 1, вогнутого зеркала 2 и компенсатора 3 в виде основной (одной) призмы. 25
Компенсатор 3 внеосевых аберраций, меридиональная плоскость в котором
I проходит через точки ОО F, характеризуется углом при вершине о, углом
;аклона (, отсчитываемым от нормали 30
I к первой поверхности PO до осевого луча 00, а также световым диаметром
d и расстоянием S от первой поверхности призмы до плоскости изображения, причем углы о и (g определяют- 35 ся из системы уравнений
d n-1
2 я
1
c os s (g+n /2)
2- (ng+q) z ) 4
2n -(no(+t. J
$ и (2п -Ч
2.
g, qz
Ах =S 1 где о и »
6-,„ кома и астигматиэм, вносимые компенсатором, и показатель преломления материала призмы, d — световой диаметр пучка;
S — - расстояние от первой поверхности призмы до плос- 5 кости иэображения, rl и т" — углы, рад.
При расчете компенсатора углы призм о и определяются из системы уравнений итерационным методом.
На первом шаге предполагается, что
q+n os 2=0.
Призмы 1 и 2 (фиг. 2) установлены на малом расстоянии КК одна от
3 150641
Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для улучшения качества изображения в простых децентрированных зеркальных системах с неэаэкрани5 рованным входным зрачком, а также для увеличения поля зрения двухлннзовых объективов и классических телеформулаиэобретения
1. Компенсатор внеосевых аберраций, преимущественно децентрированных систем, содержащий призму с главным сечением, лежащим в меридиональной плоскости, и углом при вершине
М„ установленную под углом к оси, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения чувствительности к погрешностям юстировки его элементов, призма наклонена к оптической оси системы на угол (, причем углы д(. и (определяются из системы уравнений
3 d n -1 оС
2 2
16 S n cos (cp+ns/2) (2n - 2-(пр(+Ч) 2 г
Ьх =S 1 — -, --,— — —,— — — — r) тп М вЂ” q z 2п - (nw i(p) где F »
Ьх кома и астигматиэм, вносимые компенсатором, показатель преломления призмы; световой диаметр;
4 4 другой, не превышающем световой диаметр пучка d на призме 1 . Углы
I наклона (к оси светового пучка 00
I I
I и углы при вершине о уменьшены в 2 раза по сравнению с углами oL и одиночной призмы. Дополнительная призма установлена по ходу светового пучка основанием в противоположную ! сторону по отношению к призме 1
Световой диаметр пучка d лежит в пределах (0,5-0,01)d и определяется иэ конструктивных соображений. Выход за указанные пределы заметно снижает корректирующие свойства призмы.
Компенсатор внеосевых аберраций работает следующим образом.
Световые пучки, пройдя через оптическую систему 1,2 (фиг.1), приобретают искажения волнового фронта в основном кому, астигматизм и наклон плоскости изображения. Компенсатор внеосевых аберраций, выполненный в виде одной призмы 3 (фиг ° 1) или системы призм 1, 2 и 3 (фиг.2), вносит искажения противоположного знака, чем и достигается улучшение качества изображения исходной оптической системы.
4 6 дой из призм уменьшены в N раз по сравнению с углами у и е одиночной призмы.
Составитель В. Сячинов
Редактор 0.Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор,М.Максимишинец
Заказ 5434/49 Тираж 513 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. . агари
II II а ина 101
5 150641 расстояние от первой поBBpxHoLTH призмы до плоскости изображения; ,(и (— углы в радианах.
2. Компенсатор по п. 1, о т л и ч а ющи и с я тем, что, с целью улучшения качества иэображения в широком спектральном диапазоне, он выполнен иэ N одинаковых ахроматических 1О или апохроматических призм с углами при вершине о, установленных одна от другой на расстоянии, не превышающем их световых диаметров, причем угол наклона к оси (и угол eL каж3 Компенсатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью устранения наклона изображения, в него введена дополнительная призма с углом при вершине ра так, что ее основание направлено в противоположную сторону относительно первой призмы, а световой диаметр d ее составляет (0,5-0,01)d от светового диаметра первой призмы.
