Объектив типа кассегрена

 

Использование: оптическое приборостроение , а именно в зеркально-линзовых объективах, которые находят применение в астрономии. Сущность изобретения: объектив содержит вогнутое первичное и выпуклое вторичное сферические зеркала и два двухсклеенных компенсатора, первый из которых состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а второй включает в себя отрицательную линзу и положительный мениск. Расстояние между первичным и вторичным зеркалами не превышает 0,2 фокусного расстояния объектива, отрицательная линза второго компенсатора выполнена двояковогнутой, а положительный мениск второго компенсатора обращен вогнутостью к предмету. При этом расстояние между первым и вторым компенсаторами не более 0,1 фокусного расстояния объектива. 1 ил. СЛ С

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (я)з G 02 В 17/08

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4882951/10 (22) 19.11,90 (46) 23,06.92. Бюл. hL 23 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) С. А. Родионов, А, В, Буцевицкий, Н. Б.

Вознесенский, А, В, Иванов, Л. Н. Курчин- ская и Э. М. Шекольян (53) 535,872(088.8) (56) Волосов Д. С, Фотографическая оптика. — М.: Искусство, 1978, с. 344-345.

Чуриловский В, Н. Теория хроматизма и аберраций третьего порядка, - Л.: Машиностроение, 1968, с, 254 — 257. (54) ОБЪЕКТИВ ТИПА КАССЕГРЕНА (57) Использование: оптическое приборостроение, а именно в зеркально-линзовых объективах, которые находят применение в

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркальнолинзовым объективам, которые находят применение в астрономии.

Известны системы, в которых линзовые компенсаторы расположены в сходящихся пучках лучей после зеркальной части.

Применение этой схемы рационально в длиннофокусных системах с фокусными расстояниями в несколько метров и относительными отверстиями 1:7. 1;5, Но указанные системы имеют сравнительно невысокое качество изображения.

Наиболее близким к изобретению является объектив типа Кассегрена с двумя двухлинзовыми компенсаторами, состоящий из вогнутого первичного и выпуклого вторичного сферических зеркал. Ы,» 1742771 А1 астрономии, Сущность изобретения: объектив содержит вогнутое первичное и выпуклое вторичное сферические зеркала и два двухсклеенных компенсатора, первый из которых состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, а второй включает в себя отрицательную линзу и положительный мениск. Расстояние между первичным и вторичным зеркалами не превышает 0,2 фокусного расстояния объектива, отрицательная линза второго компенсатора выполнена двояковогнутой, а положительный мениск второго компенсатора обращен вогнутостью к предмету. При этом расстояние между первым и вторым компенсаторами не более 0,1 фокусного расстояния объектива.

1 ил.

Первый двухлинзовый компенсатор состоит из отрицательного мениска, обращен-. ного вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению. Второй двухлинзовый компенсатор состоит также из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного вогнутостью к изображению.

Но данный объектив имеет малый задний фокальный отрезок, чтобы расположить кассетную часть вблизи большого зеркала, недостаточно хорошее качество изображения.

Целью изобретения является увеличение заднего фокального отрезка и повышение качества изображения, У

С: !

) а 4 ф

1, "4

1742771

Поставленная цельдостигается тем, что объектив типа Кассегрена, содержащий вогнутое первичное и выпуклое вторичное сферические зеркала и два двухлинзовых компенсатора, первый из которых состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к. предмету, и положительного мениска, обращенного выпуклостью к предмету, второй включает в себя отрицательную линзу и положительный мениск, расстояние между первичным и вторичным зеркалами не превышает 0,2 фокусного расстояния объектива, отрицательная линза второго компенсатора выполнена двояковогнутой, а положительный мениск второго компенсатора обращен вогнутостью к предмету, при этом расстояние между первым и вторым компенсаторами не более 0,1 фокусного расстояния объектива, при этом разность показателей преломления положительных и отрицательных линз компенсаторов не более 0,005, а разность их коэффициентов средних дисперсий не менее 5.

Расстояние между первичным и вторичным зеркалами выбрано экспериментально и не превышает 0,2 фокусного расстояния объектива, исходя из уменьшения габаритов системы и уменьшения центрального экранирования, Второй компенсатор cocTGит из двояковогнутой линзы и поло>кительного мениска, обращенного вогнутостью к предмету для лучшей коррекции кривизны изображения, комы и астигматизма, а также для увеличения заднего фокального отрезка.

Исследуя наличие стекол для исправления хроматических аберраций, приходим к выводу, что разность показателей преломления положительных линз и отрицательных линз компенсаторов не более 0,005, а разность их коэффициентов средних дисперсии не менее 5, Общая компоновка всего обьектива обеспечивает идеальное качество изображения в пределах 1/2 поля зрения, что подтверждается значением среднеквадратической волновой аберрации по спектральному интервалу, полю и зрачку без учета кривизны и дисторсии 0,031Л, без учета дисторсии

0,031 n"

В приведенном варианте расчета зеркально-линзового обьектива типа Кассегрена имеет следующие аберрации.

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси не превышает 0,0044 мм по всему зрачку по всем спектральном диапазоне, 5

4-

Волновая аберрация для точки на оси для основной длины волны на краю зрачка равна 0,07 Л, а на зоне 0,06 Л . Волновая аберрация для точки на оси во всем спектральном диапазоне не превышает 0,23 Л.

Коэффициент нейзопланазии равен: край зрачка 0,05%, зона 0,009%, Кривизна изображения и астигматизм равны; край поля

cl>= 30, Z t = 1,74, Z s = 0,21, Z s Z t =-1,53; зона

1 I (х) =15, Z ñ = -0,057, Z s = -0,056, Z s — Z < = 0.001.

Оценка качества изобра>кения для объективов телескопов производится по половине поля.

В предлагаемом объективе для телескопа угол поля равен 1, Значение среднеквадратической по спектральному интервалу, полю и зрачку волновой аберрации для половины поля равно: без учета дисторсии -0,043 Л.. без учета расфокусировки и дисторсии -0,031n., без учета расфокусировки. дисторсии и кривизны .*зображения -0,031 Л, .

Отс ода следует, что предлагаемый объектив типа Kaccerpeÿà обладает дифракционным качеством изображения.

На чертеже приведена схема объектива

Кассегрена, Схема содержит первичное вогнутое сферическое зеркало 1, вторичное выпуклос сферическое зеркало 2. Первый двухгинзовый компенсатор состоит l13 отрицательного мениска 3, обращенного вогнутостью к предмету, и поло>кительного мениска 4, обращенного вогнутостью к изображению.

Второй двухлинзовый компенсатор состоит из двояковогнутой линзы 5 и поло>кительного менискг 6, обращенного вогнутостью r.. предмету.

Объект находится в бесконечности, поэтому на первичное зеркало объектива падает параллельный пучок лучей. Апертурная диафрагма совпадает с первым зеркалом.

После прохо>кдения всех компонентов объектива 2-6, в задней фокальной плоскости объектива., расположенной на расстоянии S

=230,53 мм, получается изобра>кение обьекта.

Пример. Рассчитан объектив типа

Кассегрена со следующими оптическими характеристиками;

f фокусное расстояние Г =- 2000 мм, задний фокальный отрезок S = 230 53 мм, диаметр входного зрачка Ds< = 250 мм, угловое поле 2 в= 1, центральное экранирование 0,37, расстояние между зеркалами d = 400 мм, Преимуществом предлагаемого обьективB является увеличенный зад .; 1 фока lb ный отрезок. что обеспечит удобную компоновку объектива в приборе, улучшен1742771

50

Составитель Л,Мухина

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор M.Демчик

Редактор Н.Рогулич

Заказ 2284 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ное качество изображения, практически дифракционное качество на 1/2 части поля, что дает возможность с помощью этого объектива не только рассматривать звездное небо, но производить его фотографирование.

Формула изобретения

Объективтипа Кассегрена, содержащий вогнутое первичное и выпуклое вторичное сферические зеркала и два двухлинзовых компенсатора, первый из которых состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету, и положительного мениска, обращенного. выпуклостью к предмету, второй включает в себя отрицательную линзу и положительный мениск, от л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения заднего фокального отрезка и повышения качества изображения, отрицательная лин5 за второго компенсатора выполнена двояковогнутой, а положительный мениск второго компенсатора обращен вогнутостью к предмету, расстояние между первич-. ным и вторичным зеркалами не превышает

10 0,2 фокусного расстояния объектива, э между первым и вторым компенсаторами не более 0,1 фокусного расстояния объектива, при этом разность показателей преломления материалов положительных и отрица15 тельных линз компенсаторов не более

0,005, а разность их коэффициентов средних дисперсий не менее 5.