Зеркально-линзовый объектив

 

Использование: изобретение относится к оптическому приборостроению. Сущность изобретения: объектив содержит коррекционный элемент, выполненный в виде двояковыпуклой линзы с равными радиусами кривизны, первичное зеркало и вторичное зеркало, выполненное в виде отрицательного или положительного зеркала Манжена на центральной части поверхности коррекционного элемента, обращенной к объекту. 1 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркально-линзовым объективам, и может быть использовано в различных оптических приборах.

Известен зеркально-линзовый объектив, содержащий афокальный компенсатор, выполненный из двух менисков, обращенных вогнутостью к предмету, первичного вогнутого и вторичного выпуклого зеркал Манжена и вспомогательной положительной линзы, размещенной позади вторичного зеркала [1] Однако эта система характеризуется малой светосилой (1:2,5), невысоким качеством изображения, малым угловым полем (6^o), сложной конструктивной схемой.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является зеркально-линзовый объектив, содержащий коррекционный элемент, первичное вогнутое сферическое зеркало и вторичное зеркало, нанесенное на центральную часть поверхности коррекционного элемента, обращенную к предмету [2] Недостатками устройства прототипа является то, что изображение получают между положительным толстым мениском и зеркалом, а зеркальное покрытие выпуклое, что значительно ограничивает диаметры изготовления оптики.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и технологии изготовления объектива с тонкими линзами, повышенного диаметра 70-360 мм и более со значительным выносным эквивалентным фокусным расстоянием за пределы сферического зеркала.

Эта задача решается тем, что корректирующий элемент выполнен в виде двояковыпуклой линзы с равными радиусами кривизны, а вторичное зеркало в виде положительного или отрицательного зеркала Манжена.

Это позволило вынести изображение за пределы первичного зеркала для разных эквивалентных фокусов.

Предложенная конструкция объектива значительно расширила его функциональные возможности использование в астрономии, астрокамерах и т.д. упростила технологию изготовления за счет упрощения корректировки и контроля поверхностей.

На чертеже показана оптическая схема предложенного объектива с отрицательным вторичным зеркалом.

По ходу луча последовательно расположен коррекционный элемент 1 в виде двояковыпуклой линзы, первичное вогнутое зеркало 2, вторичное отрицательное зеркало Манжена 3, нанесенное на центральную часть выпуклой поверхности коррекционного элемента, обращенной к предмету.

Объектив работает следующим образом.

Световой пучок, пройдя через положительную линзу 1, падает на вогнутое сферическое зеркало 2 и, отразившись от него, дважды проходит центральную зону положительной линзы 1 до и после отражения от вторичного зеркала 3 и собирается в фокальной плоскости F. Радиус кривизны первичного зеркала 2 равен радиусу кривизны вторичного зеркала 3; радиусы кривизны коррекционной линзы равны друг другу. Хроматизм положительной линзы 1 компенсируется с хроматизмом вторичного зеркала Манжена 3 и в фокальной плоскости F получается ахроматизированное изображение в центре поля дифракционного качества.

Продольная сферическая аберрация объектива компенсируется слабой ретушью выпуклыми поверхностями положительной линзы 1. Для устранения остаточных аберраций можно использовать корректор поля.

Предложенная система используется в телескопах, астрокамерах, телеобъективах повышенной светосилы от 1:3, 1:15.

Расстояние между сферическим зеркалом и линзовым корректором составляет 0,7-1,5 диаметра объектива. В некоторых случаях для светосильных систем расстояние достигает 0,5 диаметра объектива с корректором поля.

Преимуществами данного объектива по сравнению с известными астрономическими объективами являются простота изготовления, надежный метод контроля и малые размеры инструмента, которые позволяют изготовлять оптику большего диаметра с полной ахроматизацией.

Формула изобретения

Зеркально-линзовый объектив, содержащий коррекционный положительный элемент, первичное вогнутое сферическое зеркало и вторичное зеркало, выполненное на центральной части поверхности коррекционного элемента, обращенной к объекту, отличающийся тем, что коррекционный элемент выполнен в виде двояковыпуклой линзы с равными радиусами кривизны, а вторичное зеркало - в виде положительного или отрицательного зеркала Манжена.

РИСУНКИ

Рисунок 1