Зеркальная телескопическая система

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено главным образом для применения в астрономических исследованиях, в частности для питания бесщелевых спектрографов. Цель изобретения - упрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления. В двухзеркальной телескопической системе одно зеркало 1 выполнено сферическим, а другое зеркало 2 имеет нетрадиционную отражающую поверхность, образованную вращением вокруг оптической оси кривой, параллельной параболе. Величина относительного отверстия зеркал не ограничена. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (511 4 G 02 В 17 02. 17 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4 388301/31 -1 0 (22) 09.03.88 (46) 07.12.89. Бюл. 9 45 (71) МВТУ им. Н.Э.Баумана (72) Д.Т.Пуряев (53) 535. 8 (088 .8) (56) Михельсон Н.Н. Оптические теле-. скопы. Теория и конструкция. — М.:

Наука, 1976, с. 216-225.. (54) ЗЕРКАЛЬНАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ СИС- .

ТЕМА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено

2 главным образом для применения в астрономических исследованиях, в частности для питания бесщелевых спектрографов. Бель изобретенияупрощение конструкции и снижение трудоемкости изготовления. В двухзеркальной телескопической системе одно зеркало 1 выполнено сферическим, а другое зеркало 2 имеет нетрадиционную отражающую поверхность, образованную вращением вокруг, оптической оси кривой, параллельной параболе. Величина относительного отверстия зеркал не ограничена. 2 ип.

1527607 l5

Телескопическая система действует 40 следующим образом.

Осевой пучок параллельных лучей падает на выпуклое сферическое зеркало 1 и после отражения от него посту пает на вогнутое асферическое эерка- 45 ло 2, отражающая поверхность которого образована вращением меридиональной кривой ОМ вокруг оптической оси. В системе координат YOZ уравнение меридиональной кривой в параметрической 50 форме имеет вид я Eg

2rsin — — +

Y = rsing + 2dtgq, + dtg q, 2

55 где Y Z — координаты точки М меридиональной кривой;

1 — угол наклона нормали к оси

s той же точке кривой.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и предназначено для использования в различных областях науки и техники, в частности в астрономических исследованиях для питания бесщелевых спектрографов.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение трудоемкос ти из готовления . 10

На фиг.1 схематически показана зе рк альна я телескопическая с ис тем а и ход лучей в ней, мерициональное сечение, на фиг.2 — схема, поясняющая принцип получения отражающей поверхности асферического зеркала.

На фиг.l и 2 обозначены . выпуклое зеркало l (изображена отражающая поверхность), вогнутое зеркало 2 (изображена отражающая поверхность), па- 20 раболоид 3 вращения, YOZ — система прямоугольных координат, Fl - фокус зеркала 1, F — фокус зеркала 2, С„ центр кривизны при вершине отражающей поверхности зеркала 2, MC — нор- 25 маль к поверхности 2 в точке М, < угол нормали с осью, d — расстояние между вершинами отражающих поверхностей зеркал 1 и 2, gS > — продольная аберрация нормали МС, г — радиус сферической поверхности зеркала 1, К вЂ” радиус кривизны при вершине параболоида, N — точка пересечения параболоида 3 с нормалью МС, Для определенности дальнейших пояснений рассмотрим случай, когда выпуклое зеркало 1 является сферическим, а отражающая поверхность зеркала 2 имеет асферическую форму, После отражения от зеркала 2 лучи света идут строго параллельно оптической ос и независимо от угла ц>, т. е. относительное отверстие зеркал 1 и

2 может быть как угодно большим, но гомоцентричность выходящего из системы пучка лучей при этом не нарушается . Это достигае тс я благодаря тому, что меридиональная кривая зеркала Р и параболоида 3 представляет собой эвольвенты одной и той же эволюты.

Отсюда следует, что для контроля формы отражающей поверхности зеркала 2 применим известный компенсационный метод контроля, суть которого заключается в том, что с помощью особого оптического элемента — компенсатора— лучи света, выходящие иэ компенсатора, направлены строго по нормалям к заданной поверхности. Поэтому для компенсатора безразлично, на каком расстоянии от него располагается отражающая поверхность, совмещенная с его волновой поверхностью. В связи с этим контроль формы отражающей поверхности зеркала 2 требует применения такого же компенсатора, что и для контроля формы параболоида, у которого радиус кривизны при вершине

R = 2d (фиг. 2) . Уравнение кривой продольной аберрации нормалей b,S отражающей поверхности зеркала 2 имеет вид!! и

Очевидно, что для целей контроля могут быть использованы и другие методы, например метод Гартмана, Иссле— дования показали, что отражающая поверхность зеркала 2 занимает промежуточное положение между эллиптической и параболической поверхностями с тем же радиусом кривизны при вершине, а потому она имеет меньшую асферичность, чем параболическое зеркало в системе Мерсена. Несмотря на то, что отражающая поверхность зеркала 2 имеет нетрадиционную форму, оно проще в изготовлении, чем вогнутое параболическое зеркало в системе

Мерсена. Изготовление же выпуклого сферического зеркала 1 несравненно проще, чем выпуклого параболического зеркала системы Мерсена. Таким образом, предлагаемая телескопическая система по сравнению с системой Мерсена имеет более простую конструкцию, значительно проще в изготовлении и, 07 6 н»ей »онерх»»ост»» черкала 2 R о — 2080 мм, расстояние между se ркалами d = 840 мм. Уравнение поверхности зеркала 2 в параметрическом виде! 5276 — 400s in g + 1680tg((, Z

2 ъ

800sin — — + 840tgq .

Контрольный расчет хода лучей на

3ВМ показал, что сферическая аберра— ция системы отсутствует.

Формулаизобретения

Корректор А.Обручар

Заказ 7507/51 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. Гагарина, 101 следовательно, »»рп олних и тех же затратах труда позволяет получить более высокое качество оп гического изображения при неограниченно боль5 ших относительных отверстий зерклл.

В том случае, когд» вогнутое зеркало является сферическим, отрлжлющая поверхность выпуклого зерклла, согласно изобретению, также обра зовя- 1ð на вращением кривой, параллельной меридиональной кривой параболоидя врл— щения, однако его вершина располага— ется по другую сторону от центра кривизны при вершине асферической поверх — 15 ности. В наиболее общем случае изобретение может быть реализовано для любой комбинации выпуклых и вогнутых зеркал, одно из которых ичеет сферическую форму, при этом отражающая 20 поверхность другого зеркала всегдя представляет собой волновую поверхность по отношению к параболоиду вращения, т.е. расстояние от любой точки отражающей асферической поверхнос — 25 ти до соответствующей точки парабо— лической поверхности, измеренное по нормали к ней, одинаково для всех со— пряженных точек обеих поверхностей.

Примером конкретного выполнения предлагаемой системы может служи ь зеркальная телескопическая система, имеющая следующие параметры. радиус сферического зеркала 1 г = 400 мм, радиус кривизны при вершине отра>кяюСоставитель В.Архипов

Редактор С. Пекарь Тех ред И. Дндык

Зеркальная телескопическая систе— мя, содержащая сферическое зеркало и асферическое зеркало с отражающей поверхностью в виде поверхности вращения, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения трудоемкости изготовления, отражающая поверхность асферическоro зеркала образована вращением вокpyr оптической оси системы кривой, параллельной меридиональной кривой параболоида вращения, ось которого совмещена с оптической осью системы, а центр кривизны при вершине параболоида совмещен с центром кривизны при вершине отражающей поверхности асферического зеркала, при этом радиус кривизны при вершине параболоида врашения равен удвоенному расстоянию между вершинами отражающих поверхнос— тей зе ркал.

Зеркальная телескопическая система Зеркальная телескопическая система Зеркальная телескопическая система 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при спектральных исследованиях в осесимметричных пламенах и газовых потоках, а также при изучении физико-химических процессов в ударных трубах

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить стабильность отражательной способности системы путем снижения зависимости ее коэф

Изобретение относится к гелиотехнике и позволяет повысить точность юстировки

Микроскоп // 1323995
Изобретение относится к экспериментальной физике-элементарных частиц и может быть использовано при исследовании свойств элементарных частиц

Изобретение относится к изучению свойств материалов и может быть использовано при контроле качества поверхностей , неразрушающем контроле изделий и при реализации метода фотостимулированной экэоэлектронной эмиссии

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет повысить качество изображения за счет уменьшения кривизны поверхности изображения и астигматизма

Объектив // 579592

Изобретение относится к оптике, а именно к оптическим устройствам для преобразования апертурного угла светового потока
Наверх