Зеркально-линзовый объектив

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркальнолинзовым объективам, работающим в широком спектральном диапазоне. Цель телия - повышение качества изображения при одновременном расширении спектральное диапазона. Зеркально-линзовый объек ив содеожит первичное вогнутое сферическое зеркало 1 и вторичное выпуклое зеркало 2, нанесенное на вогнутую поверхность вогнуто-плоской линзы 3, и компенсатор аберраций мз отрицательного мениска 4, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, двояковыпуклой линзы 5 и положительного мениска 6, обращенного вогнутостью к пространству изображений . Фокусное расстояние объектива 251,9 мм, относительное отверстие 1:1,5 угловоа поле 6. 1 лп

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 6 02 В 17/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОГ1 И САН Й Е ИЗО БР ЕТЕ И Я

I . АВТО Р СКОМУ С В ИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4705049/10 (22) 14,06.89 (46) 23.12.91. Бюл, № 47 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А.B.Äeìèí и Г,В.Курчинская (53) 771.351.7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1107090, кл. 6 02 В 17/08, 1983.

Патент Великобритании

¹ 2030315, кл. G 02 В 17/08, 1980, (54) ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ (57) Изобретение относится к оптическому . приборостроению, а именно к зеркальнолинэовым объективам, работающим в широЗеркально-линзовый объектив относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркально-линзовым обьективам, работающим в широком спектральном диапазоне.

Цель изобретения — повышение качества изображения при одновременном расширении спектрального диапазона.

На чертеже представлена оптическая схема зеркально-линзового объектива.

Зеркально-линзовый объектив состоит из двух отражающих первичного 1 и вторичного 2 зеркал, последнее нанесено на наружную поверхность плосковогнутой линзы 3, компенсатора комы и астигматизма из трех линз 4, 5, 6, причем 4 — отрицательный мениск. обращенный вогнутостью к пространству предметов, 5 — двояковыпуклая линза и 6 — положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству иэображений.

». Ж 1700518 А1 ком "пектральном диапазоне, Цель изобретения — повышение качества изображения при одновременном расширении спектрального диапаэо-.а. Зеркально-линзовый объектив,îäå,ðæèò первичное вогнутое сферическое зеркало 1 и вторичное выпуклое зеркало 2, нанесенное на вогнутую поверхнссть вогнуто-плоской линзы 3, и компенсатор абероаций иэ отрицательного мениска

4, обращенного вогнутой поверхностью к пространству предметов, двояковыпуклой линзы 5 и погожительного мениска 6, обращенного вогнутостью к пространству изображен;й. Фокусное расстояние объектива

251,9 мм, относительное отверстие 1:1,5. угловое поле 6, 1 ил, Зеркально-линзовый объектив предназначен для наблюдения бесконечнс-удаленных обьектов, поэтому на первичное зеркало 1 объектива падает параллельный пучок лучей, который отражается.от него, попадает на воГнутоплоскую линзу 3 и Вторичное зеркало 2. Апертуоная диафрагма совпадает с плоскостью вторичного зеркала, Затем отраженные от вторичного зеркала лучи проходят через компенсатор комы и ас- игматизма 4,5 и 6 и в фокальной плоскости объектива 7 создается изображение объекта.

Соо-.нов":-. ие сил первичного и вторичного зеркал определяет, габариты оптической системы и величину заднего фокального объектива. При длине объектива вдоль опти еской оси, равной 0,65f g—

-0,7fo, соотношение сил зеркал не менее

1:0,53, При этом задний фокальный отре1700518 зок в предлагаемом объективе составляет

0,21об (при f()e = 250 мм S р = 50,3 мм), Для уменьшения экранирования оптической системы апертурную диафрагму совмещаем с плоскостью вторичного зеркала, Вторичное зеркало нанесено на вогнутую поверхность плосковогнутой линзы, которую лучи проходят дважды (в прямом и в обратном ходах) для исправления кривизны зображения объектива, Отрицательный ениск, обращенный вогнутостью к плоскоти, предметов служит для исправления ферической аберрации по полю. За отриательным мениском перед плоскостью иэображений введены двояковыпуклая линза и положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений и фокусным расстоянием соответственно ,8 и 0,77 f<6 для исправления комы и астигМатизма. Выбор фокусных расстояний этих компонентов проведен экспериментально.

Критерием выбора является качество иэорражения объектива. Выбранная конструкция предлагаемого объектива, соотношение сил зеркал и сил отдельных компонентов

Обеспечивают исправление хроматических аберраций объектива в широком спектральном диапазоне, В качестве конкретного примера рассчитан зеркально-линзовый объектив со следующими оптическими характеристиками;

Фокусное расстояние для Я = 1,0 мкм 251,9 мм

Относительное отверстие 1:1,5

Угловое поле 6

Задний фокальный отрезок 50,3 мм

Диаметр входного зрачка 160 мм

Центральное экранирование 0,44

Зеркально-линзовый объектив имеет малые габариты, большое относительное отверстие, хорошее качество изображения в широком спектральном диапазоне и yseличенный фокальный отрезок.

В приведенном варианте расчета поперечная сферическая аберрация не превышает 0,017 мм в области спектра 0,9 — 1,1 мкм, в области спектра 12-14 мкм — 0,14 мм.

Хроматизм положения и увеличения не превышает для Л31,1-о,э = 0,17 мм; Л31 --12 =

= 0,22 мм,, AY<, i-оэ = 0,16 мм; Лф 4-и =

=0,12 мм.

Кривизна изображения равна для X = 1,0 мкм

I край поля Z< = -0,28 мм 7з = -0,06 мм

1 1 зона Z< = -0,13 мм Zg = -0,03 мм для 1 = 13 мкм

/ край поля Е = -0,41 мм 2з =- -0,09 мм зона Z = -0,19 мм Zs = -0,04 мм

} 1

Формула изобретения

Зеркально-линзовый объектив, содер>кащий первичное вогнутое сферическое

20 зеркало, вторичное выпуклое зеркало, нанесенное на вогнутук) поверхность вогнутоплоской линзы и компенсатор аберраций, включающий положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изо25 бражений, отличающийся тем, чго, с целью повышения качества изображения с одновременным расширением спектрального диапазона, в него введены перед положительным мениском, обращенным.

30 вогнутостью к пространству изображений отрицательный мениск, обращенный вогну° тостью к пространству предметов, и двояковыпуклая линза, причем фокусное расстояние вогнутоплоской линзы не менее

35 2,4f об, где f o6 — фокусное расстояние объектива, первичное вогнутое сферическое зеркало и вторичное выпуклое зеркало выполнены с соотношением оптических сил ke менее 1:0,53, двояковыпуклая линза и поло40 жительный мениск выполнены с соотношением оптических сил не менее 0,8:0,77, а все оптические элементы выполнены из оптического материала с показателем преломления не менее 2,4 и коэффициентом средней

45 дисперсии не превышающим 180.

1700518

Юпфауггыо

Составитель Л. Спирина

Редактор Л, Веселовская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Заказ 4466 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