ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВЫЙ ОБЪЕКТИВ Российский патент 1997 года по МПК G02B17/08 

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при разработке зрительных труб, биноклей и других оптических приборов без оборачивания изображений.

Известен зеркально-линзовый объектив "Рефтексруссар-7", содержащий вогнутое зеркало с центральным отверстием и компенсатор аберраций, выполненный в виде толстой плоскопараллельной пластины с центральным плоским зеркалом на входной поверхности, переходящим в сферическую поверхность на периферии, и линзовую систему на оптической оси между пластиной и фокальной плоскостью [1]
Недостатком этого объектива является то, что при использовании его в телескопах, зрительных трубах приборах наблюдения требуется дополнительная установка оптических оборачивающих систем, т.к. этот объектив дает перевернутое в двух плоскостях изображение объектов наблюдения.

Известен зеркально-линзовый объектив, содержащий линзовый компенсатор аберраций, включающий входную линзу с центральным отверстием, а также первичное кольцевое зеркало, вторичное зеркало и оборачивающую систему, при этом вторичное зеркало и оборачивающая система объединены в одном блоке, выполненными в виде триппель-призмы, установленной в центральном отверстии входной линзы вершиной на оптической оси [2]
Однако данный объектив имеет сложную конструкцию.

Целью изобретения является упрощение конструкции оптической системы.

Указанная цель достигается тем, что в известном зеркально-линзовом объективе в компенсатор введена вторая линза, расположенная за входной линзой, а вблизи входной поверхности триппель-призмы установлена фокусирующая отрицательная линза, которая может быть выполнена в центральной части второй линзы компенсатора.

На фиг. 1 изображена оптическая схема зеркально-линзового объектива; на фиг.2 вид на входную поверхность объектива.

Объектив содержит основное вогнутое фокусирующее зеркало 1 с центральным отверстием 2, входной компонент 3 объектива, который может включать входную линзу 4, в центре которой установлена оборачивающая триппель-призма 5 с тремя зеркальными поверхностями 6 и корректирующую линзу 7 с центральной отрицательной линзой 8, расположенной вблизи входной поверхности 9 призмы 5. Вершина 10 точка совмещения трех зеркал 6 совмещена с оптической осью 11 объектива.

Объектив работает следующим образом.

Пучок 12 лучей от детали объекта падает на входную поверхность мениска 4 и проходит сложный путь до фокальной плоскости 13, претерпевая преломление на поверхностях прозрачных сред и отражение от зеркал. Фокусирующее зеркало 1 направляет пучок лучей в центральную зону входного компонента 3 объектива, который преломляется на плоских поверхностях 14 и 9, отражается от трех зеркал 6, а при прохождении в обратном направлении через отрицательную линзу 8 отклоняется так, что фокальная плоскость 13 оказывается вынесенной за зеркало 1, в которой фокусируется прямое изображение объекта наблюдения.

Пример. Для зрительной трубы был расчитан зеркально-линзовый объектив с фокусным расстоянием F'=690 мм и углом моля зрения 1,5^o. Все оптические детали объектива выполнены из стекла К8. Объектив имеет следующие основные характеристики:
длина объектива по оптической оси 135 мм
световой диаметр входного компонента (3) 80 мм
радиус кривизны входного мениска (4) 211 мм
диаметр триппель-призмы (5) 26 мм
экранирование входного потока по площади за счет установки призмы 10,5%
фокусирующее зеркало (1) диаметром 80 мм с радиусом кривизны 400 мм
задний отрезок 150 мм
размер изображения в фокальной плоскости (13) 18 мм
По расчету такой объектив имеет следующие аберрации:
сферическая аберрация на краю поля 0,015 мм
хроматизм увеличения (для длин волн F-Д) 0,065 мм
дисторсия 0,007%
кома <0,001%
астигматические отрезки: в меридиональной плоскости -0,24 мм; в сагиттальной плоскости +0,31 мм.

Аберрации корректируются: кома мениском 4, хроматизм сферической поверхностью линзы 7, сферическая аберрация плоской поверхностью линзы 7 и призмой 5, выполняющей роль плоскопараллельной пластины, астигматизм линзой 8.

Использование: в зрительных трубах без оборачивания изображений. Сущность изобретения: объектив содержит основное вогнутое зеркало 1 с центральным отверстием 2, входной компонент 3, который включает входную линзу 4, в центре которой установлена оборачивающая триппель-призма 5 с тремя зеркальными поверхностями 6, и корректирующую линзу 7 с центральной отрицательной линзой 8, расположенной вблизи входной поверхности 9 призмы 5. Вершина 1- призмы совмещена с оптической осью 11, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Зеркально-линзовый объектив, содержащий линзовый компенсатор аберраций, включающий входную линзу с центральным отверстием, а также первичное кольцевое зеркало, вторичное зеркало и оборачивающую систему, при этом вторичное зеркало и оборачивающая система объединены в одном блоке, выполненном в виде триппель-призмы, установленной в центральном отверстии входной линзы вершиной на оптической оси, отличающийся тем, что в него введены вторая линза компенсатора, расположенная за входной линзой, и фокусирующая отрицательная линза, установленная вблизи входной поверхности триппель-призмы. 2. Объектив по п.1, отличающийся тем, что фокусирующая отрицательная линза выполнена в центральной части второй линзы компенсатора.