Компенсатор внеосевых аберраций Советский патент 1989 года по МПК G02B17/00 G02B5/04 

Фиг. 1

315064144

Изобретение относится к оптическо- другой, не превышающем световой ди- му приборостроению и может быть использовано для улучшения качества . изображения в простых децентрирован- ных зеркальных системах с незаэкранированным входным зрачком, а также для увеличения поля зрения двухлин- зовых объективов и классических телескопов в сходящихся пучках. Q

Цель изобретения заключается в упрощении конструкции компенсатора, снижении чувствительности и погрешности юстировки его элементов и улучшении качества изображения.

На фиг.1 изображена принципиальная оптическая схема с компенсатором в виде одной призмы; на фиг.2 - схема выполнения компенсатора в виде одинаковых ахроматических или апохроматичес- 20 ретают искажения волнового фронта - ких призм с дополнительной призмой. в основном кому, астигматизм и накОптическая схема состоит из плоско- лон плоскости изображения. Компенса- го зеркала 1, вогнутого зеркала 2 и тор внеосевых аберраций вьшолненный компенсатора 3 в виде основной (од- в виде одной призмы 3 (фиг. 1) или системой) призмы.25 мы призм 1, 2 иЗ (фиг. 2), вносит исКомпенсатор 3 внеосевых аберраций, кажения противоположного знака, чем меридиональная плоскость в котором и достигается улучшение качества

изображения исходной оптической системы.

Формула изобретения

1. Компенсатор внеосевых аберраций, преимущественно децентрированаметр пучка d на призме 1. Углы наклона ер к оси светового пучка ОО и углы при вершине oi уменьшены в 2 раза по сравнению с углами о и Ц) одиночной призмы. Дополнительная призма установлена по ходу светового пучка основанием в противоположную сторону по отношению к призме 1 . Световой диаметр пучка d лежит в пределах (0,5-0,01)d и определяется из конструктивных соображений Выход за указанные пределы заметно снижает 5 корректирующие свойства призмы.

Компенсатор внеосевых аберраций работает следующим образом.

Световые пучки, пройдя через оптическую систему 1,2 (фиг.1), приобпроходит через точки 00 F , характеризуется углом при вершине oi. , углом наклона Ц , отсчитываемым от нормали 30 к первой поверхности РО до осевого луча со , а также световым диаметром d и расстоянием S от первой поверхности призмы до плоскости изображения, причем углы 0 и tf определяют-35 систем, содержащий призму с глав- ся из системы уравнений

d

L. - 3. 16 S

об

п cos ((Jf+nti /2 )

ным сечением, лежащим в меридиональной плоскости, и углом при вершине об, установленную под углом к оси, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения чувствительности к погрешностям юстировки его элементов, призма наклонена к оптической оси системы на угол ( , причем углы ci и Ц1 опреде- д5 ляются из системы уравнений

, -я ri-f2nb4 2i() &Х5„ -ЬД1 (-, (Г

д5

где §1 и

10

.

- кома и астигматизм, вносимые компенсатором; п - показатель преломления

материала призмы; d - световой диаметр пучка , S - расстояние от первой поверхности призмы до плоскости изображения; с/ и Y - углы, рад. При расчете компенсатора углы зм Ы и Ц1 определяются из систеуравнений итерационным методом. первом шаге предполагается, что .

Призмы 1 и 2 (фиг.2) установлена малом расстоянии КК одна от

другой, не превышающем световой ди- Q

0 ретают искажения волнового фронта - в основном кому, астигматизм и накаметр пучка d на призме 1. Углы наклона ер к оси светового пучка ОО и углы при вершине oi уменьшены в 2 раза по сравнению с углами о и Ц) одиночной призмы. Дополнительная призма установлена по ходу светового пучка основанием в противоположную сторону по отношению к призме 1 . Световой диаметр пучка d лежит в пределах (0,5-0,01)d и определяется из конструктивных соображений Выход за указанные пределы заметно снижает 5 корректирующие свойства призмы.

Компенсатор внеосевых аберраций работает следующим образом.

Световые пучки, пройдя через оптическую систему 1,2 (фиг.1), приоб систем, содержащий призму с глав-

ным сечением, лежащим в меридиональной плоскости, и углом при вершине об, установленную под углом к оси, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения чувствительности к погрешностям юстировки его элементов, призма наклонена к оптической оси системы на угол ( , причем углы ci и Ц1 опреде- ляются из системы уравнений

.

3

Тб з

d

об

1 cos(cf+n(si/2)

v .Ч ,(,2-() .Л em- Г- 2пМпл-Кр)

где

5т кома и астигматизм, вносимые компенсатором;

п - показатель преломления призмы,d - световой диаметр;

5 150

s - расстояние от первой поверхно ти призмы до плоскости изображения; oi и / - углы в радианах. 2. Компенсатор по п„1, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изображения в широком спектральном диапазоне, он выполнен из N одинаковых ахроматических или апохроматических призм с углами при вершине ы. , установленных одна от другой на расстоянии, не превышающем их световых диаметров, причем угол наклона к оси и угол об каж-

146

дои из призм уменьшены в N раз по сравнению с углами с и ei одиночной

ПрИЗМЫо

3. Компенсатор по пп.1 и 2, о т - личающийся тем, что, с целью устранения наклона изображения, в него введена дополнительная призма с углом при вершине «1. так, что ее основание направлено в противоположную сторону относительно первой призмы, а световой диаметр d ее составляет (0,5-0,01)d от светового диаметра первой призмы.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано для улучшения качества изображения в простых децентрированных зеркальных системах с незаэкранированным входным зрачком, а также для увеличения поля зрения двухлинзовых объективов и классических телескопов в сходящихся пучках. Цель изобретения - упрощение конструкции, снижение чувствительности к погрешности юстировки его элементов и повышение качества изображения. Компенсатор 3 внеосевых аберраций в виде основной призмы входит в оптическую систему, содержащую плоское 1 и вогнутое 2 зеркала. Компенсатор 3 может быть выполнен как в виде одиночной призмы, так и в виде нескольких одинаковых хроматических или апохроматических призм с дополнительной призмой, устанавливаемой основанием, направленным в противоположную сторону относительно основной призмы, а световой диаметр падающего на нее светового пучка составляет 0,5...0,01 от диаметра пуска на основной призме. Компенсатор из одной призмы характеризуется углом при вершине α, углом наклона φ. Возможно выполнение компенсатора в виде N призм, при этом углы α и φ в N раз меньше, чем у одиночной призмы, и установлены друг от друга на расстоянии меньше, чем световой диаметр пучка на первой призме. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фи.