Зеркально-линзовый объектив Советский патент 1991 года по МПК G02B17/08 

Зеркально-линзовый объектив относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркально-линзовым объективам, 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 tropH4- ного 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 изображений.

Зеркально-линзовый объектиэ предназ- на ien для наблюдения бесконечнс-удален- ных объектов, поэтому на первичное зеркало 1 объектива падает параллельный пучок лучей, который отражается от него, попадает на вогнутоплоскую линзу 3 и вторичное зеркало 2. Апертурная диафрагма совпздает с плоскостью вторичного зеркала, Затем отраженные от вторичного зеркала лучи проходят через компенсатор комы и астигматизма 4,5 и 6 и в фокальной плоскости объектива 7 создается изображение объекта.

Соэтни л ие гил первичного и вторичного зеркал определяет габариты оптической системы и величину заднего фокапьного объектива. При длине объектива вдоль оптической оси, равной 0,65fo6 -0,7fde соотношенме сил зеркал не менее 1:0,53. При это задний Фокальный отре Ч|

О

О

ел

00

зок в предлагаемом объективе составляет 0,2fo6 (при fog 250 мм S F 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 изображения объектива. Отрицательный иениск, обращенный вогнутостью к плоскости, предметов служит для исправления сферической аберрации по полю. За отри- дательным мениском перед плоскостью Изображений введены двояковыпуклая лин- Sa и положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений.и t фокусным расстоянием соответственно у,8 и 0,77 fo6 для исправления комы и астигматизма. Выбор фокусных расстояний этих компонентов проведен экспериментально. Критерием выбора является качество изображения объектива. Выбранная конструкция предлагаемого объектива, соотношение (Јил зеркал и сил отдельных компонентов Обеспечивают исправление хроматических аберраций объектива в широком спектральном диапазоне.

В качестве конкретного примера рас- Считан зеркально-линзовый объектив со Следующими оптическими характеристиками:

Фокусное, расстояние для Я 1,0 мкм251,9мм

Относительное отверстие1:1,5

Угловое поле6°

Задний фокальный отрезок 50,3 мм Диаметр входного зрачка160 мм

Центральное экранирование0,44

Зеркально-линзовый объектив имеет фалые габариты, большое относительное отверстие, хорошее качество изображения в широком спектральном диапазоне и увеличенный 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 ASi .i-o,9 0,17 мм; 12 0,22 мм; ,AN/i.1-о,9 0,16 мм; Ду14-12 0,12 мм.

Кривизна изображения равна для Я 1,0 мкм

край поля Zt -0,28 мм 2s -0,06 мм

зона Zt -0,13 мм 2$ -0,03 мм

для А - 13 мкм

край поля 2/ -0,41 мм Zs -0,09 мм

зона Zt -0,19 мм Zs -0,04 мм

Формула изобретения Зеркально-линзовый объектив, содержащий первичное вогнутое сферическое

зеркало, вторичное выпуклое зеркало, нанесенное на вогнутую поверхность вогнутоп- лоской линзы и компенсатор аберраций, включающий положительный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений, отличающийся тем, ч го, с целью повышения качества изображения с одновременным расширением спектрального диапазона, в него введены перед положительным мениском, обращенным

вогнутостью к пространству изображений

отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, и двояковыпуклая линза, причем фокусное

расстояние вогнутоплоской линзы

2,4f об, где f об - фокусное расстояние объектива, первичное вогнутое сферическое зеркало и вторичное выпуклое зеркало выполнены с соотношением оптических сил не менее 1:0,53, двояковыпуклая линза и положительный 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

дисперсии не превышающим 180.

Плоскость изображений

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к зеркально- линзовым 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 уг- ловоа поле 6. 1 лп