Телеобъектив Сидорова-Квашнина Советский патент 1993 года по МПК G02B13/02 G02B17/08 

Изобретение относится к области телескопических приборов, телескопостроение и приборостроение.

Известен катодиоптрический объектив, содержащий входную положительную линзу, заднее вогнутое зеркало и переднее плоское зеркало.

Известен также зеркально-линзовый объектив, содержащий входную положительную линзу, заднее вогнутое зеркало и переднее выпуклое зеркало.

Данные зеркально-линзовые объективы имеют габариты меньше простейших в 2,5- 3,5 раза.

Однако, эти конструкции имеют большое количество корректирующих линз, что усложняет процесс изготовления и юстировки объективов.

Кроме того данная оптическая система не позволяет изготовить длиннофокусные обьективы.

Известен зеркально-линзовый телеобъектив, содержащий первый преломляющий компонент, второй отражающий компонент, выполненный в виде вогнутого сферического зеркала с центральным отверстием, и третий отражающий компонент, выполненный

в виде выпуклого сферического зеркала и установленный между первым и вторым компонентом.

Указанный .телеобъектив имеет габариты в 3,5 раза меньше простейших.

Однако величина светосилы этого устройства имеет предел. Ограничен поток проходящего через объектив света и возможность повышения качества изобретения.

Кроме того, при дальнейшем уменьшении габаритов уменьшается светосила и качество изображения. Сохранить светосилу и качество изображения с меньшими габаритами возможно при асферических поверхностях устройства, которые резко усложняют расчет, изготовление и юстировку объектива.

Настоящее изобретение позволяет уменьшить габариты, увеличить светосилу и повысить качество изображения, получаемого за оптическим устройством.

Сущностью изобретения является то, что телеобъектив Сидорова-Квашнина, содержащий первый преломляющий компонент, второй отражающий компонент и третий отражающий компонент, устаноа(Л

С

ч| О

Сл)

ленный между первым и вторым, содержит первый компонент выполненный в виде ахроматической положительной пары линз, второй компонент выполнен в виде выпуклого сферического зеркала, а третий компонент в виде вогнутого сферического зеркала., ...

На чертеже показана схема телеобъектива и прохождения лучей в нем.

Телеобъектив содержит ахроматическую линзу, состоящую из двух-линз: двояковыпуклой линзы 1 с радиусами кривизны П и п и плосковогнутой линзы 2-е радиусом кривизны га. Последняя со стороны плоской поверхности имеет зеркальное покрытие, образующее третий компонент - вогнутое зеркало 3 с радиусом кривизны гз. Второй компонент-- выпуклое зеркало 4 имеет радиус кривизны Г4. В этом зеркале имеется отверстие 5 для выходящих сфокусированных лучей.

Телеобъектив работает следующим образом. . . . . . .

Луч света проходя линзы 1 и 2,попадает на отражающую поверхность второго компонента 4, отразившись от которого попадает на отражающую поверхность третьего компонента 3. С поверхности этого вогнутого зеркала 3 луч вновь попадает на выпуклое зеркало 4 и отражается на вогнутое зеркало 3. После отражения от поверхности третьего компонента 3 луч попадает в отверстие 5, находящемся во втором компоненте 4 объектива. .

Для попадания луча в отверстие 5 число отражений от зеркальных поверхностей должно быть кратно двум: два, четыре, шесть и т.д. -

Количество отражений выбирается в зависимости от условий применения телеобъектива,

В случае четырех кратного отражения от зеркальных поверхностей с целью сравнения с прототипом предлагаемого устройства выбрано фокусное расстояние,указанное в описании патента США№ 3527526,равное 600 мм. Ахроматическая линза из широкоиспользующихся материалов двояковыпуклая с радиусами п 330 мм и га 355 мм из К 15 и плосковогнутая с га 355 мм и ТФ1. Наружный диаметр линз D 120 мм. Диаметр вогнутого зеркала с радиусом гз 1070 мм равен 85 мм. Радиус выпуклого зеркала Г4 2543,43 мм. Его толщина 10 мм. Расстояние, обозначенное на чертеже L 150 мм. Таким образом, расстояние между линзами и зеркалом равно 140 мм. Аналогичная величина в прототипе 160 мм Положение фокуса F за объективом А аналогично положению в прототипе и соответствует величине положения фокуса объективов фотоаппаратов.

Ахроматическая пара линз позволяет получить угол отклонения луча больше с

меньшей погрешностью. В результате объектив короче и входное отверстие больше по диаметру и по площади.

Светосила в предложенном устройстве 0,0156, что превосходит вдвое светосилу в

объективе по патенту США № 3527526, равная 0,0068. Это приводит к снижению светочувствительности используемых материалов или уменьшению времени экспозиции.

Радиус кружка рассеяния в предложенном устройстве равен ,4мкм в то время как в прототипе этот параметр р 6,4 мкм. Следовательно улучшается качество получаемого изображения.

Телеобъектив Сидорова-Квашнина может использоваться в телескопах.

Сравним телескопы с метровым фокусом объектива на основе сферического зеркала и предложенного устройства, При

равных кружках рассеяния использование телеобъектива Сидорова-Квашнина дает увеличение светосилы и уменьшение габаритов в 4 раза.

. Телеобъектив-Сидорова-Квашнина имеет меньщую протяженность по сравнению с уже известными устройствами, а следовательно меньшую массу, а также при его использовании на практике снижается величина момента вращения. Это, в свою очередь, облегчает и упрощает эксплуатацию и снижает энергозатраты при использовании в фотоаппаратах, в телескопах и иных приборах..

Формула изобретения

Телеобъектив, содержащий первый преломляющий компонент, второй отражающий компонент, выполненный в виде сферического зеркала с центральным отверстием, и третий отражающий компонент, выполненный в виде сферического зеркала и установленный между первым и вторым компонентами, отличающийся тем, что, .с целью уменьшения габаритов, увеличения светосилы и повышения качества изображения, первый компонент выполнен в виде ахроматической положительной пары линз, второй компонент выполнен выпуклым, а третий - вогнутым.

Использование: в телескопических приборах, телескопостроении и приборостроении. Сущность изобретения: телескопическая система, включающая входную положительную линзу, заднее зеркало и переднее зеркало, содержит ахроматическую входную пару линз, выпуклое заднее зеркало и вогнутое переднее зеркало. 1 ил.