Зеркальный объектив с четырьмя отражениями

(51)02 17/06, 17/02 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Белорусский национальный технический университет(72) Авторы Артюхина Нина Константиновна Богатко Алла Владимировна Толстик Николай Анатольевич(73) Патентообладатель Белорусский национальный технический университет(57) Зеркальный объектив с четырьмя отражениями, содержащий два сферических зеркала,первое из которых выпуклое, а второе вогнутое и выполнено с центральным отверстием для прохождения света со стороны пространства предметов, установленные с возможностью построения изображения в фокальной плоскости объектива в результате четырех поочередных отражений от них указанного пучка, отличающийся тем, что зеркала выполнены с равными радиусами кривизны. Фиг. 1 Изобретение относится к области оптического приборостроения, к зеркальным объективам, и может быть использовано для оптических исследований в видимой, ИК- и УФобластях спектра. Известен зеркальный объектив 1, состоящий из четырех асферических зеркал с попарно совмещенными вершинами первого и третьего вогнутых, второго и четвертого выпуклых зеркал. Недостатками данного объектива являются сложная конструкция, наличие асферических поверхностей у всех четырех зеркал, что усложняет технологию изготовления и повышает трудоемкость объектива. 9022 1 2007.04.30 Известен зеркальный объектив 2, состоящий из четырех вогнутых асферических зеркал с попарно совмещенными вершинами первого и третьего, второго и четвертого зеркал. Недостатками этого объектива являются большая длина системы, наличие асферических поверхностей, что усложняет его изготовление. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является зеркальный объектив с четырьмя отражениями 3, состоящий из первого выпуклого и второго вогнутого сферических зеркал, установленных друг относительно друга на расстоянии, равном разности радиусов кривизны первого и второго зеркал. Недостатком этого объектива является большая длина системы, вызванная большим удалением плоскости изображения. Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение длины объектива. Решение указанной задачи достигается тем, что в зеркальном объективе с четырьмя отражениями, содержащем два сферических зеркала, первое из которых выпуклое, а второе вогнутое и выполнено с центральным отверстием для прохождения света со стороны пространства предметов, установленные с возможностью построения изображения в фокальной плоскости объектива в результате четырех поочередных отражений от них указанного пучка, зеркала выполнены с равными радиусами кривизны. Такая конструкция объектива, состоящего из двух сферических зеркал с равными радиусами кривизны, позволяет уменьшить задний фокальный отрезок системы, что приводит к уменьшению длины объектива. Кроме того, такое конструктивное решение делает объектив простым в изготовлении и обеспечивает высокое качество изображения. Ход светового луча при этом представляет собой последовательное отражение луча от первого зеркала, затем от второго, после этого опять тот же процесс повторного отражения от первого и затем второго зеркал с последующим построением изображения в фокусе системы. Данное конструктивное решение объектива, выполненного только из зеркальных элементов, исключает хроматические аберрации и позволяет использовать его в широком спектральном диапазоне. На фиг. 1 представлена принципиальная оптическая схема зеркального объектива с четырьмя отражениями и показан ход светового луча. На фиг. 2 приведены технические характеристики и конструктивные параметры рассчитанного варианта объектива. На фиг. 3 представлены графики остаточных аберраций рассчитанного варианта объектива для точки на оси, точки вне оси, а также широких внеосевых наклонных пучков. Зеркальный объектив с четырьмя отражениями состоит из первого 1 и второго 2 зеркал (фиг. 1). Первое зеркало 1 выполнено выпуклым сферическим. Второе зеркало 2 выполнено вогнутым сферическим и имеет центральное отверстие А для прохождения света со стороны пространства предметов. Параллельный пучок света падает на первое зеркало 1 и после отражения от него попадает на второе зеркало 2 (второе отражение). Второе зеркало 2 образует сходящийся пучок световых лучей, на пути которых находится первое зеркало 1 (третье отражение),посылающее световой пучок опять на второе зеркало 2 (четвертое отражение). После четвертого отражения световой пучок строит изображение в фокальной плоскости системы(фиг. 1). По данной принципиальной схеме рассчитан объектив с фокусным расстоянием 200 мм, относительным отверстием /1/4, угловым полем зрения в пространстве предметов 26. На фиг. 2 приведены технические характеристики рассчитанного варианта объектива и его конструктивные данные радиусы кривизны зеркал , расстояние между зеркалами ,показатели преломления . На фиг. 3 представлены результаты аберрационного расчета. Для точки на оси приведены графики поперечной сферической аберрациии неизопланатизма , для точки 2 вне оси - дисторсиии астигматических отрезкови. Кроме того, даны графики аберраций широких внеосевых пучков в меридиональноми сагиттальном Х сечениях на краю поля 3 и на зоне 130. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3