Афокальные системы, составленные из зеркальных внеосевых параболоидов
Another Title
Afocal Systems Formed by Mirror Off-Axis Paraboloid
Bibliographic entry
Артюхина, Н. К. Афокальные системы, составленные из зеркальных внеосевых параболоидов = Afocal Systems Formed by Mirror Off-Axis Paraboloid / Н. К. Артюхина, Л. Пероса, Л. Самбрано // Наука и техника. – 2017. – № 5. - С. 407-414.
Abstract
Зеркальные системы позволяют сократить габариты, уменьшить массу прибора при сохранении высокой входной апертуры и обладают рядом других преимуществ. Существенный их недостаток – центральное экранирование входного зрачка – приводит к снижению качества изображения. Проведено исследование афокальных систем, составленных из эксцентрично вырезанных зеркальных параболоидов (внеосевых зеркал), в которых апертурная диафрагма смещена в меридиональной плоскости на определенную величину, а центральная точка поля находится на оптической оси. Базовыми схемами (модулями) для данных композиций приняты канонические системы Мерсенна. Рассмотрены два типа таких систем: видимые увеличения Г > 0 и Г < 0. Составлены алгоритмы расчета центрированных афокальных систем с двумя и четырьмя отражениями, которые свободны от сферической аберрации, комы, астигматизма при расположении входного зрачка в совмещенных фокальных плоскостях всех параболических зеркал. В квартпараболической схеме из трех зеркал, являющейся сочетанием двух классических телескопических систем Мерсенна, исправлена дополнительно аберрация кривизны изображения. Представлены схемы и результаты расчета. Рассмотрены двухзеркальные схемы с неэкранированным входным зрачком, в которых вся система остается центрированной, а апертурная диафрагма децентрирована на расстояние Cm, соизмеримое с размером диафрагмы. Исследованы афокальные схемы с четырьмя отражениями из внеосевых зеркальных параболоидов и составлен алгоритм расчета, получены формулы связи для сочетания канонических афокальных систем из двух зеркал. Проведено компьютерное моделирование в программных средах Opal и Zemax, составлено основное (базовое) описание двумя альтернативными способами для класса децентрированных систем, получены аберрационные характеристики и схемные решения для телескопических систем без экранирования с двумя и четырьмя отражениями. В целях практического применения в качестве насадок к регистрирующим объективам интерес представляют двухзеркальные афокальные системы небольших кратностей.
Abstract in another language
Mirror systems make it possible to reduce device dimensions and its weight while preserving high input aperture and these systems are characterized by a number of other advantages. Their significant disadvantage is a central screening of an entrance pupil that leads to lower image quality. The paper contains description of the investigations on afocal systems formed by eccentrically cut-out mirror paraboloids (off-axis mirrors) where aperture diaphragm is displaced in the meridian plane for a defined value and a central field point is located on the optical axis. The canonic Mersenne systems are accepted as base schemas (modules) for these compositions. The paper considers two types of such systems: visible increases – Г > 0 and Г < 0. Algorithms for calculation of centered afocal systems with two and four reflections have been written in the paper and the systems are free from spherical aberration, coma, astigmatism when an input pupil is located in superimposed focal planes of all parabolic mirrors. An aberration in curvature image has been additionally corrected in three-mirror quart-parabolic scheme which is a combination of two classical telescopic Mersenne systems. The paper presents schemes and calculation results. Two-mirror schemes with non-screened input pupil have been studied in the paper and in this case all the system remains centered and an aperture diaphragm is decentered for the distance Cm which is commensurable with the diaphragm size. The paper contains description of the investigated afocal schemes with four reflections from off-axis mirror paraboloids, a prepared algorithm for calculation, the obtained formulas for making combination of canonic afocal systems formed by two mirrors. Computer simulation in software environment Opal and Zemax has been carried out in the paper. Basic description has been prepared while using two alternative methods for the class of decentered systems and aberration characteristics and schematic solutions for telescopic systems without screening with two and four reflections have been obtained in the paper. Two-mirror afocal systems with low-powered magnification are of some interest for practical application as accessories for registering object lenses.
View/
Collections
- №5[11]