專利名稱：馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。
現(xiàn)行的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，其構(gòu)成如

圖1的成像圖所示。厚彎月面透鏡1的凹面朝著入射光線一側(cè)，在其后方配置凹面主鏡3。厚彎月面透鏡1的凸側(cè)的一部分鏡面實(shí)施真空蒸鍍，以形成副鏡2。入射光線從厚彎月面透鏡1的凹面射入，并通過(guò)副鏡2和主鏡3而在焦點(diǎn)f所在的焦平面4上成像。采用這種形式，減小象差只能從彎月面透鏡的材料、曲率半徑以及彎月面透鏡和主鏡的距離等方面來(lái)進(jìn)行。因此，矯正象差的自由度小。從而造成球差呈鼓起狀態(tài)，如圖2所示。并且因此造成點(diǎn)像圖的視野中心像和周邊像成擴(kuò)散狀態(tài)，如圖3a-3d所示。
因此，本發(fā)明的目的是減小所述象差，提供一種新型的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。
由于在現(xiàn)行的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，在確定了彎月面透鏡和主鏡距離的條件下，即使改變曲率半徑等影響象差的因素，象差的減小也非常有限。如果要進(jìn)一步矯正象差，追加可變要素是最好的辦法。本發(fā)明以此為出發(fā)點(diǎn)，提供了一種改進(jìn)的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡。
所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的基本結(jié)構(gòu)相同，其特征在于，在這種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，副鏡與彎月面透鏡分開。
另外，在所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，所述副鏡可以具有與彎月面透鏡的曲率半徑不同的曲率半徑。
還有，在所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，主鏡至所述副鏡的距離與該主鏡至所述彎月面透鏡的距離可以不同。
由于副鏡與彎月面透鏡分開，所以增加了矯正象差的兩個(gè)因素。因此，與現(xiàn)有技術(shù)中的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡相比，根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡能夠把象差，特別是球差和點(diǎn)像圖減小到大約1/10以下。
下面結(jié)合附圖，通過(guò)舉例的方式，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述，其中，圖1是現(xiàn)有技術(shù)中馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的成像圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的球差圖；圖3(a)-3(d)是現(xiàn)有技術(shù)中馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)像圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的成像圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的球差圖；圖6(a)-6(d)是根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的點(diǎn)像圖；參照?qǐng)D1，其表示現(xiàn)有技術(shù)中馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的成像圖，其中標(biāo)號(hào)a、c、b分別表示典型地通過(guò)彎月面透鏡1的上、下邊緣和光軸的三條入射光線。副鏡2通過(guò)實(shí)施真空蒸鍍、在彎月面透鏡的凸側(cè)形成，所以實(shí)質(zhì)上，該副鏡2與彎月面透鏡1形成一個(gè)整體。由于副鏡2與彎月面透鏡1成整體設(shè)置，所以矯正象差的自由度很小。圖示馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的具體參數(shù)如下表所示。
FNo.＝12.971 像距離＝326.507序號(hào) R(mm)間距玻璃名稱直徑(mm)(mm)0.000 0.000 AIR 100.0001′-120.57517.897 BK7 102.0001″-131.155179.890AIR 106.0003′-454.611-179.890 -AIR 109.0002′-131.155325.750AIR 27.0000.000 0.000 AIR 100.000其中，F(xiàn)NO.＝f/D，f為焦點(diǎn)距離，D為物鏡口徑；序號(hào)1′、1″、3′、2′分別代表各透鏡面，如圖1所示。R表示曲率半徑；間距表示玻璃間的間距，即分別為1′面至1″面的距離17.897mm、1″面至3′面的距離179.890mm、3′面至2′面的距離-179.890mm、和2′面至焦點(diǎn)的距離325.750mm。玻璃名稱表示所使用的玻璃的名稱。直徑表示各透鏡的口徑。
圖2和圖3(a)-3(d)分別表示了上述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的球差圖和點(diǎn)像圖。在圖2中，曲線c對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)656nm；曲線d對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)587nm；曲線e對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)546nm；曲線F對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)486nm；曲線g對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)436nm。從圖中可以看出，現(xiàn)有技術(shù)的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中球差較大，呈鼓起狀態(tài)。并且視野中心像和周邊像成擴(kuò)散狀態(tài)，如圖3(a)、3(b)、3(c)、3(d)所示，其分別表示在0.000°、0.500°、0.750°和1.000°入射角時(shí)的點(diǎn)像圖；其中，橫坐標(biāo)的單位距離是0.01mm。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，標(biāo)號(hào)a、c、b分別表示典型地通過(guò)彎月面透鏡1的上、下邊緣和光軸的三條入射光線；其中與圖1中相同的部件以相同的參考標(biāo)號(hào)表示。本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡具有與現(xiàn)有技術(shù)中的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡相同的基本結(jié)構(gòu)。
在根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，如圖4所示，副鏡2與彎月面透鏡1彼此分開、成兩個(gè)部件設(shè)置，并設(shè)置在離開主鏡3一定距離處。通過(guò)所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，在焦點(diǎn)f所在的焦平面4中形成了清晰的圖像。
由于副鏡2與彎月面透鏡1分開，所以除可以通過(guò)調(diào)整彎月面透鏡1和副鏡2到主鏡3的距離來(lái)調(diào)整象差、特別是球差外，還可以通過(guò)分別調(diào)整彎月面透鏡1和副鏡2的曲率半徑，以及副鏡2相對(duì)于彎月面透鏡1和主鏡3的距離來(lái)調(diào)整象差。這增加了調(diào)節(jié)象差的因素，從而能夠通過(guò)調(diào)整影響象差的多個(gè)因素來(lái)顯著地降低象差。圖示馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的具體參數(shù)如下表所示。
FNo.＝11.459像距離＝376.824序號(hào) R(mm) 間距 玻璃名稱 直徑(mm)(mm)0.000 0.000 AIR 100.0001′-133.569 6.800 BK7 102.4001″-137.448 233.331 AIR 102.4003′-660.655 -227.776 -AIR 104.0002′-299.997 376.724 AIR 33.0000.000 0.000 AIR 100.000其中，F(xiàn)NO.＝f/D，f為焦點(diǎn)距離，D為物鏡口徑；序號(hào)1′、1″、3′、2′分別代表各透鏡面，如圖1所示.R表示曲率半徑；間距表示玻璃間的間距，即分別為1′面至1″面的距離6.800、1″面至3′面的距離233.331、3′面至2′面的距離-227.776、和2′面至焦點(diǎn)的距離376.724。玻璃名稱表示所使用的玻璃的名稱。直徑表示各透鏡的口徑。
如圖5所示本發(fā)明的球差圖，其中曲線c對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)656nm；曲線d對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)587nm；曲線e對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)546nm；曲線F對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)486nm；曲線g對(duì)應(yīng)于波長(zhǎng)436nm。很顯然，與上述現(xiàn)有技術(shù)的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡相比，本發(fā)明馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的球差顯著地降低，成像質(zhì)量明顯地提高。
圖6(a)、6(b)、6(c)、6(d)中橫坐標(biāo)的單位距離是0.01mm，其分別表示在0.000°、0.500°、0.750°和1.000°入射角時(shí)的點(diǎn)像圖；從其中所示本發(fā)明的點(diǎn)像圖可以看出，在本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，視野中心像和周邊像相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的視野中心像和周邊像顯著地向中心會(huì)聚，因此成像更加清晰，大大提高了成像質(zhì)量。
至于本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，在不脫離上述精神的前提下可以有各種改進(jìn)，均在本發(fā)明權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，其特征在于，所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的副鏡與彎月面透鏡分開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，其特征在于，所述副鏡的曲率半徑與所述彎月面透鏡的曲率半徑不同。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡，其特征在于，在所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡中，主鏡至所述副鏡的距離與該主鏡至所述彎月面透鏡的距離不同。
全文摘要
一種馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡,其中,所述馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡的副鏡與彎月面透鏡分開。由于副鏡與彎月面透鏡分開,所以增加了矯正象差的兩個(gè)因素。因此,與現(xiàn)行的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡相比,根據(jù)本發(fā)明的馬克蘇托夫望遠(yuǎn)鏡能夠減小象差,特別是球差和點(diǎn)像圖。
文檔編號(hào)G02B23/00GK1365014SQ0110122
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
發(fā)明者新妻貞二 申請(qǐng)人:日本威信光器工業(yè)株式會(huì)社