ТЕНДЕНЦІЇ РОЗВИТКУ ОПТОТЕХНІКИ ДЗЕРКАЛЬНИХ АНАСТИГМАТІВ

Autor: Artioukhina, Nina
Jazyk: ukrajinština
Rok vydání: 2020
Předmět:
вычислительная оптика
оптические схемы
сферическая аберрация
кома
оптимизация
зеркальная система
анастигмат
объектив
коррекция аберраций
качество изображения
компьютерные программы
обчислювальна оптика
оптичні схеми
сферична аберація
оптимізація
дзеркальна система
об’єктив
корекція аберацій
якість зображення
комп’ютерні програми
основні параметри оптичної системи
calculation optics
optical schemes
spherical aberration
coma
optimization
mirror system
anastigmat
objective
aberration correction
image quality
computer programs
the main optical system parameters
Zdroj: Вестник Киевского политехнического института. Серия приборостроение; № 60(2) (2020); 16-21
Bulletin of Kyiv Polytechnic Institute. Series Instrument Making; № 60(2) (2020); 16-21
Вісник Київського політехнічного інституту. Серія Приладобудування; № 60(2) (2020); 16-21
ISSN: 0321-2211
2663-3450
Popis: The results of the analysis of the design features of mirror anastigmatic systems were given in this article. Such systems can correct three third-order aberrations; they provide a convenient placement of the image plane, protected from stray light by special hoods. Mirror anastigmatic systems make it possible to find research areas of schematic solutions, archiving systems with an increased field of view and a high luminosity, qualities required for registering the radiation of weak and rather extended objects. We established perspective options, with aligned vertices of even and odd mirrors; additionally, identified a group of systems based on the two-stage optic principle. We notice the development trends of compact systems, with a monoblock of two mirrors, including three-mirror schemes with double reflection from the first mirror, and schemes with a monolith of the first and fourth mirrors, they are more technologically advanced than staggered vertex designs. The small aberration values obtained and the presence of high resolution opens up wide possibilities for the use of mirror anastigmatic systems. They can be used in optical devices operating in a wide range of the spectrum: in satellite scanning systems (photographing) of the earth's surface and thermal scanning systems. The variety of application is limited by the range sensitivity of the photodetector and the operation range, of reflective optical coatings. The disadvantages of anastigmatic mirror systems can be large dimensions and technological difficulties in complex aspherical surface manufacturing, besides a significant central obstruction and vignetting when increasing the field of view. The recent works on the calculation of mirror systems show that some traditional theoretical concepts are insufficient for solving modern optical engineering problems. Therefore, research in the mirror anastigmatic systems field of varying degrees of complexity; in the first place, systems with more than three mirrors, the search for original off-axis schemes that improve optical characteristics have received a significant place in the computational optics.
В статье изложены результаты анализа особенностей проектирования зеркальных анастигматов. Системы позволяют исправить три аберрации третьего порядка; в них обеспечено удобное размещение плоскости изображения, защищенной от постороннего света специальными блендами. Выделена группа зеркальных анастигматов с увеличенным полем зрения, а также отмечены области схемных решений светосильных зеркальных объективов для регистрации объектов со слабым излучением. Установлены перспективные варианты с совмещенными вершинами четных и нечетных зеркал; системы из трех и четырех зеркал с промежуточным изображением, составленных из двух базовых модулей. Отмечены тенденции развития конструктивных компактных схем: схемы с двойным отражением от главного зеркала с тремя отражениями, а также четырехзеркальные системы с моноблоком из первого и четвертого зеркала. Полное отсутствие хроматических аберраций, высокая разрешающая способность, допустимые волновые критерии качества изображения обеспечивают отличные возможности использования зеркальных анастигматов. Они могут использоваться в оптических приборах, которые работают в различных областях спектра (от ультрафиолетовой до инфракрасной): в системах спутникового сканирования (фотографирования) земной поверхности, в геодезических приборах, военной и специальной технике и ряде других. Свойства приемников излучения и приемных устройств, спектральные характеристики отражающих покрытий могут ограничивать диапазон длин волн применения зеркальной оптики. Недостатками зеркальных анастигматов могут быть большие габариты и технологические трудности изготовления сложных асферических поверхностей, а также значительное экранирование и виньетирование при увеличении поля зрения. Работы последних лет по расчету зеркальных систем показали, что некоторые традиционные теоретические представления недостаточны для решения современных задач оптотехники, поэтому исследования в области зеркальных анастигматов различной степени сложности, позволяющих улучшать оптические характеристики, получили значительное место в вычислительной практике.
У статті наведено результати аналізу особливостей проєктування дзеркальних анастигматів. Системи дозволяють виправити три аберації третього порядку; в них забезпечено зручне розміщення площини зображення, захищеної від стороннього світла спеціальними блендами. Виділено групу дзеркальних анастигматів із збільшеним полем зору, а також відмічено області схемних рішень світлосильних дзеркальних об'єктивів для реєстрації об’єктів із слабким випромінюванням. Встановлено перспективні варіанти із суміщеними вершинами парних та непарних дзеркал; системи з трьох та чотирьох дзеркал із проміжним зображенням, складених з двох базових модулів. Виокремлені тенденції розвитку конструктивних компактних схем: схеми з подвійним відбиттям від головного дзеркала з трьома відбиттями, а також чотиридзеркальні системи з моноблоком із першого та четвертого дзеркала. Повна відсутність хроматичних аберацій, висока роздільна здатність, допустимі хвильові критерії якості зображення забезпечують відмінні можливості застосування дзеркальних анастигматів.Вони можуть застосовуватись в оптичних приладах, які працюють у різних областях спектру (від ультрафіолетової до інфрачервоної): у системах супутникового сканування (фотографування) земної поверхні, у геодезичних приладах, військовій і спеціальній техніці та низці інших галузей. Властивості приймачів випромінювання, прийомних пристроїв і спектральні характеристики відбиваючих покриттів можуть обмежувати діапазон довжин хвиль застосування дзеркальної оптики.Недоліками дзеркальних анастигматів можуть бути великі габарити і технологічні складності та проблеми виготовлення складних асферичних поверхонь, а також значне екранування та він’єтування при збільшенні поля зору. Роботи останніх років із розрахунку дзеркальних систем показали, що деякі традиційні теоретичні уявлення не є достатніми для розв’язанні сучасних задач оптотехніки, тому дослідження в частині дзеркальних анастигматів різного степеня складності, що дозволяють вдосконалювати оптичні характеристики, отримали широке розповсюдження в обчислювальній практиці.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: