대격변계

Catadioptric system
150mm 구경의 대격막수토프 망원경

반사광학계는 굴절과 반사가 광학계에서 결합되는 광학계이며, 보통 렌즈(디옵틱스)와 커브드 미러(커브드 미러)를 통해 이루어집니다.반사광 조합은 서치라이트, 헤드램프, 초기 등대 초점조절시스템, 광학망원경, 현미경, 망원렌즈 등의 초점조절시스템에 사용된다.렌즈와 거울을 사용하는 다른 광학 시스템은 감시 대격돌 센서와 같이 "대격돌기"라고도 합니다.

초기 강직계

카타디옵트릭 조합은 많은 초기 광학 시스템에 사용되어 왔다.1820년대에 어거스틴-진 프레넬은 여러 개의 반사등반사기를 [1]개발했다.Léon Foucault는 1859년 렌즈를 사용하여 물체를 [2]고배율로 촬영하는 이상 현상을 막기 위해 반사광 현미경을 개발했다.1876년 프랑스 기술자인 A. Mangin은 유리 뒷면에 은색 표면이 있는 오목한 유리 반사경인 Mangin 거울이라고 불리는 것을 발명했다.반사경의 두 표면은 구면 거울의 수차를 보정하기 위해 서로 다른 반경을 가진다.빛이 유리를 두 번 통과하여 전체 시스템이 3중 [3]렌즈처럼 작동합니다.망인 거울은 서치라이트에 사용되어 거의 진짜 평행빔을 만들어냈다.많은 카타디옵트릭 망원경들은 원래 망인처럼 단일 원소가 아닌 망인 거울이라고 불리는 뒷면에 반사 코팅이 된 음극 렌즈를 사용하고 있으며, 심지어 망인 [4]발명 이전의 것도 있다.

대격사망원경

반사광 망원경은 특정한 모양의 거울과 렌즈를 결합하여 이미지를 형성하는 광학 망원경이다.이는 일반적으로 망원경이 전체 렌즈 또는 전체 거울에 비해 전반적으로 더 큰 오차 보정 수준을 가질 수 있도록 수행되며, 결과적으로 수차가 없는 시야가 넓어집니다.이들의 디자인은 단순한 전구면 표면을 가질 수 있으며 망원경의 질량을 줄여 제작이 용이하도록 접힌 광로를 이용할 수 있다.많은 유형은 반사 또는 굴절 소자가 상대 소자에 의해 생성된 수차를 보정할 수 있도록 결합된 이미지 형성 광학 시스템에서 렌즈 또는 곡면 거울인 "수정기"를 사용합니다.

강직성 투석체

대퇴골 투석기는 대퇴골 망원경의 가장 초기 형태이다.단원소 굴절 망원경 목표와 은색 뒷면 네거티브 렌즈(망인 거울과 유사)가 결합되어 있습니다.그 중 첫 번째는 1814년 W. F. 해밀턴에 의해 특허를 받은 해밀턴 망원경이다.19세기 말 독일 안경사 루드비히 슈프만이 설계한 슈프만 내측 망원경은 반사각 거울을 굴절기 1차 초점을 벗어나 배치하고 3차 보정/초점 렌즈를 시스템에 추가했다.

풀어터처 수정기

구형 주경 거울 앞에 하나 이상의 전경 렌즈(일반적으로 "보정판"이라고 함)를 배치하는 이점을 활용하는 여러 망원경 디자인이 있습니다.이러한 디자인은 모든 표면이 "구면적으로 대칭"[5]인 점을 이용하여 원래 거울 기반 광학 시스템(반사 망원경)의 변형으로 발명되었으며, 이는 거울이 상대적으로 혼수나 난시가 없는 이미지 평면을 가질 수 있도록 하여 우주 촬영 카메라로 사용될 수 있도록 하기 위함입니다.그들은 빛을 같은 지점으로 반사하는 구면 거울의 능력과 들어오는 빛을 약간 구부리는 시스템 전면에 있는 큰 렌즈(수정기)를 결합하여 구면 거울이 무한대의 물체를 촬영할 수 있도록 합니다.이러한 디자인 중 일부는 작고 긴 초점 길이의 강직증 케이세그레인(catadioptric casesgrain)을 만들기 위해 수정되었습니다.

슈미트 보정판

최초의 전경 보정판인 슈미트 보정판은 베른하르트 슈미트의 1931년 슈미트 카메라에 사용되었다.슈미트 카메라는 광시야 사진 망원경으로, 주 미러의 곡률 중심에 보정판이 있으며, 곡선 필름 플레이트 또는 검출기가 장착된 주 초점의 튜브 어셈블리 내부의 초점에서 이미지를 생성합니다.비교적 얇고 가벼운 보정기를 통해 슈미트 카메라를 최대 1.3m 직경으로 구성할 수 있습니다.보정기의 복잡한 모양은 평평한 광학 유리 조각에서 시작하여 한쪽 면에 진공 상태를 두어 전체 조각을 곡선으로 만든 다음, 다른 한쪽을 평평하게 연마하여 기본 미러에 의해 야기되는 구면 수차를 보정하는 데 필요한 정확한 모양을 달성하는 등 여러 공정을 필요로 합니다.그 디자인은 많은 슈미트 변종들에 적용되었다.

인기 서브타입
슈미트-카세그레인 광로
  • 슈미트-카세그레인 망원경은 아마추어 천문 [6]시장에서 가장 인기 있는 상업 디자인 중 하나로 1960년대부터 대량 생산되었습니다.이 디자인은 슈미트 카메라 필름 홀더를 카세그레인 보조 거울로 대체하여 초점 거리가 길고 시야가 좁은 접힌 광로를 만듭니다.

메니스커스 보정각

복잡한 슈미트 보정판을 제조가 용이한 구형의 메니스커스 렌즈(메니스커스 보정기 셸)로 대체하여 광시야 망원경을 만들자는 아이디어는 1940년대 초반 유럽에서 알베르 바우어스(1940), 드미트리 드미트리예비치 막수토프(1941, 펜닝)를 포함한 적어도 4명의 광학 디자이너에게 떠올랐다.데니스 개버(1941년).[7][8]전시의 비밀은 이들 발명가들이 서로의 디자인에 대해 알지 못하게 함으로써, 각각이 독립적인 발명품이 되게 했다.Albert Bouwers는 1940년 8월에 메니스커스 망원경의 원형을 만들었고 1941년 2월에 특허를 취득했다.그것은 구면 동심원 반월경을 사용했고 단색 천체 카메라로만 적합했다.이후 설계에서 그는 색수차를 보정하기 위해 시멘트의 더블렛을 추가했다.드미트리 막수토프는 1941년 10월 비슷한 종류의 메니스커스 망원경인 막수토프 망원경의 프로토타입을 만들었고 같은 [9]해 11월 특허를 취득했다.그의 디자인은 약한 네거티브 모양의 반월형 보정기를 주 거울에 더 가깝게 배치함으로써 구면 및 색수차를 교정했다.

인기 서브타입
메니스커스 망원경의 광로(막수토프-카세그레인)
  • 막수토프-카세그레인 망원경은 막수토프 망원경의 변형인 메니스커스 보정기를 사용하는 가장 일반적인 디자인이다.보정기에 은색 "스팟" 2차 망원경이 있어 초점 거리가 길지만 시야가 좁은 소형(접힌 광로) 망원경을 만들 수 있습니다.이 디자인 아이디어는 드미트리 막수토프의 1941년 노트에 등장했고, 원래는 로렌스 브레이머와 존 그레고리(1955년[10] 특허)에 의해 상업적인 디자인으로 개발되었습니다.보정기와 은으로 도금된 보조 스폿을 결합하면 공기 밀봉 및 정렬 고정(콜리메이션)이 가능하기 때문에 막수토프-카세그린은 유지보수가 적고 견고합니다.

호튼 보정 렌즈

Houton doublet corrector 설계 방정식 – 특수 케이스 대칭 설계.

호튼 망원경이나 루리-호튼 망원경은 전면 개구부 전체에 넓은 복합 양음성 렌즈를 사용해 주경 구면 수차를 보정하는 디자인이다.Hougton corrector의 색수차가 최소이기 때문에 원하는 경우 두 개의 corrector 요소를 동일한 유형의 유리로 만들 수 있습니다.

수정기는 슈미트-카세그레인 전면 수정기보다 두껍지만 막수토프 메니스커스 수정기보다는 훨씬 얇다.렌즈 표면과 거울 표면은 모두 타원형으로 되어 있어 아마추어 제작이 매우 용이합니다.

서브어터처 수정기

아르구노프 카세그레인 망원경의 광로

하위 보정기 설계에서 보정기 요소는 일반적으로 훨씬 더 큰 목표에 초점을 맞춥니다.이러한 요소는 렌즈와 거울이 될 수 있지만, 여러 표면이 관련되어 있기 때문에 이러한 시스템에서 양호한 수차 보정을 달성하는 것은 매우 [4]복잡할 수 있습니다.아구노프-카세그레인 망원경, 클레브초프-카세그레인 망원경, 아구노프-카세그레인 망원경, 아구노프-카세그레인 망원경 등이 있는데, 이들은 렌즈 소자와 때로는 수차를 보정하기 위해 설계된 거울로 구성된 광학 군을 사용한다.초점 [11]근처에 장착된 작은 보정 렌즈와 결합된 구형 일차 미러를 사용합니다.

사진 강직 렌즈

후면 "망인 미러"를 사용한 반사광 렌즈의 예(Minolta RF Rockkor-X 250mm f/5.6)

또한 다양한 유형의 대각선 시스템이 대각선 렌즈, 반사 렌즈 또는 미러 렌즈로 알려진 카메라 렌즈에 사용됩니다.이러한 렌즈는 광학 패스를 부분적으로 접어서 광학 어셈블리의 물리적 길이를 크게 줄이는 카세그레인 설계의 어떤 형태를 사용하지만, 주로 초점 거리를 여러 번 곱하는 볼록 보조 미러의 망원 효과를 통해(4~5배까지)[12] 사용합니다.이는 250mm에서 1000mm 이상의 초점 거리를 가진 렌즈로, 장초점이나 망원보다 훨씬 짧고 콤팩트한 렌즈를 만든다.또한 긴 굴절렌즈의 주요 문제인 색수차와 반사망원경의 주요 문제인 축외수차는 반사광학계에 의해 거의 완전히 제거되어 카메라의 큰 초점면을 채우는 데 적합하다.

초점광 뒤에서 반사광 렌즈에 의해 생성되는 '아이리스 블러' 또는 보케의 예.

그러나 강직성 렌즈는 몇 가지 결점이 있다.중앙 장애물이 있다는 것은 조절 가능한 다이어프램을 사용하여 [13]광전달을 제어할 수 없다는 것을 의미합니다.즉, 렌즈의 F-숫자 값은 광학계의 전체 설계 초점 비율(초점 거리로 나눈 주 미러의 직경)에 고정됩니다.렌즈를 멈출 수 없으면 반사광 렌즈의 시야 깊이가 짧아집니다.노출은 보통 렌즈의 전면 또는 후면에 중성 밀도 필터를 배치하여 조정합니다.변조 전송 기능은 낮은 공간 주파수에서 낮은 대비를 보여줍니다.마지막으로, 그들의 가장 두드러진 특징은 입구의 동공 모양으로 인해 도넛 모양의 '아이리스 블러' 또는 보케를 주는 이미지에서 초점이 맞지 않는 부분의 고리 모양이다.

몇몇 회사들은 20세기 후반 내내 강직 렌즈를 만들었다.니콘과 캐논은 모두 500mm 1:8과 1000mm 1:11과 같은 여러 디자인을 제공했습니다.Tamron, Samyang, Vivitar 및 Opteka와 같은 소규모 회사들도 여러 버전을 제공했으며, 이들 세 브랜드는 여전히 현대 시스템 카메라에서 사용할 수 있는 다수의 카타디옵트 렌즈를 활발하게 생산하고 있습니다.소니(구 미놀타)는 자사의 알파 제품군에 500mm의 반사광 렌즈를 제공했다.소니 렌즈는 오토포커스를 탑재한 유일한 리플렉스 렌즈라는 특징을 가지고 있었다(소니 제조 이전의 미놀타 제조 렌즈와는 별개로).

강직 렌즈 갤러리

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 브리태니커 백과사전, 1911년
  2. ^ 윌리엄 토빈, 레옹 푸코의 삶과 과학: 지구가 윌리엄 토빈을 회전시킨다는 것을 증명한 남자, 214페이지
  3. ^ Max J. Riedl에 의한 적외선 시스템의 광학 설계 기초
  4. ^ a b - Vladimir Sacek, telescope-optics.net, 아마추어 망원경 광학에 관한 메모, CATADIOFTRIC TELESCOPES, 10.2.1
  5. ^ 존 J. G. 사바드, "기타 음악"
  6. ^ Sacek, Vladimir (2006-07-14). "11.5. Schmidt–Cassegrain telescope (SCT)". Telescope Optics. Vladimir Sacek. Retrieved 2009-07-05.
  7. ^ 렌즈 디자인의 기초, Rudolf Kingslake, 313페이지, 비대응 단심 설계
  8. ^ Herbert Gross, Hannfried Zügge, Fritz Blechinger, Bertram Achtner, 806 페이지, 광학 시스템 핸드북, 광학 기기 조사
  9. ^ "Dmitri Maksutov: The Man and His Telescopes By Eduard Trigubov and Yuri Petrunin". Archived from the original on 2012-02-22. Retrieved 2009-08-24.
  10. ^ 특허 PDF, 배포자: 미국 국립 기술 정보 서비스 2011-06-04 Wayback Machine에서 아카이브됨
  11. ^ 10.1.2. 서브어퍼처 보정기의 예:싱글 미러 시스템 - Jones-Bird
  12. ^ 천문학 해킹 By Robert Bruce Thompson, Barbara Fritchman Thompson, 59페이지
  13. ^ R. E. 제이콥슨, 시드니 F.레이 사진 매뉴얼 95페이지

외부 링크