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折反射望远镜

时间:2013-09-25来源:机器视觉网http://shixinhua.com 作者:石鑫华机器视觉网 点击: 999999次

折反射望远镜

反射折射这个名词在光学系统中的意思就是既有透镜也有面镜的系统。反射折射的光学系统常用在望远镜和照相机使用的质轻、长焦透镜。 通常的设计是利用特殊形状的透镜来修正反射镜的像差。反射望远镜系统的物镜虽然没有色差,但球面反射镜存在球面像差,而且焦距越长的球面反射镜对加工精度要求越高。非球面的抛物面反射镜虽然在光轴中心不存在像差,但在光轴以外存在球差和彗差,而且加工难度大,成本也高。折反射望远镜就是针对反射系统的这些缺点,而试图利用透镜折射系统的优点来补偿。
 
目前世界上常见的折反射望远镜类型有两种,施密特式和马克苏托夫式。
一架150mm 口径的 折反射望远镜(马克苏托夫式)
一架150mm 口径的 折反射望远镜(马克苏托夫式)

折反射望远镜

折反射望远镜的设计结合了形状特别的面镜和透镜,允许非常快速的焦比(当使用主焦点时),并且有效抑制了彗形像差和散像性(astigmatism)。
望远镜制造者基于下列的任何一个或所有的原因,会使用反射折射的设计:
  • 她们使用更加容易制造的球面。
  • 当配置长焦距的卡格林式装置时,需要折叠光路以收纳入较小的包装内。
  • 反射折射的设计能降低维护成本和提高坚固性,因为一些或所有的元件都能被固定和校准(准直)妥当。
  • 配合可以移动的主镜和允许有大移动量的卡塞格林焦平面,以装载照相机和CCD
  • 修正板并封闭镜筒以隔绝尘埃和沙土,也可以拦阻镜筒内部的气流,进而增加影像的稳定性。
这种设计的缺点是次镜(第二反射镜)会阻拦部分进入镜筒的光线。
施密特-卡塞格林望远镜的光路图
施密特-卡塞格林望远镜的光路图

施密特-卡塞格林式

施密特-卡塞格林望远镜是在1931年由德国光学家施密特发明的优秀广视野望远镜。在镜筒最前端的光学元件是施密特修正板,这块板是经过研磨接近平行的非球面薄透镜,可以确实的改正与消除主镜造成的球面像差。
 
自从1960年代,Celestron介绍了这一型的望远镜之后,数以万计的业余天文学家已经购买和使用过施密特-卡塞格林望远镜,直径从20厘米(8英吋)到48厘米(16英吋)都有。现在许多公司大量生产这一型的望远镜,使价格下降至一般业余天文学家都付担得起。施密特-卡塞格林式的主要好处是它的光路经过折叠之后使镜筒可以缩成很短而矮胖,因而增加了可携带性,在观察行星和深空天体时的光学性能也都很好。

马克苏托夫-卡塞格林式

马克苏托夫-卡塞格林式的光路图
马克苏托夫-卡塞格林式的光路图
马克苏托夫-卡塞格林式是在1940年由苏联光学家德密特利·马克苏托夫发明的马克苏托夫望远镜的改良型。马克苏托夫式的机械部分比卡塞格林式简单,并且有封闭的镜筒和全部都是球面镜的光学系统。与相似的施密式最关键的不同的是弯月型的修正板也设计成容易磨制的球面透镜,而不是施密特式的非球面透镜设计。因为焦距比较长,因此马克苏托夫式的视野比施密特-卡塞格林式的狭窄,一般也比较重;但是较小的次镜使他的解析力比施密特-卡塞格林式好。

摄影的反射折射镜头

摄影的反射折射镜头在设计上类似天文用的,使用的原因也相同(修改以容纳摄影新增的用途)。为了避免折射反射"面镜透镜"因内外的温差导致内部的气流扰动,内部的空间充满了玻璃(也称为"固化")。
安装在Yashica FX-3上的500mm折反射镜头
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美能达500mm f/8 反射镜头
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