Зеркально-линзовая система - оптич. система, содержащая преломляющие (линзы) и отражающие
(зеркала) поверхности. В нек-рых З--л. с. зеркала выполняют чисто
конструктивные функции (меняют направление светового пучка, уменьшают
габариты прибора и т. п.), не влияя на качество изображения. В других
случаях зеркала играют осн. роль в образо
образовании изображений, а линзы служат гл. обр. для исправления
аберраций.
Сочетание аберрац. свойств зеркальных и линзовых элементов в З--л. с.
позволяет получить необходимое качество изображения при меньшем
количестве оптич. деталей, чем в линзовых или зеркальных системах.
Примером оптимального построения З--л. с. является объектив Шмидта (рис.
1), в к-ром сферическая аберрация
вогнутого сферич. зеркала компенсируется стеклянной коррекц. пластиной,
у к-рой одна или обе преломляющие поверхности асферизованы. Оптическая сила пластины равна нулю (пластина афокальна), что обеспечивает устранение хроматических аберраций.
В объективе Д. Д. Максутова сферич. аберрация зеркала убирается сферич.
менисковой компенсирующей линзой ЛК (рис. 2) с исправленной хроматич.
аберрацией положения. В этих объективах апертурная диафрагма расположена
на первой поверхности пластины (или мениска) и совпадает с центром
поверхности зеркала, что обеспечивает устранение комы и астигматизма
(см. Аберрации оптических систем
).Изображение не является плоским, а располагается на поверхности
сферы. Недостаток таких объективов - их большая длина, превышающая
примерно в два раза фокусное расстояние.
Весьма совершенным качеством изображения обладают З--л. с., содержащие
афокальный двухлинзовый компенсатор аберраций ЛК со сферич.
поверхностями, к-рый может размещаться либо в параллельном пучке лучей
перед зеркальной частью (рис. 3), либо в сходящемся пучке после
зеркальной части (рис. 4).
На рис. 3 представлен объектив, создающий высококачеств. плоское
изображение при фокусных расстояниях, не превышающих 200 мм, угл. поле
до 14° и относительном отверстии
1 : 1 - 1 : 1,4. При использовании асферич. зеркал в объективе по схеме
рис. 4 удаётся получить относит. отверстие до 1 : 5. Эта оптич. схема
рациональна в длиннофокусных системах при высоких требованиях к качеству
изображения.
Недостаток большинства З--л. с.- кольцевая форма входного и выходного зрачков (см. Диафрагма),
что является следствием неоднократного прохождения лучей света через
часть пространства, ограниченного оптич. системой. Отношение внутр.
радиуса входного зрачка к внеш. радиусу наз. центральным экранированием. Кольцевая форма зрачка
приводит к уменьшению эффективной светосилы
оптич. системы и перераспределению энергии в дифракц. изображении
точки, снижая освещённость в его центре и повышая освещённость дифракц.
колец. При центр, экранировании q=0,3 искажение дифракц. картины
изображения точки примерно соответствует искажению, вызванному волновой
сферич. аберрацией, равной 0,25 l,. Коэф. передачи контраста (, идеальной системы с центр. экранированием (рис. 5, кривая 2)падает при ср. пространственных частотах N
и повышается при высоких частотах по отношению к (. идеальной системы
без центр. экранирования (кривая 1, рис. 5). Однако в З--л. с., качество
изображения к-рых определяется геом. аберрациями, напр., в фотогр.
телеобъективах, выполненных по схеме Максутова, центр, экранирование не
приводит к заметному снижению (.
В 3.- л. с., образующих изображения предметов, расположенных на конечном
и малом расстоянии, возможно устранение центр. экранирования (рис. 6).
При этом срезается центр. часть поля.
Одна из осн. областей применения З--л. с.- астрономия. Сочетание зеркал
разной формы и разл. комбинаций линзовых компенсаторов позволило создать
3.-л. с. с большим углом зрения и светосилой, уменьшить длину астр. и
фотогр. приборов. З--л. с. используются в качестве светосильных теле- и
фотообъективов с большой разрешающей способностью.
Ахроматичность и высокий коэф. отражения зеркал в широкой спектральной
области обусловили использование З--л. c. в спектральных приборах не только в видимой, но и в УФ- и ИК-областях спектра.
А. П. Грамматин