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Lunette.
On connaît des lunettes comportant un miroir principal concave, un miroir capteur centra par rapport au miroir principal, et un oculaire. Dans ces lunettes, le miroir capteur réfléchit vers le miroir principal les rayons lumineux issus de ce dernier.
Ceci permet d'obtenir, pour une longueur limitée donnée, une grande distance focale. Des exemples de cette réalisation sont le système Cassegrain à miroir capteur' convexe et le système Grégory à miroir capteur concave. Pour supprimer les erreurs de représen- tation inhérentes à ces deux systèmes, il est nécessaire que les deux miroirs aient des surfaces non sphériques. Pour supprimer l'aberration sphérique, dans le système Cassegrain, le miroir concave est parabolique et le miroir capteur est hyperbolique.
Si de plus, on désire corriger le coma, on obtient des surfaces non sphériques plus compliquées (télescope de Chrétien).
L'aberration sphérique du système Grégory peut se corri- ger par l'emploi d'un miroir principal parabolique et d'un miroir capteur concave elliptique, tandis que les deux miroirs doivent avoir des surfaces non sphériques compliquées (télescope de
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Schwarazschile) pour corriger le coma.
Il est connu que l'on peut obtenir une bonne qualité d'image, donc supprimer l'aberration sphérique et le coma., à l'ai- de des surfaces sphériques beaucoup plus simples d'un système constitua par un miroir sphérique et un correcteur à surfaces sphériques.
La Demanderesse a constaté que, dans certains cas, l'utilisation (le surfaces sphériques permet de constituer à l'aide d'un système comportant un miroir capteur centré sphérique ou plan et un oculaire, une lunette ayant des propriétés particulie- rement Intéressantes.
La lunette conforme à l'invention est équipée d'un miroir principal sphérique concave, dont la distance focale est au maximum égale à quatre fois son ouverture libre, un miroir capteur sphérique ou plan, centré par rapport au miroir principal, un oculaire et un correcteur, centré aussi par rapport au miroir principal, comportant uniquement des surfaces extérieures sphéri- ques.
La lunette conforme à l'invention offre l'avantage d'assurer une très grande luminosité pour une longueur étonnam- ment petite et une construction légère. La combinaison de ces avantages approprie cette lunette tant aux observations astrono- miques, qu'aux observations terrestres.
Comparativement aux lunettes à miroir connues jusqu'à présent, la lunette conforme à l'invention offre l'avantage sui- vant: elle permet d'obtenir une excellente position de correction tant pour l'aberration sphérique que pour le coma, sans qu 'il y ait lieu d'avoir recours au meulage et au polissage de surfaces non sphériques, opérations difficiles et de longue haleine, en particulier pour le iuiroir concave et le miroir capteur.
Il va de soi que cette lunette convient non seulement
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aux applications visuelles, mais aussi aux applications photogra- phiques; il suffit de disposer à l'endroit où se forme l'image fournie par l'objectif, la couche sensible d'une plaque photogra- phique ou d'un film photographique.
Le correcteur, uniquement à surfaces sphériques, utilisé dans la lunette, peut être constitué par une lentille ménisque négative ou bien par un jeu de lentilles dont l'ensemble a les propriétés d'une telle lentille ménisque. Cet agencement assure la correction requise de l'aberration sphérique.
Abstraction faite des inconvénients précités inhérents aux lunettes Cassegrain, Grégory et autres, l'utilisation de ces lunettes est en outre entravée par le fait connu que les rayons lumineux pénétrant directement dans l'oculaire le long du miroir capteur, engendrent dans l'image une lumière fortement perturba- trice. Dans les télescopes anglais connus, on a éliminé cet in- convénient en disposant un diaphragme devant l'oeil de l'obser- vateur, ce qui gène ce dernier.
Dans une forme d'exécution de la lunette conforme à l'invention, on peut supprimer, de façon simple et efficace, la lumière de dispersion en disposant, conformément à l'invention, dans l'espace compris entre le miroir capteur et le miroir prin- cipal un ou plusieurs diaphragmes tubulaires, dimensionnés de manière que pratiquement tous les rayons lumineux qui pénètrent dans la lunette suivant une direction telle qu'ils ne sont ré- fléchis ni par le miroir principal, ni par le miroir capteur, soient captés par ces diaphragmes.
Suivant une autre forme d'exécution de la lunette conforme à l'invention, le miroir capteur fait corps avec l'é- lément correcteur, On supprime ainsi le support indépendant du miroir capteur.
Si en outre, conformément à l'invention, on fait en
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sorte que le miroir capteur ne soit pas réglable indépendamment par rapport à l'élément correcteur, mais que l'on fixe le miroir cet élément, on simplifie notablement la mise au point de l'ensemble de la lunette.
Dans une forme d'exécution particulierement efficace de la lunette conforme à l'invention, la surface du miroir capteur a le même rayon de courbure que la surface du correcteur tournée vers le miroir concave et, de préférence, ces surfaces coïncident.
Le miroir capteur est alors constitué par la partie centrale argen- tée de la face du correcteur tournée vers le miroir concave.
La lunette conforme à l'invention peut comporter un miroir capteur convexe, plan, ou concave; chacun de ces types a ses avantages particuliers.
Si la lunette conforme à l'invention comporte un mi- roir capteur convexe, on peut obtenir une lunette particulièrement courte, à savoir une lunette dont la longueur est égale à environ deux fois le diamètre de l'ouverture libre de l'objectif (consti- tué par le correcteur et le miroir principal). Pour supprimer l'a- berration sphérique de l'ensemble de la lunette, on peut avantageu- sement utiliser l'efrect correcteur d'un tel miroir capteur con- vexe.
Lorsqu'on utilise ce type de viseur pour l'observation terrestre, il est bon d'inverser l'image. Dans une forme d'exé- cution de la lunette conforme à l'invention, cette inversion s'obtient en disposant, immédiatement derrière une ouverture pratiquée dans le miroir concave, un système de prismes inverseurs d'image. Ceci fournit alors un montage efficace et simple. Con- formément à l'invention, pour réduire au minimumla longueur de la lunette il est avantageux d'utiliser à cet effet un système de prismes de Porre du second genre.
Dans un autre type de lunette conforme à l'invention, le miroir capteur est plan et dans la trajectoire des rayons entre
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le miroir capteur et l'oculaire se trouve un système de lentilles inverseur. En termes optiques, ceci se ramené donc au fait que l'on observe à travers un microscope l'image formée par l'objectif et le miroir capteur plan. Ce microscope comporte alors comme ob- jectif le système de lentilles inverseur et connue oculaire, l'ocu- laire de la lunette.
Dans cette forme de construction, on supprime donc le système de prismes qui, en général, provoque le glissement des faisceaux; elle convient aux lunettes terrestres monoculaires dans lesquelles l'axe optique de l'objectif coïncide avec celui de l'oculaire.
Un troisième type de lunette conforme à 1+invention com- porte un miroir capteur concave. Ce type présente l'avantage que l'image n'est pas inversée, de sorte qu'il ne requiert pas de systeme inverseur additionnel.
La Demanderesse a déjà proposé de munin une lunette d'un chercheul et d'un ou plusieurs miroirs déplaçables de manière que, pendant Inobservation, on puisse observer par le même oculaire au choix l'image du chercheur légèrement agrandie avec grand champ visuel ou l'image fortement agrandie de l'image de la lunette avec petit champ visuel.
Dans la lunette faisant l'objet de la présente invention, à miroir capteur convexe ou plan, conformément à l'invention, on peut atteindre le même résultat en prévoyant dans le correcteur une ouverture dans laquelle se dispose l'objectif du chercheur, tandis que le miroir capteur est déplaçable à l'aide d'un mécanisme - de préférence commandé par un câble souple - de sa position de fonc- tionnement, le tout de manière qu'un observateur puisse déplacer le miroir capteur et observer avec un petit grossissement et un grand champ visuel l'image constituée par l'objectif du chercheur alors que, lorsque le miroir capteur se trouve dans position nor- male, l'observateur voit avec un fort grossissement, mais dans un
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petitchamp visuel, l'image constituée par le correcteur, le miroir principal et le miroir capteur.
L'effet désiré s'obtient ici de façon particulièrement simple et efficace, On n'utilise en effet aucun miroir additionnel; on déplace uniquement le miroir capteur de la lunette à fort gros- sissement. En second lieu, il est superflu d'utiliser un tuoe cner- cheur séparé et enfin, le chercheur at lalunette ont un axe optique commun, ce qui implique qu'il ne se produit pas de parallaxe entre l'image du chercheur et celle de la lunette.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
A titre d'exemple, la Fig. 1 représente en coupe une forme d'exécution de la lunette conforme à l'invention.
Dans le boitier a. de la lunette sont montés le miroir principal sphérique concave b et le correcteur c centré par rapport à ce miroir principal. Dans l'ouverture centrale d de ce correcteur se trouve le miroir capteur sphérique convexe e, également centré par rapport au miroir principal précité b. Le boîtier de la lunette comporte en outre le diaphragme tubulaire f, qui va, à travers l'ouverture centrale g, pratiquée dans le miroir principal b, vers le boïtier n du prisme. Dans ce bottier de prisme se trouve un système de prisme de Porre du second genre, dont la périphérie est tracée en pointillés sur la Fig. 2, qui est une vue arrière de la lunette. Sur la Fig. 3, ce système est montré en perspective.
Il est constitué par les trois prismes à 45, à réflexion totale,
I, II et III. Le boîtier de prisme n porte le tube oculaire 1, dans lequel coulisse l'oculaire j. L'axe optique de l'oculaire j est perpendiculaire à la surface de sortie carrée KLEH du prisme
III et coupe ce plan au milieu du carré.
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La trajectoire des rayons dans la lunette est la sui- vante. Le rayon lumineux 1 provenant d'un objet traverse le cor- recteur.±. et poursuit sa route comme 2 jusqu. 'au moment où il réfléchi par le miroir principal b et parvient comme 3 sur le miroir capteur convexe e, qui réfléchit le rayon comme 4. A travers le diaphragme tubulaire f, 4 parvient sur la surface d'incidence A, B, C, D du prisme I du boîtier à prisme. De la manière connue, indiquée sur la figure, le rayon traverse le système de prismes, sort du plan KLEH du prisme III et se dirige vers l'oculaire. L'image formée par le système constitué par le miroir principal b, le conrrecteur c et le miroir capteur d est inversée. Le système de prismes redresse l'image finale vue dans l'oculaire.
En l'absence du diaphragme tubulaire f, un certain nombre de rayons lumineux qui pénètrent dans la lunette à tra- vers le correcteur c, peuvent atteindre l'oculaire directement, donc sans être réfléchis par le miroir principal ou par le miroir capteur, à travers l'ouverture centrale g, prévue dans le miroir principal et le système de prismes, ce qui provoque un faux jour gênant. Le diaphragme f élimine pratiquement tous ces rayons avant qu'ilsnatteignent le boîtier des prismes. On élimine ainsi ce faux-jour de façon simple et efficace.
Le correcteur g affecte la forme d'une lentille ménisque et comporte deux surfaces meulées sphériques. L'intensité est né- gative. Comme la face convexe de a est tournée vers la lumière incidente, les rayons incidents sur la première surface positive subissent une diffraction vers l'axe optique. Dans le correcteur, la section des faisceaux lumineux incidents est donc rétrécie, ce qui permet d'utiliser pour la lunette un bottier à petite section entre le correcteur et le miroir, malgré l'effet divergent de l'ensemble du correcteur négatif.
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Par suite de la correction sphérique du correcteur la
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souscozzcction spneriqus du s:Y8tèule COlSti tué par le miroir con- cavE..!2. st le miroir capteur convexe e est exciotement compensent Entre les rayons de courpuxê =1 et L2 l'épaisseur moyenne .9:. et l'indice de diffraction ¯n du verre du corj-eoteLi.r existe la lela-
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'l 1 Oîi : 011 : n2 - 1
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De ce fait, le correcteur est corrige chromatiquement, bien qu'il ne comporte qu'une seule sorte de verre. Par épaisseur moyenne, il y a lieu (t'entendre ici l'épaisseur mesurée le long de l'axe optique, l'ouverture central.- d étant supposée absente.
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Le système optique que forme l'oojectif ae la lunette et qui est constitue par le correcteur, le miroir principal con- cave et le miroir capteur convexe, ne comporte que quatre surfaces
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meulées sphériques -at est corrige non seulement ulonOClll'Ol1lct.tiqUlù.elJ.t mais aussi chromâtiquementt
Les dimensions ( toutes en millimètres) de la partie de l'objectif sont les suivantes: le correcteur a des rayons de cour- bure 11 = 63,10 et 12 = 57,54, une épaisseur moyenne d = 10, et est réalise en verre crown au silicate de bore à n1 = 1,516 et à
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coefficient de dispersion //" ,1.
Le rayon de courbure du miroir principal est 12 = 200 et celui du miroir capteur- convexe 14 77,63.
L'écartement entre la seconde surface du correcteur et le miroir principal, mesuré le long de l'axe optique, est de 70, alors que la distance comprise entre le miroir principal et le mi- roir capteur est de 73.
L'ouverture libre du miroir principal est de 59, de sorte que la. distance focale de ce miroir est 1,7 fois son ou- veiture libre.
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La distance foaale de l'ensemble de l'objectif estde 465, son ouverture libre est de 60, de sorte que poux un oculaire à distance focale de 21 on obtient une lunette de 22 x 60.
Les dimensions plincipales de la lunette sont indiquées sur la Fig. le Elles prouvent que l'appareil est très .petit et donc facilement maniable, malgré la forte intensité lumineuse et le fprt grossissement. Le poids lui(aussi est très faible: l'ensemble de la lunette ne pèse que 350 grammes.
La mise au point de la lunette s'effectue en tournant la bague de mise au point 1. Le mécanisme n'est pas représenté sur la figure.
Pour certaines applications, par suite du fort grossisse- ment, il est désirable de ne pas devoir tenir la lunette à la main, mais de pouvoir la,fixer. Ceci peut s'effectuer très facile- ment et très efficacement en vissant la lunette sur un statif télescopique, facilement emportable en voyage.
Enfin, il y a lieu de noter que deux lunettes telles que décrites permettent de constituer sans plus un instrument binocu- laire.
Dans une seconde forme d'exécution, qui correspond en grande partie avec le premier exemple, on utilise un autre correc- teur, représenté sur la Fig. 4. Ce correcteur est constitué par deux éléments IV et V, assemblés par une surface de ciment plate.
Considéré dans son ensemble, le correcteur constitue un ménisque négatif, dont le côté concave est tourné vers la lumière incidente.
Comparativement au premier exemple, cette disposition offre l'a- vantage que la position de correction est meilleure encore. D'autre part le fait que la première surface est négative pourrait, dans certains cas,constituer un inconvénient car dans le correcteur, la section des faisceaux incidents devient plus grande, ce qui, poux une même ouverture libre de la lunette, requiert un tube plus lar-
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gC0 que dans le premier exemple. Le correcteur montre sur la 31j.
4 est t ciiro: ia.I l s par un choix judicieux des venes des éléments IV et V.
L, miroir capteur convexe: est constitue pur la partie centrale., recouverte à t 'àiii; a J1à=aIn d'alumi-.ium de 1 = surfa.oe con- riu 00rL.'ct'u:(, tourne 'ài:5 1..' miroir ,;;1:i-ai:><,i, L j.'u.ux- jour î X: 1" t E" 'àà ;J L ài± à J 1ll' Ô,Fl 'ôoLï ài éàà> nl 1àààS J3 à . t ll- Ls àlùi;?iiés13ns (exii-ue:: .#=1 inlt1L.,Ù;ii,#.; ) de lu, J!cù'-::'L.3 de 1 t >'o j n c .t L é E , o #; 1 # :ù, L .-r à < :.1 .i i; .
Rdy.)n3 -: courbure .i ds ;n i :.i r ' ; c :1 extri.3u:'r'-'3 au C01'::'(jCtlUl' i?5, 8ù <'t lo'f,î@* Le .iaùuii de courbure UU mliaii principal ::1'l1.é:1:'iqu': est du 204 et celui au Niroir c;,>ton.oài+ convexe de dl:", ,10 L ' à1-l;.ni;.t Iii du correcteur <:.5t en verre 01")',J.: jas de rie bo..'.; ils 1,5Lb t cj-L'Vicient d-3 dis- J?,"riOi1;1 6<'F ,1 ; l ' élé,<i,..ùt V <est en. ;:ez.:> cz'o.ii;1 dlài" ià #: l,5l3 t à coefficisrit de di&i).r!3lon À 60,z< 1'écartell12!lt eh- t:.'8 1 miroir prlnoiu.1 F:t 1=' miroir capteur est de 74 L ' 3uvex.i'oài.,a libre du miroir pyincipa.1 est ,lE: =j6, de Boite que 1 a ,,¯isL,l"J8'::: focale 191t éitli±; a. 1,3 fois l'ouverture li- '0::::8.
L'ouverture lioz'<e de l'oojecbif #it de 60 et 1--t Ó.iatal1cQ focale de 420. Un OCU1i:iix;;;) à distcuice focale de 21 <Eù i'Dùinit donc u..1'h lunette ùa 2z x 60 La total8 de la lunette est de 1'70, 113 ui#Jià- tre extérieur du boîtier est de ?5 et celui uu boîtier de ,?::ciG1118S de 45; le poids total est 11e 430 Qra's.
La Fig. 5 montre 19 schéma optique de l'objectif et le système de lentilles inverseuses d'une i or. id d'exécution de la lun8tte couforii18 à l'invention, à miroir capteur plan..
Lea :rayons lumineux tombent sur le correcteur o, et,* après réflexion par le miroir spnerique concave ils parviennent au miroir capteur plan 0.. qui Teflécnit les rayon-9 dans leur di- /1
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rection initiale. L'image inversée B1 d'un objet, formée par l'ob- jectif constitué par le correcteur, le miroir .principal et le mi- roir capteur et disposé à une grande distance devant la lunette, est représentée à l'aide d'un système de lentilles inverseuses, constitué par la lentille de champ r et la lentille inverseuse proprement dite s, comme une image debout B2 que l'on peut obser- ver de la manière usuelle à l'aide d'un oculaire. Les diaphragmes t et u empêchent la pénétration de faux-jour dans l'oculaire.
Le miroir capteur plan ¯% est monté, ensemble avec le diaphragme t, sur le correcteur o, tandis que le diaphragme u sert à l'enchâs- sure des lentilles et 8.
Dans cette lunette, l'axe optique de l'objectif du sys- tème de lentilles inverseuses coïncide avec celui de l'oculaire et elle ne comporte pas de prismes inverseurs.
La Fig. 6 montre le schéma optique de l'objectif d'une forme d'exécution de la lunette conforme à l'invention, à miroir capteur concave.
L'objectif, constitué par le correcteur et le miroir principal concave W, forme/d'un objet situé devant la lunette, l'image renversée B3.
Le miroir capteur concave x forme de cette image renver- sée B3 une image debout B4 observable par un oculaire. Les dia- phragmes y et z servent à éliminer le faux-jour.
Dans certains cas, il peut être utile d'utiliser dans cette forme d'exécution une seconde lentille correctrice placée dans la trajectoire des rayons entre le miroir capteur et l'oculai- re. Sur la Fig. 6, cette seconde lentille correctrice est tracée en pointillés. Dans ce cas, le boïtier v du diaphragme fait office d'enchâssure.
Enfin, les Fige. et 8 serventà décrire une forme d'exé- cution d'une lunette à chercheur conforme à ltinvention. Le cher-
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ciieur est utilisé ici avec une lunette telle que décrite avec référence aux figures 1, 2 et 3.
La Fig. 7 montre le correcteur A, percé d'une ouverture B. L'objectif C du dchercheur est monté dans cette ouverture. Le miroir capteur D peut tourner autour d'un axe E. Un ressoit de torsion F est fixé rigidement par l'une de ses extrémités au miroir capteur D et par l'autre extrémité au correcteur A. Au miroir capteur est relié rigidement le bras G, dans lequel est ménagée une ouverture H.
La Fig. 8 montre de profil le miroir capteur vu dans la direction de l'axe optique de la lunette. Dans l'ouverture H s'agrippe le crochet I, qui constitue l'extrémité de la tige flexible J, fixée rigidement au plateau K. Le plateau K est main- tenu par le ressort L dans le tube M, de sorte que le plateau K peut glisser. Le plateau K peut être déplacé par le câble flexible N, qui traverse la paroi 0 du boîtier de la lunette.
Lorsqu'on enfonce le bouton P du câble flexible, le plateau K est poussé vers le bas, à rencontre du ressort de pres- sion L. De ce fait, la tige flexible J descend et le miroir capteur tourne autour ae l'axe E, à rencontre du ressort de torsion F jusqu'au moment où il occupe la position représentée en pointillés sur les Figs 7 et 8.
Dans cette position, la trajectoire entre l'objectif du viseur et l'ouverture dans le miroir principal (voir Fige 1), est dégagée, de sorte que l'image du chercheur se perçoit dans l'oculaire. Si 1.'on relâche ensuite le câble flexible, sous l'ef- fet combiné du ressort de torsion F et du ressort de pression L, le miroir capteur reprend ea position initiale ( fixée par une 'ou- tée non représentée sur la figure), de sorte que les rayons de l'objetctif du chercheur sont interceptés et que l'on perçoit l'image formée par le correcteur, le miroir principal et le miroir capteur.
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Dans ce cas, la distance focale de l'objectif du viseur est de 150 mm, celle de l'objectif de 435 mm, de sorte que l'emploi d'un oculaire à distance focale de 21 mm assure un grossissement de la lunette principale de 22 fois et du chercheur de 7,5 fois, alors que le champ visuel du chercheur est trois fois plus grand que celui de la limette.
Sans miroir additionnel, et sans tube chercheur séparé, on obtient donc un chercheur interne, exempt de parallaxe, et le passage de l'image du chercheur à l'image de la lunette et in- versement peut s'effectuer pendant l'observation, rapidement et facilement, à l'aide d'un même oculaire, par la manoeuvre d'un câble flexible.
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Glasses.
Spectacles are known comprising a concave main mirror, a sensor mirror centered with respect to the main mirror, and an eyepiece. In these glasses, the sensor mirror reflects the light rays coming from the latter towards the main mirror.
This makes it possible to obtain, for a given limited length, a large focal length. Examples of this embodiment are the Cassegrain system with convex sensor mirror and the Grégory system with concave sensor mirror. In order to eliminate the errors of representation inherent in these two systems, it is necessary that the two mirrors have non-spherical surfaces. To remove spherical aberration, in the Cassegrain system, the concave mirror is parabolic and the sensor mirror is hyperbolic.
If moreover, one wishes to correct the coma, one obtains more complicated non-spherical surfaces (Chrétien's telescope).
The spherical aberration of the Gregory system can be corrected by the use of a parabolic main mirror and an elliptical concave sensor mirror, while the two mirrors must have complicated non-spherical surfaces (telescope of
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Schwarazschile) to correct the coma.
It is known that one can obtain a good image quality, hence suppress the spherical aberration and the coma., With the aid of much simpler spherical surfaces of a system constituted by a spherical mirror and a corrector with spherical surfaces.
The Applicant has observed that, in certain cases, the use (the spherical surfaces makes it possible to constitute, using a system comprising a spherical or plane centered sensor mirror and an eyepiece, a telescope having particularly advantageous properties.
The telescope according to the invention is equipped with a concave spherical main mirror, the focal length of which is at most equal to four times its free aperture, a spherical or plane sensor mirror, centered relative to the main mirror, an eyepiece and a corrector, also centered with respect to the main mirror, comprising only spherical outer surfaces.
The telescope according to the invention offers the advantage of ensuring a very high luminosity for a surprisingly small length and a light construction. The combination of these advantages makes this telescope suitable for both astronomical and terrestrial observations.
Compared to mirrored spectacles known hitherto, the spectacle according to the invention offers the following advantage: it makes it possible to obtain an excellent corrective position both for spherical aberration and for coma, without grinding and polishing of non-spherical surfaces, difficult and time-consuming operations, must be used, in particular for the concave mirror and the sensor mirror.
It goes without saying that this bezel is suitable not only
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visual applications, but also photographic applications; it suffices to place at the place where the image provided by the objective is formed, the sensitive layer of a photographic plate or of a photographic film.
The corrector, only with spherical surfaces, used in the telescope, can be constituted by a negative meniscus lens or else by a set of lenses, the whole of which has the properties of such a meniscus lens. This arrangement provides the required correction of the spherical aberration.
Apart from the aforementioned drawbacks inherent in Cassegrain, Grégory and others glasses, the use of these glasses is also hampered by the known fact that the light rays penetrating directly into the eyepiece along the sensor mirror, generate a highly disturbing light. In known English telescopes, this inconvenience has been eliminated by placing a diaphragm in front of the eye of the observer, which bothers the latter.
In one embodiment of the telescope according to the invention, the scattering light can be eliminated in a simple and efficient manner by arranging, in accordance with the invention, in the space between the sensor mirror and the mirror. main one or more tubular diaphragms, sized in such a way that practically all the light rays which enter the telescope in a direction such that they are not reflected neither by the main mirror nor by the sensor mirror, are picked up by these diaphragms.
According to another embodiment of the telescope according to the invention, the sensor mirror is integral with the correcting element. The support independent of the sensor mirror is thus eliminated.
If in addition, in accordance with the invention, it is
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so that the sensor mirror is not adjustable independently with respect to the correcting element, but that the mirror is fixed to this element, the focusing of the entire bezel is considerably simplified.
In a particularly effective embodiment of the telescope according to the invention, the surface of the sensor mirror has the same radius of curvature as the surface of the corrector facing the concave mirror and, preferably, these surfaces coincide.
The sensor mirror is then formed by the central silver part of the face of the corrector facing the concave mirror.
The telescope according to the invention may include a convex, plane or concave sensor mirror; each of these types has its particular advantages.
If the telescope according to the invention comprises a convex sensor mirror, it is possible to obtain a particularly short telescope, namely a telescope whose length is equal to approximately twice the diameter of the free aperture of the objective (consti - killed by the corrector and the main mirror). In order to eliminate the spherical aberration of the whole of the telescope, it is advantageously possible to use the corrective effect of such a convex sensor mirror.
When using this type of viewfinder for terrestrial observation, it is good to invert the image. In one embodiment of the telescope according to the invention, this inversion is obtained by arranging, immediately behind an opening made in the concave mirror, a system of image inverting prisms. This then provides an efficient and simple assembly. In accordance with the invention, in order to reduce the length of the telescope to a minimum, it is advantageous to use for this purpose a system of Porre prisms of the second type.
In another type of telescope according to the invention, the sensor mirror is plane and in the path of the rays between
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the sensor mirror and the eyepiece is an inverting lens system. In optical terms, this therefore amounts to the fact that the image formed by the objective and the plane pickup mirror is observed through a microscope. This microscope then comprises as objective the system of inverting lenses and known ocular, the ocular of the telescope.
In this form of construction, we therefore eliminate the system of prisms which, in general, causes the beams to slide; it is suitable for monocular glasses in which the optical axis of the objective coincides with that of the eyepiece.
A third type of telescope in accordance with the invention comprises a concave sensor mirror. This type has the advantage that the image is not inverted, so that it does not require an additional inverting system.
The Applicant has already proposed to munin a telescope of a seeker and one or more movable mirrors so that, during Inobservation, one can observe through the same eyepiece as desired the image of the seeker slightly enlarged with large visual field or the highly magnified image of the telescope image with small visual field.
In the telescope forming the subject of the present invention, with a convex or plane sensor mirror, in accordance with the invention, the same result can be achieved by providing an opening in the corrector in which the researcher's objective is placed, while the sensor mirror is movable by means of a mechanism - preferably controlled by a flexible cable - from its operating position, the whole so that an observer can move the sensor mirror and observe with a small magnification and a large visual field the image formed by the researcher's objective whereas, when the sensor mirror is in the normal position, the observer sees with a high magnification, but in a
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small visual field, the image made up of the corrector, the main mirror and the sensor mirror.
The desired effect is obtained here in a particularly simple and efficient manner. No additional mirror is in fact used; only the sensor mirror of the high-magnification telescope is moved. In the second place, it is superfluous to use a separate lens, and finally, the finder and the alunette have a common optical axis, which implies that there is no parallax between the image of the finder and that of. the glasses.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of said invention.
By way of example, FIG. 1 shows in section an embodiment of the bezel according to the invention.
In the box a. of the bezel are mounted the concave spherical main mirror b and the corrector c centered with respect to this main mirror. In the central opening d of this corrector is the convex spherical sensor mirror e, also centered with respect to the aforementioned main mirror b. The telescope housing further comprises the tubular diaphragm f, which goes, through the central opening g, made in the main mirror b, towards the prism housing n. In this prism set there is a Porre prism system of the second kind, the periphery of which is drawn in dotted lines in FIG. 2, which is a rear view of the bezel. In Fig. 3, this system is shown in perspective.
It is made up of the three prisms at 45, with total reflection,
I, II and III. The prism housing n carries the eyepiece tube 1, in which the eyepiece j slides. The optical axis of the eyepiece j is perpendicular to the square KLEH exit surface of the prism
III and cut this plane in the middle of the square.
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The trajectory of the rays in the telescope is as follows. The light ray 1 coming from an object passes through the corrector. ±. and continues its route as 2 until. 'at the moment when it reflects by the main mirror b and arrives as 3 on the convex sensor mirror e, which reflects the ray as 4. Through the tubular diaphragm f, 4 reaches the incidence surface A, B, C, D of the prism I of the prism box. In the known manner, indicated in the figure, the ray passes through the system of prisms, leaves the KLEH plane of the prism III and goes towards the eyepiece. The image formed by the system formed by the main mirror b, the conrector c and the sensor mirror d is inverted. The prism system straightens the final image seen in the eyepiece.
In the absence of the tubular diaphragm f, a certain number of light rays which enter the telescope through the corrector c, can reach the eyepiece directly, therefore without being reflected by the main mirror or by the sensor mirror, to through the central opening g, provided in the main mirror and the prism system, which causes an annoying false light. The diaphragm f eliminates virtually all of these rays before they reach the prism housing. This eliminates this false light in a simple and effective way.
The corrector g takes the shape of a meniscus lens and has two spherical ground surfaces. The intensity is negative. As the convex face of a faces the incident light, the rays incident on the first positive surface diffraction towards the optical axis. In the corrector, the section of the incident light beams is therefore narrowed, which makes it possible to use for the bezel a casing with a small section between the corrector and the mirror, despite the divergent effect of the whole of the negative corrector.
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As a result of the spherical correction of the corrector the
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special subcozzcction of the s: Y8tèule COlSti killed by the concave mirror ..! 2. st the convex sensor mirror e is exciotely compensate Between the radii of curvature = 1 and L2 the mean thickness .9 :. and the diffraction index ¯n of the glass of the corj-eoteLi.r exists the lela-
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'l 1 Oîi: 011: n2 - 1
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As a result, the corrector is chromatically corrected, although it only has one kind of glass. By average thickness, there is place (here you mean the thickness measured along the optical axis, the central aperture - d being assumed to be absent.
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The optical system formed by the ojective of the telescope and which is constituted by the corrector, the main concave mirror and the convex sensor mirror, has only four surfaces.
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ground spherical -at is corrected not only ulonOClll'Ol1lct.tiqUlù.elJ.t but also chromaticallyt
The dimensions (all in millimeters) of the lens part are as follows: the corrector has radii of curvature 11 = 63.10 and 12 = 57.54, an average thickness d = 10, and is produced in boron silicate crown glass at n1 = 1.516 and
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dispersion coefficient // ", 1.
The radius of curvature of the main mirror is 12 = 200 and that of the sensor-convex mirror 14 77.63.
The distance between the second surface of the corrector and the main mirror, measured along the optical axis, is 70, while the distance between the main mirror and the sensor mirror is 73.
The free opening of the main mirror is 59, so that the. focal length of this mirror is 1.7 times its free opening.
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The foal distance of the whole lens is 465, its free aperture is 60, so that if you use an eyepiece with a focal length of 21, you get a 22 x 60 refractor.
The main dimensions of the telescope are shown in Fig. They prove that the device is very small and therefore easy to handle, despite the high light intensity and the high magnification. The weight (also is very low: the whole bezel weighs only 350 grams.
The telescope is focused by turning the focusing ring 1. The mechanism is not shown in the figure.
For some applications, owing to the high magnification, it is desirable not to have to hold the telescope in the hand, but to be able to fix it. This can be done very easily and very efficiently by screwing the telescope onto a telescopic stand, which can be easily carried when traveling.
Finally, it should be noted that two spectacles as described make it possible to constitute without more than a binocular instrument.
In a second embodiment, which largely corresponds with the first example, another corrector is used, shown in FIG. 4. This corrector consists of two elements IV and V, assembled by a flat cement surface.
Considered as a whole, the corrector constitutes a negative meniscus, the concave side of which is turned towards the incident light.
Compared to the first example, this arrangement offers the advantage that the correction position is even better. On the other hand, the fact that the first surface is negative could, in certain cases, constitute a drawback because in the corrector, the section of the incident beams becomes larger, which, for the same free opening of the bezel, requires a tube more lar-
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gC0 than in the first example. The corrector shows on the 31j.
4 est t ciiro: ia.I l s by a judicious choice of the sources of elements IV and V.
The convex sensor mirror: is constituted for the central part., Covered to t 'to iii; a J1à = alumi-.ium aIn of 1 = surfacea.oe con riu 00rL.'ct'u :(, turns 'toi: 5 1 ..' mirror, ;; 1: i-ai:> <, i, L j.'u.ux- jour î X: 1 "t E" 'àà; JL ài ± à J 1ll' Ô, Fl 'ôoLï ài éàà> nl 1àààS J3 à. t ll- Ls àlùi;? iiés13ns (exii-ue ::. # = 1 inlt1L., Ù; ii, # .;) de lu, J! cù '- ::' L.3 de 1 t> 'ojnc .t L é E, o #; 1 #: ù, L.-R to <: .1 .ii;.
Rdy.) N3 -: curvature .i ds; n i: .i r '; c: 1 extri.3u: 'r' - '3 au C01' :: '(jCtlUl' i? 5, 8ù <'t lo'f, î @ * The .iaùuii of curvature UU mliaii principal :: 1'l1 .é: 1: 'iqu': is 204 and the one at Niroir c;,> ton.oài + convex of dl: ",, 10 L 'à1-l; .ni; .t Iii of corrector <:. 5t in glass 01 ") ', J .: jas de rie bo ..' .; they 1,5Lb t cj-L'Vicient d-3 dis- J?, "riOi1; 1 6 <'F, 1; l' elé, <i, .. ùt V <is in.;: ez.:> cz'o.ii; 1 dlài "ià #: l, 5l3 t at coefficients of di & i) .r! 3lon At 60, z <1'écartell12! lt eh- t:. '8 1 mirror prlnoiu.1 F: t 1 = 'sensor mirror is 74 L' 3uvex.i'oài., A free of the pyincipa mirror.1 is, lE: = j6, of Box that 1 a ,, ¯isL, l "J8 '::: focal 191t éitli ±; a. 1.3 times the opening li- '0 :::: 8.
The opening lioz '<e of the oojecbif #it of 60 and 1 - t Ó.iatal1cQ focal length of 420. An OCU1i: iix ;;;) with focal distance of 21 <Eù i'Dùinit therefore u..1 'h bezel ùa 2z x 60 The total8 of the bezel is 1'70, 113 ui # The outer diameter of the case is? 5 and that of the case of,? :: ciG1118S is 45; the total weight is 11th 430 Qra's.
Fig. 5 shows 19 optical diagram of the objective and the inverting lens system of a gold i. execution id of the lun8tte couforii18 to the invention, with plane sensor mirror ..
Lea: light rays fall on the corrector o, and, * after reflection by the concave spneric mirror they reach the plane sensor mirror 0 .. which Teflécnit the rays-9 in their di- / 1
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initial rection. The inverted image B1 of an object, formed by the objective constituted by the corrector, the main mirror and the sensor mirror and arranged at a great distance in front of the telescope, is represented with the aid of a system of inverting lenses, consisting of the field lens r and the inverting lens proper s, like a standing image B2 which can be observed in the usual way using an eyepiece. The t and u diaphragms prevent the entry of false-light into the eyepiece.
The plane mirror ¯% is mounted, together with the diaphragm t, on the corrector o, while the diaphragm u is used to embed the lenses and 8.
In this telescope, the optical axis of the objective of the inverting lens system coincides with that of the eyepiece and it does not include inverting prisms.
Fig. 6 shows the optical diagram of the lens of an embodiment of the telescope according to the invention, with a concave sensor mirror.
The objective, constituted by the corrector and the main concave mirror W, forms / of an object located in front of the telescope, the inverted image B3.
The concave sensor mirror x forms of this inverted image B3 a standing image B4 observable by an eyepiece. The y and z diaphragms are used to eliminate false light.
In certain cases, it may be useful to use in this embodiment a second corrective lens placed in the path of the rays between the sensor mirror and the eyepiece. In Fig. 6, this second corrective lens is drawn in dotted lines. In this case, the housing v of the diaphragm acts as an embedding.
Finally, the Fige. and 8 serve to describe one embodiment of a finder scope according to the invention. The dear-
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ciieur is used here with a telescope as described with reference to Figures 1, 2 and 3.
Fig. 7 shows the corrector A, pierced with an opening B. The objective C of the dchercheur is mounted in this opening. The sensor mirror D can rotate around an axis E. A torsion spring F is rigidly fixed by one of its ends to the sensor mirror D and by the other end to the corrector A. The sensor mirror is rigidly connected to the arm G, in which an opening H.
Fig. 8 shows the sensor mirror in profile seen in the direction of the optical axis of the telescope. In the opening H grips the hook I, which constitutes the end of the flexible rod J, rigidly fixed to the plate K. The plate K is held by the spring L in the tube M, so that the plate K can slip. The plate K can be moved by the flexible cable N, which passes through the wall 0 of the telescope housing.
When pushing button P of the flexible cable, the plate K is pushed downwards, against the pressure spring L. As a result, the flexible rod J goes down and the sensor mirror turns around the axis E , against the torsion spring F until it occupies the position shown in dotted lines in Figs 7 and 8.
In this position, the path between the viewfinder objective and the opening in the main mirror (see Fig. 1), is clear, so that the image of the seeker can be seen in the eyepiece. If the flexible cable is then released, under the combined effect of the torsion spring F and the pressure spring L, the sensor mirror returns to its initial position (fixed by a yoke not shown in the figure. ), so that the rays of the active object of the searcher are intercepted and that we perceive the image formed by the corrector, the main mirror and the sensor mirror.
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In this case, the focal length of the viewfinder lens is 150mm, that of the lens is 435mm, so the use of an eyepiece with a focal length of 21mm provides magnification of the main scope. of 22 times and of the seeker 7.5 times, while the field of view of the seeker is three times that of the lime.
Without additional mirror, and without separate search tube, we therefore obtain an internal searcher, free of parallax, and the passage from the image of the searcher to the image of the telescope and vice versa can be carried out during the observation, quickly and easily, using the same eyepiece, by operating a flexible cable.