虹科分享|反射物鏡中蜘蛛腿架的影響
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上次介紹了反射物鏡的特征參數,包括遮蔽、傳輸波前,以及其雙鏡結構。需要注意的是,反射物鏡中的次鏡需要蜘蛛腿架支撐。這種蜘蛛腿架,無論是直的還是彎曲的,都會導致衍射,這種結構導致的衍射線并沒有實際的科學意義。
彎曲的蜘蛛支架是為天文望遠鏡中的次鏡開發的。腿架通常不用于專業望遠鏡,但出于美學原因似乎在業余世界中很受歡迎。在許多拍攝的明亮恒星上可以看到這個十字,并記錄在膠片或 CCD 上。值得注意的是,世界上最著名的望遠鏡哈勃太空望遠鏡使用的是直腿蜘蛛架,在它拍攝的許多照片中都很明顯,如下所示。

哈勃太空望遠鏡拍攝的圖片,具有明顯的十字衍射
l 直腿架數量的比較
反射物鏡通常有三個或四個蜘蛛腿架(虹科提供兩種選擇)。3蜘蛛腿架通常受到青睞,因為它衍射的能量比4蜘蛛腿架少——這種衍射能量與蜘蛛腿架的總長度成正比。然而,3蜘蛛腿架會產生六個等間距的衍射尖峰,但它們比4蜘蛛腿架的4個尖峰要暗得多——具體選擇取決于客戶的應用或偏好。
在正常情況下,當對對比度范圍為 1000:1 的場景進行成像時,普通膠片或傳感器無法看到或記錄這些尖峰的影響。只有當強烈的亮點被成像時(特別是超過傳感器飽和),衍射尖峰才會變得明顯。如果這些尖峰影響較大,則可以考慮使用彎曲的蜘蛛腿架。它們確實顯著降低了尖峰中的能量,但應該注意的是,與直蜘蛛腿架系統相比,系統調制傳遞函數 (MTF) 實際上沒有什么不同。
這是反射物鏡(HK x15 NA0.28)的光瞳,顯示了由副鏡及其安裝的 3蜘蛛腿架引起的遮蔽。

蜘蛛腿架的效果可以看下面的點擴散函數(點源圖像的強度圖),由蜘蛛腿架引起的衍射尖峰清晰可見,但請注意這是在 100,000:1 的密度范圍內繪制的。

為了比較,這是4蜘蛛腿架的等效傳播函數。

這說明了為什么通??蛻羰走x3蜘蛛腿架。
l 彎蜘蛛腿架
在分析彎蜘蛛腿架時,有幾個變量:腿架的曲率半徑、腿架的傾斜度和寬度。腿架通常被制成盡可能最小的寬度,但確實需要試驗半徑。以下是減小半徑的第三次重復,并且是第一次顯示沒有衍射尖峰。

顯然衍射尖峰不再存在。中心點外的能量現在看起來比直蜘蛛腿架的點擴散函數 (PSF) 略高,這是因為它是衍射級的能量略多,因為嚴格來說,彎曲腿架比直腿架稍長,尖峰中的能量現在重新分布在 PSF 的外部區域。
彎曲和直蜘蛛腿架的 MTF 基本相同。
l 技術小結
3蜘蛛腿架會產生六個等間距的衍射尖峰, 4蜘蛛腿架產生4個尖峰。
3蜘蛛腿架的衍射尖峰會更暗,衍射能量更少。
正常情況下,直蜘蛛腿架對圖像無顯著影響。
如果這些尖峰影響較大,可以考慮使用彎蜘蛛腿架,可以降低尖峰中的能量,但應該注意的是,兩者的系統調制傳遞函數 (MTF) 基本不同。
l 虹科反射物鏡
虹科反射物鏡共有6種標準型號,也可根據需求定制。所有反射物鏡均符合 RoHS 指令 2002/95/EC、2011/65/EU 和 205/863 的要求。

虹科默認提供直蜘蛛腿架的反射物鏡,可選3支架與4支架;可根據客戶要求額外付費提供彎蜘蛛腿架。
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