Catadioptric system
एक कैटाडियोप्ट्रिक ऑप्टिकल प्रणाली वह है जहाँ अपवर्तन और प्रतिबिंब को एक ऑप्टिकल प्रणाली में जोड़ा जाता है, आमतौर पर लेंस (डायोप्ट्रिक्स) और घुमावदार दर्पण (कैटोप्ट्रिक्स) के माध्यम से। कैटाडियोप्ट्रिक संयोजनों का उपयोग फ़ोकसिंग सिस्टम जैसे सर्चलाइट, हेडलैंप, प्रारंभिक लाइटहाउस फ़ोकसिंग सिस्टम, ऑप्टिकल टेलीस्कोप, माइक्रोस्कोप और टेलीफ़ोटो लेंस में किया जाता है। लेंस और दर्पण का उपयोग करने वाली अन्य ऑप्टिकल प्रणालियों को "कैटाडियोप्ट्रिक" के रूप में भी जाना जाता है, जैसे कि निगरानी कैटाडियोप्ट्रिक सेंसर। प्रारंभिक कैटाडियोप्ट्रिक प्रणाली कैटाडियोप्ट्रिक संयोजनों का उपयोग कई प्रारंभिक ऑप्टिकल प्रणालियों के लिए किया गया है। 1820 के दशक में, ऑगस्टिन-जीन फ्रेसनेल ने अपने फ्रेसनेल लेंस के कई कैटाडियोप्ट्रिक लाइटहाउस परावर्तक संस्करण विकसित किए। लियोन फौकॉल्ट ने 1859 में एक कैटाडियोप्ट्रिक माइक्रोस्कोप विकसित किया ताकि उच्च शक्ति पर वस्तुओं की छवि के लिए लेंस का उपयोग करने के विचलन का मुकाबला किया जा सके। 1876 में एक फ्रांसीसी इंजीनियर, ए. मैंगिन ने कांच के पीछे की ओर चांदी की सतह के साथ एक अवतल कांच परावर्तक, जिसे मैंगिन दर्पण कहा जाता है, का आविष्कार किया। गोलाकार दर्पण के विचलन को ठीक करने के लिए परावर्तक की दो सतहों में अलग-अलग त्रिज्याएँ होती हैं। प्रकाश कांच के माध्यम से दो बार गुजरता है, जिससे समग्र प्रणाली एक ट्रिपल लेंस की तरह कार्य करती है। सर्चलाइट में मैंगिन दर्पणों का उपयोग किया जाता था, जहाँ वे लगभग एक वास्तविक समानांतर किरण का उत्पादन करते थे। कई कैटाडियोप्ट्रिक दूरबीनें पीछे की ओर एक परावर्तक परत के साथ नकारात्मक लेंस का उपयोग करती हैं जिन्हें "मैंगिन दर्पण" के रूप में संदर्भित किया जाता है, हालांकि वे मूल मैंगिन की तरह एकल-तत्व उद्देश्य नहीं हैं, और कुछ तो मैंगिन के आविष्कार से भी पहले के हैं। कैटाडियोप्ट्रिक टेलीस्कोप कैटाडियोप्ट्रिक टेलीस्कोप ऑप्टिकल टेलीस्कोप हैं जो एक छवि बनाने के लिए विशेष रूप से आकार के दर्पण और लेंस को जोड़ते हैं। यह आमतौर पर इसलिए किया जाता है ताकि दूरबीन में उनके ऑल-लेंस या ऑल-मिरर समकक्षों की तुलना में समग्र रूप से अधिक मात्रा में त्रुटि सुधार हो सके, जिसके परिणामस्वरूप व्यापक विचलन-मुक्त दृश्य क्षेत्र हो। उनके डिजाइनों में सरल सभी गोलाकार सतह हो सकती हैं और एक मुड़े हुए ऑप्टिकल पथ का लाभ उठा सकते हैं जो दूरबीन के द्रव्यमान को कम करता है, जिससे उनका निर्माण करना आसान हो जाता है। कई प्रकार एक संयुक्त छवि बनाने वाली ऑप्टिकल प्रणाली में "सुधारक", एक लेंस या घुमावदार दर्पण का उपयोग करते हैं ताकि परावर्तक या अपवर्तक तत्व अपने समकक्ष द्वारा उत्पादित विचलन को ठीक कर सके। कैटाडायोप्ट्रिक डायलाइट्स कैटाडायोप्ट्रिक डायलाइट्स कैटाडायोप्ट्रिक दूरबीन का सबसे पहला प्रकार है। इनमें एक एकल-तत्व अपवर्तक दूरबीन उद्देश्य होता है जो एक चांदी-समर्थित नकारात्मक लेंस (एक मैंगिन दर्पण के समान) के साथ संयुक्त होता है। इनमें से पहला 1814 में डब्ल्यू. एफ. हैमिल्टन द्वारा पेटेंट किया गया हैमिल्टनियन दूरबीन था। 19वीं शताब्दी के अंत में जर्मन ऑप्टिशियन लुडविग शुपमैन द्वारा डिजाइन किए गए शुपमैन मध्यवर्ती दूरबीन ने अपवर्तक प्राथमिक के केंद्र से परे कैटाडियोप्ट्रिक दर्पण को रखा और प्रणाली में एक तीसरा सुधार/ध्यान केंद्रित करने वाला लेंस जोड़ा। पूर्ण-एपर्चर सुधारक कई दूरबीन डिजाइन हैं जो एक गोलाकार प्राथमिक दर्पण के सामने एक या अधिक पूर्ण-व्यास वाले लेंस (जिन्हें आमतौर पर "सुधारक प्लेट" कहा जाता है) रखने का लाभ उठाते हैं। ये डिजाइन सभी सतहों के "गोलाकार रूप से सममित" होने का लाभ उठाते हैं और मूल रूप से दर्पण आधारित ऑप्टिकल सिस्टम (परावर्तक दूरबीनों) के संशोधन के रूप में आविष्कार किए गए थे ताकि उन्हें कोमा या दृष्टिवैषम्य से अपेक्षाकृत मुक्त एक छवि तल की अनुमति मिल सके ताकि उन्हें खगोलीय कैमरों के रूप में उपयोग किया जा सके। वे एक गोलाकार दर्पण की प्रणाली के सामने एक बड़े लेंस (एक सुधारक) के साथ एक ही बिंदु पर प्रकाश को प्रतिबिंबित करने की क्षमता को जोड़कर काम करते हैं जो आने वाले प्रकाश को थोड़ा झुकाता है, जिससे गोलाकार दर्पण को अनंत पर वस्तुओं की छवि बनाने की अनुमति मिलती है। इनमें से कुछ डिजाइनों को कॉम्पैक्ट, लंबी-फोकल-लंबाई वाले कैटाडियोप्ट्रिक कैसग्रेन बनाने के लिए अनुकूलित किया गया है। श्मिट सुधारक प्लेट, पहली पूर्ण-व्यास सुधारक प्लेट, का उपयोग बर्नहार्ड श्मिट के 1931 के श्मिट कैमरे में किया गया था। श्मिट कैमरा एक विस्तृत-क्षेत्र फोटोग्राफिक दूरबीन है, जिसमें प्राथमिक दर्पण की वक्रता के केंद्र में सुधारक प्लेट होती है, जो मुख्य फोकस पर ट्यूब असेंबली के अंदर एक फोकस पर एक छवि का उत्पादन करती है जहां एक घुमावदार फिल्म प्लेट या डिटेक्टर लगाया जाता है। अपेक्षाकृत पतला और हल्का सुधारक श्मिट कैमरों को 1.3 मीटर तक के व्यास में बनाने की अनुमति देता है। सुधारक के जटिल आकार को बनाने में कई प्रक्रियाएं लगती हैं, जो ऑप्टिकल ग्लास के एक सपाट टुकड़े से शुरू होती हैं, पूरे टुकड़े को मोड़ने के लिए इसके एक तरफ वैक्यूम रखती हैं, फिर प्राथमिक दर्पण के कारण होने वाले गोलाकार विचलन को ठीक करने के लिए आवश्यक सटीक आकार प्राप्त करने के लिए दूसरी तरफ के फ्लैट को पीसकर पॉलिश करती हैं। डिजाइन ने कई श्मिट रूपों को खुद को उधार दिया है। लोकप्रिय उप-प्रकार श्मिट-कैसेग्रेन दूरबीनें शौकिया खगोलीय बाजार में सबसे लोकप्रिय वाणिज्यिक डिजाइनों में से एक हैं, जिनका 1960 के दशक से बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा रहा है। डिजाइन श्मिट कैमरा फिल्म धारक को एक कैसग्रेन सेकेंडरी मिरर के साथ बदल देता है, जिससे एक लंबी फोकल लंबाई और देखने के एक संकीर्ण क्षेत्र के साथ एक मुड़ा हुआ ऑप्टिकल पथ बनता है। मेनिस्कस करेक्टर खोल एक विस्तृत क्षेत्र दूरबीन बनाने के लिए जटिल श्मिट करेक्टर प्लेट को एक आसान-से-निर्माण पूर्ण-एपर्चर गोलाकार मेनिस्कस लेंस (एक मेनिस्कस करेक्टर खोल) के साथ बदलने का विचार 1940 के दशक की शुरुआत में कम से कम चार ऑप्टिकल डिजाइनरों के साथ हुआ, जिसमें अल्बर्ट बोवर्स (1940), दिमित्री दिमित्रीविच मकसुतोव (1941), के. पेनिंग और डेनिस गैबर (1941) शामिल थे। युद्धकालीन गोपनीयता ने इन आविष्कारकों को एक-दूसरे के डिजाइनों के बारे में जानने से रोक दिया, जिससे प्रत्येक एक स्वतंत्र आविष्कार बन गया। अल्बर्ट बोवर्स ने अगस्त 1940 में एक प्रोटोटाइप मेनिस्कस टेलीस्कोप का निर्माण किया और फरवरी 1941 में इसका पेटेंट कराया। यह एक गोलाकार संकेंद्रित मेनिस्कस का उपयोग करता था और केवल एक एकवर्णी खगोलीय कैमरे के रूप में उपयुक्त था। एक बाद के डिजाइन में उन्होंने रंगीन विचलन को सही करने के लिए एक सीमेंटेड डबल्ट जोड़ा। दिमित्री मकसूतोव ने अक्टूबर 1941 में इसी तरह के मेनिस्कस टेलीस्कोप, मकसूतोव टेलीस्कोप के लिए एक प्रोटोटाइप का निर्माण किया और उसी वर्ष नवंबर में इसका पेटेंट कराया। उनके डिजाइन ने प्राथमिक दर्पण के करीब एक कमजोर नकारात्मक आकार के मेनिस्कस सुधारक को रखकर गोलाकार और रंगीन विचलन को ठीक किया। लोकप्रिय उप-प्रकार मक्सुतोव-कैसेग्रेन दूरबीनें सबसे अधिक देखी जाने वाली डिज़ाइन हैं जो एक मेनिस्कस सुधारक का उपयोग करती हैं, जो मक्सुतोव दूरबीन का एक प्रकार है। इसमें सुधारक पर एक चांदी का "स्थान" द्वितीयक होता है, जो एक संकीर्ण दृश्य क्षेत्र के साथ एक लंबी फोकल लंबाई लेकिन कॉम्पैक्ट (मुड़ा हुआ ऑप्टिकल पथ) दूरबीन बनाता है। यह डिजाइन विचार दिमित्री मकसूतोव के 1941 के नोटों में दिखाई दिया और मूल रूप से लॉरेंस ब्रेमर (क्वेस्टर, 1954) और जॉन ग्रेगरी (1955 पेटेंट) द्वारा वाणिज्यिक डिजाइनों में विकसित किया गया था। सिल्वरड सेकेंडरी स्पॉट के साथ करेक्टर का संयोजन मक्सुतोव-कैसेग्रेन को कम रखरखाव और ऊबड़-खाबड़ बनाता है क्योंकि उन्हें एयर-सील किया जा सकता है और संरेखण (कोलिमेशन) में स्थिर किया जा सकता है। हौटन सुधारक लेंस हौटन दूरबीन या लूरी-हौटन दूरबीन एक ऐसा डिज़ाइन है जो मुख्य दर्पण के गोलाकार विचलन को सही करने के लिए पूरे सामने के छिद्र पर एक विस्तृत यौगिक सकारात्मक-नकारात्मक लेंस का उपयोग करता है। यदि वांछित है, तो दो सुधारक तत्वों को एक ही प्रकार के कांच से बनाया जा सकता है, क्योंकि हौटन सुधारक का रंगीन विचलन न्यूनतम है। सुधारक श्मिट-कैससेग्रेन के सामने के सुधारक की तुलना में मोटा होता है, लेकिन मैक्सुटोव मेनिस्कस सुधारक की तुलना में बहुत पतला होता है। लेंस की सभी सतह और दर्पण की सतह गोलाकार होती है, जो शौकिया निर्माण को बहुत आसान बनाती है। उप-एपर्चर सुधारक उप-एपर्चर सुधारक डिजाइनों में, सुधारक तत्व आमतौर पर एक बहुत बड़े उद्देश्य के केंद्र में होते हैं। ये तत्व लेंस और दर्पण दोनों हो सकते हैं, लेकिन चूंकि कई सतह शामिल हैं, इसलिए इन प्रणालियों में अच्छा विचलन सुधार प्राप्त करना बहुत जटिल हो सकता है। उप-एपर्चर सुधारक कैटाडियोप्ट्रिक दूरबीनों के उदाहरणों में आर्गुनोव-कैससेग्रेन दूरबीन, क्लेवत्सोव-कैससेग्रेन दूरबीन और उप-एपर्चर सुधारक मकसूतोव शामिल हैं, जो एक "माध्यमिक दर्पण" के रूप में उपयोग करते हैं, एक ऑप्टिकल समूह जिसमें लेंस तत्व और कभी-कभी विचलन को ठीक करने के लिए डिज़ाइन किए गए दर्पण होते हैं, साथ ही जोन्स-बर्ड न्यूटोनियन दूरबीन, जो फोकस के पास लगे एक छोटे सुधारक लेंस के साथ एक गोलाकार प्राथमिक दर्पण का उपयोग करते हैं। फोटोग्राफिक कैटाडियोप्ट्रिक लेंस विभिन्न प्रकार के कैटाडियोप्ट्रिक प्रणालियों का उपयोग कैमरा लेंस में भी किया जाता है जिन्हें वैकल्पिक रूप से कैटाडियोप्ट्रिक लेंस (सीएटी), रिफ्लेक्स लेंस या मिरर लेंस के रूप में जाना जाता है। ये लेंस कैसग्रेन डिजाइन के किसी रूप का उपयोग करते हैं जो ऑप्टिकल असेंबली की भौतिक लंबाई को बहुत कम कर देता है, आंशिक रूप से ऑप्टिकल पथ को मोड़कर, लेकिन ज्यादातर उत्तल माध्यमिक दर्पण के टेलीफोटो प्रभाव के माध्यम से जो फोकल लंबाई को कई बार (4 से 5 गुना तक) गुणा करता है। यह 250 मिमी से लेकर 1000 मिमी तक की फोकल लंबाई वाले लेंस बनाता है जो अपने लंबे-फोकस या टेलीफोटो समकक्षों की तुलना में बहुत छोटे और कॉम्पैक्ट होते हैं। इसके अलावा, रंगीन विचलन, लंबे अपवर्तक लेंसों के साथ एक प्रमुख समस्या, और ऑफ-एक्सिस विचलन, परावर्तक दूरबीनों के साथ एक प्रमुख समस्या, कैटाडियोप्ट्रिक प्रणाली द्वारा लगभग पूरी तरह से समाप्त हो जाती है, जिससे वे जो छवि उत्पन्न करते हैं वह कैमरे के बड़े फोकल प्लेन को भरने के लिए उपयुक्त हो जाती है। हालांकि, कैटाडियोप्ट्रिक लेंस में कई कमियां हैं। तथ्य यह है कि उनके पास एक केंद्रीय बाधा है इसका मतलब है कि वे प्रकाश संचरण को नियंत्रित करने के लिए एक समायोज्य डायाफ्राम का उपयोग नहीं कर सकते हैं। इसका मतलब है कि लेंस का एफ-नंबर मान ऑप्टिकल प्रणाली के समग्र डिज़ाइन किए गए फोकल अनुपात (प्राथमिक दर्पण का व्यास फोकल लंबाई में विभाजित) के लिए तय किया जाता है। लेंस को रोकने में असमर्थता के परिणामस्वरूप कैटाडियोप्ट्रिक लेंस में क्षेत्र की कम गहराई होती है। एक्सपोजर को आमतौर पर लेंस के सामने या पीछे तटस्थ घनत्व फिल्टर के प्लेसमेंट द्वारा समायोजित किया जाता है। उनका मॉडुलन स्थानांतरण कार्य कम स्थानिक आवृत्तियों पर कम कंट्रास्ट दिखाता है। अंत में, उनकी सबसे प्रमुख विशेषता छवि के निष्क्रिय क्षेत्रों का कुंडलाकार आकार है, जो प्रवेश पुतली के आकार के कारण एक डोनट के आकार का 'आईरिस ब्लर' या बोकेह देता है। कई कंपनियों ने 20वीं शताब्दी के उत्तरार्ध में कैटाडियोप्ट्रिक लेंस बनाए। निकॉन (मिरर-निकोर और बाद में रिफ्लेक्स-निकोर नामों के तहत) और कैनन दोनों ने कई डिजाइन पेश किए, जैसे कि 500 मिमी 1:8 और 1000 मिमी 1:11। टैमरॉन, सामयांग, विविटार और ऑप्टेका जैसी छोटी कंपनियों ने भी कई संस्करणों की पेशकश की, जिनमें से तीन बाद वाले ब्रांड अभी भी आधुनिक सिस्टम कैमरों में उपयोग के लिए कई कैटाडियोप्ट्रिक लेंस का सक्रिय रूप से उत्पादन करते हैं। सोनी (पूर्व में मिनोल्टा) ने अपने अल्फा रेंज के कैमरों के लिए 500 मिमी कैटाडियोप्ट्रिक लेंस की पेशकश की। सोनी लेंस को ऑटो-फोकस की सुविधा के लिए एक प्रमुख ब्रांड द्वारा निर्मित एकमात्र रिफ्लेक्स लेंस होने का गौरव प्राप्त था (सोनी के उत्पादन से पहले समान मिनोल्टा-निर्मित लेंस के अलावा)। कैटाडियोप्ट्रिक लेंस की गैलरी एस्ट्रोग्राफ श्मिट-कैसेग्रेन दूरबीन कैटोप्ट्रिक्स डायोप्ट्रिक्स छवि बनाने वाली ऑप्टिकल प्रणाली दूरबीन प्रकारों की सूची लुडविग शुपमैन संदर्भ बाहरी लिंक telescope-optics.net, कैटाडियोप्ट्रिक टेलीस्कोप अपने दर्पण लेंस से प्यार करना सीखना-olympuszuiko.com ऑप्टिकल दूरबीनों से फोटोग्राफिक लेंस डिजाइन टेलीस्कोप प्रकार