Фазовый объектив Советский патент 1986 года по МПК G02B3/08 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к классу высокоразрешающих объективов и может быть использовано для формирования качественного изображения в монохроматическом свете в спектральном диапазоне длин волн 0,05-10 мм.

На фиг.1 изображен фазовый объектив в разрезе, общий вид; на фиг.2 и 3 - графики поперечных и волновых аберраций осевой и внеосевой точек предмета.

Фазовый объектив состоит из френ левской линзы 1 со ступенчатым профилем на одной из своих поверхносте и афокального компенсатора фазовых искажений 2, выполненного в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету. Положение входных зрачков зон определяется точкой пересечения виньетирующей кромки ступеньки с номером i+i и рабочим склоном i-й.

В табл.1 приведены конструктивные параметры фазового объектива, предназначенного для работы с бесконечности на длине волны -8,6 мм имеющего поле зрения 2 р 30°, фокусное расстояние f 250 мм и от. л

носительное отверстие .

Оценка геометрических аберраций для осевой и внеосевой точек предмета .(фиг. 2 и 3) вьшолнена для плоскости установки, смещенной от фокуса центральной зоны на величину U -8 мм и находящейся от последне поверхности объектива на расстоянии S 169.76 мм. Волновые аберрации оцениваются как разности длин оптических путей лучей, проходящих на разных высотах френелевской поверхности в меридиальной и сагиттальной плоскостях относительно длины опти- .ческого пути главного луча центральной зоны.

В табл.2 приведены результаты расчета относительной освещенности Е в центре пятен для точек поля.

В случае малых аберраций среднеквадратическая волновая аберра Z ция W на выходном кольцевом; зрачке с номером i снязана с амплитудой возмущения U. в точке пересечения главного луча с плоскостью установки следующим выражением:

,2и, : ()

где т. - размер зоны с номером i; m. - размер зоны с номером i-1; П1| - размер внешней зоны; - количество зон. Фазовые сдвиги волновых фронтов Ч , каждой зоны вычисляются относительно опорных сфер сравнения, задан- ных с фазовыми смещениями 2U , как среднее значение отклонений волновых аберраций W для п лучей:

9 ТТ

, ) п л к.

Тогда относительная освещенность Eg в центре пятна определяется как квадрат результирующей амплитуды возмущения от N зон:

Е,, (IZU, sin4.)4 (Си, -соБЧ./

i-1 i-1

Падение освещенности по полю за счет наклона подающего луча в данной формуле не учитывается.

Формула изобретения

Фазовьш объектив, содержащей два компонента, первый из которых выпол- ней в виде линзы Френеля со ступенчатым профилем на одной из своих поверхностей высота ступенек которой определяется из соотнощения

h(n-l) КА ,

где h -. высота ступенек;

п - показатель преломления материала линзы Френеля; k - целое положительное число

(k 0,1,2...);

А - длина волны излучения принимаемого объективом, отличающий.с я тем, что, с целью увеличения поля зрения, вто- рой компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к предмету.

1

155,77 35,0 183,0 46,77

119,8

196,2 Полистирол

Таблица 2

f-y-i y/rw

fT - mgii.t 100-

MeouduOHafo nof

и

cazummaf/tiHOe

селения

-/

wm

- fOOПоперечнак

Составитель В.Сорокин Редактор Э.Слиган Техред л.Сердюкова Корректор в.Бутяга

Заказ 6663/39 Тираж 50 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва,-JK-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

BofHofoK

Изобретение относится к оптическому приборостроению и позволяет увеличить поле зрения устройства. Объектив состоит из двух компонентов, первый из которых выполнен в виде линзы .1 Френеля со ступенчатым профилем на одной из поверхностей. Афокальный компенсатор 2 фазовых искажений представляет собой отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету. Фазовые сдвиги волновых фронтов каждой зоны определены относительно опорных сфер сравнения, заданных с фазовыми смещениями 2 П . Волновые аберрации оцениваются как разности длин оптических путей лучей, проходящих на разных высотах френелевской поверхности в меридиальной и сагиттальной плоскостях относительно длины оптического пути главного луча центральной зоны. 3 ил., 2 табл. о (Л