Ахроматический корректор абберраций оптической системы Советский патент 1991 года по МПК G02B3/00 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к технике осветительных систем в микроскопах и проекционных устройствах

Целью изобретения является расширение области применения путем обеспечения коррекции сферической аберрации оптической системы.

На чертеже изображена схема ахроматического корректора

Корректор выполнен в виде линзы 1. которая имеет первую сферическую поверхность 2 радиусом п и вторую сферическую поверхность 3 радиусом Г2. Толщина линзы d определяется как расстояние между вершинами 4 и 5 поверхностей 2 и 3.

Изображение предмета, расположен- на оптической оси в точке 6 на расстоянии а от точки 4 первой сферической поверхности, строится линзой 1 в плоскости на расстоянии (аз) от то0 же точки 4. Можно

показать, что в соответствии с законами геометрической оптики

+ d

При этом, так как п зависит от длины света Азаз также зависит от Я Наименее сильной зависимости можно ожидать, если

о о ел

CJ

ю о

с(0з dn

(ГЪГ2,С/,

Проводя соответствующие выкладки, можно показать, что указанное условие выполняется при

(и. Y

d ъ о / пг (п-1 /V

+ 4- -

drf г, о)

Таким образом, предлагаемая линза строит изображение предмета на расстоянии (аз) от первой поверхности; при этом величина (аз) мало зависит от длины волны света. Предлагаемая линза позволяет произ- 10 водить преобразование пучков света с построением изображения предметов в широком спектральном диапазоне без потери интегральной габаритной яркости источника за счет хроматизма.15 Рассматривают работы линзы со следующими параметрами:

d 20 мм, п 1,5. а -100 мм, м 40 мм. При этом величина Г2 в соответствии с предложенным соотношением оказывается 20 равной Г2 57,25 мм.

Рассчитывают расстояние от первой поверхности линзы из КУ-1 до плоскости изображения предмета на длинах волн /U 214,4 нм, Я2 589,3 нм (п1 1.54341, П2 25 1,45860). В результате расчета для п 1,5 получают

аз ( Л.1 214 нм) 96,653 мм;

аз (h 589 HMJ 95,638 мм.

Таким образом, хроматизм предлагав- 30 мой линзы оказывается весьма невелик (0,015 мм) по всей области спектра -/от глубокого ультрафиолета до красной области.

Предлагаемая линза может найти применение в осветителях, предназначенных 35 для эффективного сбора света от ламповых

источников с высокой габаритной яркостью и создания высоких плотностей мощности излучения при освещении предмета в технике микроскопов, спектральных, проекционных приборов фотоэлектрических анализаторов аэрозолей и др. Предлагаемая линза обладает сферической аберрацией противоположного знака относительно аберраций сферического зеркала, что позволяет использовать ее в ука- занных осветителях для коррекции аберраций сферического зеркала. Формула изобретения Ахроматический корректор аберраций оптической системы, выполненный в виде одиночной линзы с сферическими преломляющими поверхностями, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем обеспечения коррекции сферической аберрации оптической системы, параметры линзы удовлетворяют соотношению

(- ILL J.Y

d г, а }

пг (п-1 /V + I - + - I

drt г, а/

где п, Г2 - радиусы кривизны соответственно первой и второй преломляющих поверхностей;

d -толщина;

п - коэффициент преломления материала линзы в рабочем диапазоне спектра;

а - расстояние от вершины первой преломляющей поверхности линзы до предмета.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к технике осветительных систем в микроскопах и проскулонных устройствах. Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения коррекции сферической аберрации оптической системы. Ахроматический корректор аберраций оптической системы содержит одиночную линзу 1 со сферическими преломляющими поверхностями и с параметрами, удовлетворяющими соотношению R₂ = D(N/D - N-1/R₁ - 1/A)²/N²/DR₁ + (N-1/R₁ + 1/A)², где R₁R₂ - радиусы кривизны первой и второй преломляющих поверхностей

D - толщина

N - коэффициент преломления материала линзы в рабочем диапазоне спектра

A - расстояние от вершины первой преломляющей поверхности линзы до предмета.

6 7

Оз