Зеркально-линзовая телескопическая концентрическая система

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к зеркально-линзовым телеконцентрическим системам, и может быть использовано в оптических сканирующих устройствах для развертки лазерного излучения , в качестве системы переноса зрачка, а также в качестве репродукционного объектива. Цель изобретения - улучшение качества изображения и уменьшение габаритов. Система содержит два компонента. Первый компонент , по ходу луча, представляет собой концентрический мениск 1, вьтуклая поверхность которого имеет зеркальное покрытие с задним отражением, образующим вогнутое зеркало 2. Второй компонент - выпуклое сферическое зеркало 3, установленное перед мениском 1 на расстоянии, обеспечивающем сопряжение промежуточного изображения с центральной частью зеркала 2. Мениск выполняется из материала с коэффициентом преломления 1,60. Это позволяет осуществить двойную коррек- g цию сферической аберрации. Входной зрачок 4 и сопряженный с ним в масштабе 1:1 зрачок 5 находятся в одной плоскости, проходящей через центр кривизны оптических поверхностей системы перпендикулярно оптической оси. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3В (21) 3897353/24-10 (22) 15.05.85 (46) 07.01.87. Бюл. Ф 1 (72) А.В. Бердинских, P.Н. Сингатуллин, Г.Я. Соловьев и В.В. Кравченко (53) 535.318(088.8) (56) Патент США У 4029389, кл. 35Р-7, опублик. 1976.

Патент США Ф 3520586, кл. 350-6, опублик. 1966. (54) ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ КОНЦЕНТРИЧЕСКАЯ CHCTEMA (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к зеркально-линзовым телеконцентрическим системам, и может быть использовано в оптических сканирующих устройствах для развертки лазерного излучения, в качестве системы переноса зрачка, а также в качестве репродукционного объектива. Цель изобрете, SU„„1282047 А 1 (58 4 G 02 В 17/08 23/00 26/10 13/26 ния — улучшение качества изображения и уменьшение габаритов. Система содержит два компонента. Первый компонент, по ходу луча, представляет собой концентрический мениск 1, выпуклая поверхность которого имеет зеркальное покрытие с задним отражением, образующим вогнутое зеркало 2. Второй компонент — выпуклое сферическое зеркало 3, установленное перед мениском 1 на расстоянии, обеспечивающем сопряжение промежуточного изображения с центральной частью зеркала 2.

Мениск выполняется из материала с коэффициентом преломления 1,60. Это позволяет осуществить двойную коррекцию сферической аберрации. Входной зрачок 4 и сопряженный с ним в масштабе 1:1 зрачок 5 находятся в одной плоскости, проходящей через центр кривизны оптических поверхностей системы перпендикулярно оптической оси. 2 ил.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к зеркально-линзовым телеконцентрическим системам, и может быть использовано в оптических сканирующих 5 устройствах для развертки лазерного излучения в качестве системы переноса зрачка, а также в качестве репродукционного объектива.

Цель изобретения — улучшение ка- 10 чества изображения и уменьшение габаритов.

На фиг. 1 изображена зеркальноФ линзовая телескопическая концентрическая система, меридиональное сечение, на фиг. 2 — то же, сагиттальное сечение.

Система состоит из двух компонентов. Первый компонент, по ходу лучей, представляет собой концентричный мениск 1, выпуклая поверхность которого имеет зеркальное покрытие с задним отражением, образующим вогнутое зеркало 2. Второй компонент — выпук25 лое сферическое зеркало 3, установленное на расстоянии, обеспечивающем сопряжение промежуточного иэображения с центральной частью вогнутого зеркала 2, что дает телескопический ход лучей. Все оптические поверхности

30 системы имеют общий центр кривизны.

Входной зрачок 4 и сопряженный с ним в масштабе 1:1 зрачок 5 находятся в одной плоскости, проходящей через центр оптической системы перпендикулярно оптической оси.

Совмещение вогнутой поверхности зеркала с выпуклой поверхностью мениска путем нанесения на поверхность мениска зеркального покрытия с задним отражением позволяет уменьшить габариты системы, упростить конструкцию и повысить ее жесткость. Размещение выпуклого зеркала перед мениском позволяет совместить промежуточ- 45 ное изображение с центральной частью вогнутого зеркала, что дает тройной ход лучей в половине системы до промежуточного изображения. Это в совокупности с выбором показателя прелом-50 ления материала мениска улучшает аберрационную коррекцию и дает возможность двойного исправления сферической аберрации.

Условием исправления и двойной коррекции сферической аберрации с

1 ° П точностью до 2 -3 являются условные выполнения мениска 1 с показателем

47 2 преломления 1,6 и следующие соотношения;

R,: — 2D „ R = 3 77D где R — радиус вогнутой поверхности

1 мениска 1;

К вЂ” радиус вогнутого зеркала 2;

R — радиус выпуклого зеркала 3, D „ — диаметр входного зрачка; — длина системы.

Остальные аберрации системы устраняются автоматически: кома, астигматизм и дисторсия — ввиду концентричности всех поверхностей, кривизна изображения — вследствие афокальности (телескопичности) системы при увеличении, равном единице.

Ход лучей в оптической системе следующий. Пучок лучей, исходящий из зрачка 4 и параллельный оптической оси, преломляется вогнутой поверхностью мениска 1, после чего становится расходящимся и падает на вогнутое сферическое зеркало 2. Отразившись от зеркала 2, пучок становится сходящимся и, пройдя мениск 1, вторично преломившись на его поверхности, падает на верхнюю половину выпуклого зеркала 3.

Отразившись от зеркала 3, пучок третий раэ преломляется поверхностью мениска 1 и, пройдя его, фокусируется в вершине зеркала 2. Отразившись от вершины зеркала 2 и, став расходящимся, пучок в четвертый раз преломляется вогнутой поверхностью мениска и, отраженный нижней половиной зеркала 3, в пятый раэ преломляется поверхностью мениска. Пройдя мениск, отразившись от зеркала 2 и став сходящимся, пучок лучей в шестой раз преломляется поверхностью мениска 1 и параллельно оптической оси проходит через зрачок 5.

Применение предлагаемой зеркально-линзовой концентрической системы относительно известной с таким же размером входного зрачка позволяет в три раза уменьшить габариты, улучшить аберрационную коррекцию, повысить жесткость и технологичность конструкции. Кроме того, предлагаемая телескопическая система может быть использована в качестве репродукционного объектива, работающего с к увеличением 1, когда предмет и иэображение расположены в одной плоскости, проходящей через центр системы перпендикулярно оптической оси.

1282047

Составитель В .Архипов

Техред И.Попович

Редактор M.Áëàíàð

Корректор Л.Пилипенко

Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7263/44

Производственно †полиграфическ предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула из обретения

Зеркально-линзовая телескопическая концентрическая система, содержащая концентрический мениск, обращенный вогнутостью к предмету, вогну- 5 тое и выпуклое сферические зеркала, отличающая с я тем, что, с целью улучшения качества изображения и уменьшения габаритов, вогнутое сферическое зеркало выполнено в виде отражающего покрытия, нанесенного на выпуклую поверхность мениска, выпуклое сферическое зеркало выполнено в виде отдельного компонента и установлено перед концентрическим мениском на расстоянии 0,03R от него, толщина мениска равна 0,47R, где R — радиус вогнутого зеркала, при этом мениск выполнен иэ материала с показателем преломления 1,6,