Автоколлимационный объектив

 

Сотсгз Советских

Сециалистицесних

Республик

О П И С А Н И Е » ввт эт

ИЗОБРЕТЕН Nfl

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

2 (51) М. Кл. (22) Заявлено01.09.76 (21)2402807/18. 1О

Q 02 Я 17/08 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.78, Бголлетень № 1 (53) УД1< 771.351..7 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 10.01.78 (72) Авторы изобретения

В, А. Болотников, Б. H. Котлецов и M. fl. Сокольский (71) Заявитель (54) ABTOKOJ1EIIIMA11l IOI II II,II4- ОБЪЕК1ИВ

11елью изобретения является увеличение ноля зрения автоколлил ационного обьектива при сохранении достато пго высокой апертуры и высокого качества иэображения по

25 всему полю.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при создании проекционных систем, применяемых при изготовлении микроэлектронных схем.

Известны автоколлимационные объективы, содержашие вогнутое зеркало и плосковыпуклую линзу, соединенную с призмой-кубом (11 и12).

Характерной особенностью таких объективов является строгая концентричность вогнутых поверхностей, центры кривизны которьгх совпадают с плоскостью объекта.

Обычно отступление от концентричности не превышает 1-2 4. В обьективах исправлена сферическая аберрация и кома. Однако присутствует значительная кривизна и астигматиэм, сушественно сокрашаюшие поле зрения.

Среди известных обьективов подобного типа наиболее близким к предлагаемому является автоколлимационный обьектив, в котором между вогнутьгл зеркалом и плосковыпуклой линзой, соединенной с призмойкубом, установлен преломляюший компонент в виде плоскопараллельной пластины, склеенной иэ двух линз (3J.

Как и другие известные объективы подобного типа, данный объектив илтеет увеличение -1, т.е. предл ет и изображение те совпадают с центром кривизны зеркала.

Если сферические поверхности компонентов объектива концентричны, т.е. центры кривизны совпадают между собой и плоскостью

Ip предмета, то в объективе отсутствует сферическая аберрация и кома, и апертура объектива может быть легко доведена до высоких значений, например до 0,25-0,3 при хорошем качестве изображения и достаточ15 но большом рабочем расстоянии. Однако концентрическая система обладает значителг ным астигматизмом, что препятствует получению больших полей зрения, необходимых при фотолитографии.

587434

Поставленная цель достигается тем, что зеркало выполнено в форме одиночного отрицательного мениска с отражаюшим покрытием нв задней поверхности, а преломляюший компонент, установленный между пло<ъковыпуклой линзой и зеркалом, - в виде одиночного положительного мениска, обрашенного вогнутостью к зеркалу. При этом фокусное расстояние преломляюшего компонента выбрано в пределах 6-7 p, a его 1О толшина в пределах 0,13-0,17 (-радиус кривизны отражаюшей поверхности зеркала).

Изобретение поясняется чертежом.

Объектив состоит из последовательно установленных призмы-куба 1 со светоделительным покрытием, расположенного на рабочем расстоянии .А.,от обьекта 2, плос ковыпуклой линзы Д, накдеенной на. заднюю грань призмы Х; преломляюшего компонен .. тв 4 и вогнутого зеркала 5. . Зеркало. 5 выполнено в виде отрицательного мениска с зеркальным отражаюшим покрытием на задней поверхности, Компонент 4 представляет собой положительный мениск, обрв- i yj щенный вогнутостью к зеркалу. Фокусное расстояние преломляюшей компонента выбрано в пределах 6-7 и, а его толшина по оси - в пределах 0,13-0,17 . Оптическая сила плосковыпуклой линзы составляет величину порядка 0,7 оптической силы вогнутой отражавшей поверхности. Плоскость .изображения 6 удалена от соответствуюшей грани призмы 1 нв такое же расстояние А, что и наблюдаемый обьект. 2. 35

При работе обьектива излучение от объекта 2 попадает на входную грань призмы 1.

Часть излучения отражается светоделительной гранью призмы и проходит через плосковыпуклую линзу 3, компонент 4 и прелом- 4О ляюшую поверхность зеркала S, затем падает нв его отражающую поверхность. Отраженное излучение вновь проходит через компонент 4, плосковыцуклую линзу 3 и дает изображение предмета в плоскости 6 с уве- 4 личением -1 .

МВ предлагаемом объективе радиусы кри визны сверкала 5 концентричны, а центры кривизны. совпадают с плоскостью обьекта 2. 50

Радиус кривизны плосковыпуклой линзы

3 отступает от концентрнчности нв 20% в большую сторону. Компонент 4 выполнен не концентричиым, обрашен вогнутостью н

1 зеркалу 5 и установлен на расстоянии не ближе 1/2 г, от зеркала 5.

Отступление от концентричности позволило уменьшить астигмвтизм, а введение толстого мениска с толшиной по оси в пределах 0,13-0,17, с вогнутостью, обрешенной к зеркалу, позволило полностью устранить кривизну, астигмвтизм и скомпенсировать остаточную сферическую аберрацию.

Таким образом, введение положительного мениска с фокусным расстоянием 6-7 t, толшиной 0,13-0,17 р в сочетании с зеркалом - отрицательным мениском с задней отражаюшей поверхностью и отступлением от концентричности радиуса плосковыпуклой линзы позволило значительно увеличить попе зрения.

В обьективе полностью отсутствует дисторсия по всему полю зрения. Частоно-контрастная характеристика близка к безаберрационной системе, и объектив уверенно обеспечивает разрешение, превышаю шее 700 лин/мм по всему полю зрения.

Таким образом, предлагаемый объектив обеспечивает высокое качество изображения в пределах линейного поля зрения, 80мм, более чем в 2 раза превышаюшем поле зрения ранее известного объектива.

Следует отметить, что в случае необходимости применения объектива для работы в широкой области спектра квк зеркало 5, так и компонент 4 могут быть выполнены склеенными иэ двух линз при соблюдении условий толшины, фокусного расстояния, концентричности радиусов квк для одиночных компонентов. формула изобретения

A втоколлимвционный обьектив, содержаший вогнутое зеркало с радиусом кривизны i, плосковыпуклую линзу, соединенную с призмой-кубом и установленный между вогнутым зеркалом и плосковыпуклой линзой преломляюший компонент, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения поля зрения, вогнутое зеркало выполнено в виде одиночного отрицательного мениска с отражающим покрытием нв задней пс верхности, а преломляюший компонент - в виде одиночного положительного мениска, обрвшенного вогнутостью к зеркалу, при атом фокусное расстояние преломляюшего компонента выбрано в пределах 6-7 г его

t толшннв по оси - в пределах 0,13-0,17 г .

Источники информации, принятые во внимание при акспертнзе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 396662, кл. Q 02 В 17/08, 1973.

2. Патент США ¹ 33553366338800, кл, 380120, 1970.

3. Авторское свидетельство ¹ 310585, кл. G 02 В 17/08, 1969.

6 87434

Составитель, B. Ванторин

Редактор JI. Kypacoaa ТехРед 3. Фанта КоРРектоР 11. ТУпипа

Заказ 1 3 1/36 Тираж Яф ° Подписное

ПНИИ!1И Государственного комитета Совета. Министров СССР по делам изобретений и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Филиал ППП !1атент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4