Объектив для сканирующих систем

СОКИ СОВЕТСНИХ ИЮ 1 И)(ц)у С 02 В 9/12, 9/16. А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ тлич аий компо 1Изобретение отму приборостроениюмонохроматическимективам, и можетсистемах записи и птическо оситс в частности к Фокусирующим объыть использовано в ображения с постоян- ирования светового ной скоростью спятна.Целью изобрешение разрешающ ия является повыспособности. путем е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(54)(57) ОБЬВКТИВ цЛЯ СКАНИРУОРИХСИСТЕИ, содержащий три компонента,первый из которых отрицательный,второй - положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, третий - положительная линза, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения,разрешающей способности путем увеличения относительного отверстия, увеличения угла поля зрения ивыноса входного зрачка, а также упрощения конструкции, первый компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, арасстояния между компонентами составляют 0,0005-0,001 фокусного расстояния объектива.2. Объектив йо п. 1, ою щ и й с я тем, что трет 2нент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, при этом все мениски выполнены .иэ материала с показателем преломления 1,78-1,82, толщина первого мениска составляет 0,11-0,12, а радиус вогнутой поверхности третьего мениска - 8-10 фокусных расстояний объектива.3, Объектив по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что третий компонент выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету, при этом все мениски выполнены из материала с показателем преломления 1,68-1,72, толщина первого мениска составляет 0,095-0,.105, а радиус вогнутой поверхности третьего менис" ка - 11-16 Фокусных расстояний объ" ектива.4, Объектив по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что третий компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, при этом все компоненты выполнены из материала с показателем преломления 2,05-2,2, а толщина первого мениска составляет 0,12-0,14 фокусного расстояния объектива. увеличения относительного отверстия, ф увеличение углового поля зрения и вы- носа входного зрачка, а также упрощение конструкции.На Фиг, 1 изображена принципиальная оптическая схема объектива из трех менисков; на фиг. 2 - то же, иэ двух менисков и плосковыпуклой линзы на фиг. 3 - граФики нелинейности ска 1569776/где Г УГ -нирования объективов с различным выбором конструктивных параметров; наФиг. 4 - граФики Функции передачи модуляции или частотно-контрастная характеристика объектива из трех менисков с показателем преломления 1,781,82; на Фиг. 5 - то же, для объектива из трех менисков с показателемпреломления,1,68-1,72; Фиг. 6 - тоже, для объективаиз двух менискови плосковыпуклой линзы,Объектив (Фиг.1) содержит отрицательный мениск 1 с толщиной 0,11 71где Г - Фокусное расстояние объектиВа, и два положительных мениска 2 и3. Мениски 1-3 обращены вогнутостью кпредмету. Радиус вогнутой поверхностимениска 3 составляет 9,21 . Все тримениска выполнены из материала с показателем преломления 1,8 и расположены один от другого на расстоянии0,0011. Входной зрачок 4 расположенперед объективом на расстоянии 0,2251,В объективе (фиг.1) мениски 1-3 25могут быть выполнены иэ материала споказателем преломления 1,7. В этомслучае толщина мениска 1 составляет0,101 Е , радиус вогнутой поверхнос гимениска 3-12 Е, а входной зрачок 4 рас положен перед объективом на расстоянии 0,1961,Объектив (фиг.2) может быть также выполнен иэ отрицательного 5 иположительного 6 менисков и плосковыпуклой линзы 7, В этом случае линзы 5-7 выполнены нз материала с показателем преломления 2,1567 н расположены одна от другой на расстоянии 0,0005 Г, причем толщина мениска 405 составляет 0,1341 ,а входной зрачок 8 расположен на расстоянии 0,321 .Выполнение первого компонента объектива в вуде отрицательного менискапозволяет расширить угловое поле эре 45ния, повысить относительное отверстиеобъектива, увеличить расстояние довходного зрачка и упростить конструкцию. Ево толщина сильно влияет насферическую аберрацию и кривизну50изображения.Выполнение второго компонента объектива в виде положительного менискапозволяет равномерно распределить положительную оптическую силу объектива55между третьим и вторым компонентами,что улучщает аберрациодную коррекцию .Третий компонент объектива в совокупности с двумя первыми позволяет одновременно устранить кривизну иэображения и отступление от линейногозакона формирования иэображения.При этом, минимальное расстояние между компонентами обеспечивает малыесветовые высоты на поверхностях идает лучшую аберрационную коррекцию.Выбор материала, из которого изготовлены компоненты объектива, обусловлен следующим, При уменьшении значения показателя преломления происходит значительный рост сферической аберрации. При его увеличении сферическая аберрация исправляется, но для одновременного исправления кривизны изображения и отступления от линейного закона построения изображения требуется уменьшение толщины второго и третьего компонентов, что ведет к уменьшению их краев и невозможности изготовленияОбъектив работает следующим образом. Для осуществления построчной развертки изображения во входном зрачке 4 или 8 объектива помещают развертывающий элемент (не показан), которым может являться, например, многогранный зеркальный барабан, осуществляющий развертку падающего на него параллельного пучка лучей. Объектив фокусирует пучки, идущие от развертывающего элемента в плоскости изображения (не показаны), обеспечивая линейную зависимость перемещения светового пятна от угла поворота .пучка лучей. Отклонение от линейного закона построения иэображения равно( у.1 007уфокусное расстояние объетива, мм;угол развертки в пространстве предметов, рад;текущее значение реальной величины изображения, мм. Постоянство линейной скорости перемещения светового пятна обеспечивает отсутствие искажений в записываемом изображении.Предлагаемая конструкция объекти- ва позволяет реализовать характеристики объектива, представленные в таблице.1569776 Характеристика Значения показателей по варианту 12 100, 16601:11 00,07 72 1:12,5 00,11 60 1:8,3 115 115 105 85 75 65 100 90 86 0,06 0,03 0,95 31,9,19,6 Фокусное расстояние, мм Угловое поле, градОтносительное отверс гие Разрешающая способность, лин/мм, при коэффициенте передачи модуляции 0,2:в пентрена зоне на краюОтступление от линейного закона построения изображения,%Расстояние до входного зрачка,22,5 Коррекция предлагаемого объектива (для всех трех вариантов) произведена для спектральной линии0,6328 мкм. 25График нелинейности сканирования объектива (Фиг.3) для объектива из из трех менисков с показателем преломления 1,78-1,82 (кривая 1) характеризует первый вариант конструкции, график для объектива из трех менисков с показателем преломления 1,68-1,72 (кривая 11) - второй вариант, а график для объектива из двух менисков и плосковыпуклой линзы (кривая 111) - третий вариант.ГраФики функции передачи модуляции (фиг.4-6) объектива характеризуют со- ответственно первый, второй и третий варианты конструкции для точки на оси (кривая 1); для точки на зоне (кривая 11); для точки на краю поля зрения (кривая 111) .Объектив обеспечиваетразрешающую способность при коэФФициенте передачи модуляции 0,2 не менее 80 лин/мм для первого варианта, 65 лин/мм для второго. варианта и 105 лин/мм для третьего варианта.О ЮФ нН 06 г 1 ФО Ф, ле Фиг. б оставитель В, А ТехРед Л,сердюк рбак е тор ир КНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,1 Заказ 1447РцИИПИ Государствен113 го комитет 5, Москва,о изобретениям35, Раушская н ов Корректор И,иус Подписноеоткрытиямд. 4/5