close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY2436

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(19)
BY (11) 2436
(13)
C1
6
(51) G 02B 17/12
(12)
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ
КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
(54)
ОБЪЕКТИВ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
(72) Автор: Фокова Г.В. (BY)
(21) Номер заявки: 950292
(73) Патентообладатель: Государственное
Научно(22) 09.06.1995
производственное предприятие "Конструкторское
(46) 30.12.1998
бюро точного электронного машиностроения (71) Заявитель: Государственное
Научно-произоптико-механического оборудования" (BY)
водственное предприятие "Конструкторское
бюро точного электронного машиностроения оптико-механического оборудования" (BY)
(57)
Объектив для лазерной сканирующей системы, содержащий пять компонентов, причем первый и второй компоненты - мениски, обращенные выпуклостью к плоскости изображений, третий - отрицательная линза, четвертый
и пятый - положительные линзы, отличающийся тем, что он дополнительно содержит последовательно расположенные за пятым компонентом отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, отрицательную линзу, два положительных мениска, обращенных выпуклостью к плоскости изображений,
положительную двояковыпуклую линзу, причем первый компонент выполнен положительным, второй отрицательным, а третий и четвертый - соответственно, в виде двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а пятый - в виде
положительного мениска, обращенного выпуклостью к плоскости изображений.
(56)
1. А.с. СССР 1068869, МКИ G02B 17/08, 1988.
2. А.с. СССР 1748122, МКИ G02B 17/08, 1990.
3. Патент США 3848971, МКИ G02B 9/60, 1974 (прототип).
Фиг. 1
BY 2436 C1
Изобретение относится к оптическим системам и может найти применение в системах формирования высококачественного изображения на больших полях- в генераторах изображений, лазерных устройствах печати и т. д.
Известен объектив для лазерной сканирующей системы [1], содержащий четыре линзы и вогнутое сферическое зеркало, причем первая линза - двояковыпуклая, вторая - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, третья - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости
изображений, четвертая - положительная.
Недостатком известного объектива является невысокое качество изображения из-за отсутствия линейной зависимости величины изображения от полевого угла при телецентрическом ходе лучей.
Известен объектив для лазерной сканирующей системы с рабочей длиной волны 1=0,351мкм, который
имеет фокусное расстояние f=840мм, угловое поле изображения 2w=34град. и относительное отверстие 1/56
[2].
Объектив содержит шесть компонентов: первый компонент - положительная двояковыпуклая линза, второй - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, третий - отрицательный
мениск, обращенный вогнутостью к плоскости изображений, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости изображений, пятый - плоско-выпуклая линза, а шестой - вогнутое сферическое зеркало. Однако, известный объектив характеризуется большими поперечными аберрациями и большой
величиной fQ-дисторсии, что соответствует погрешности нанесения элементов изображения +-30мкм. Этот
объектив не может использоваться при изготовлении элементов размером 100мкм с неровностью края менее
10мкм. В объективе исправлены только монохроматические аберрации, т.к. он работает с одномодовым лазерным источником.
Таким образом, недостатком известного объектива является невысокое качество изображения.
Наиболее близким прототипом является объектив [3], содержащий пять линз :
первая линза - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений;
вторая - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений;
третья - отрицательная вогнуто-плоская;
четвертая -положительная плоско-выпуклая;
пятая - двояковыпуклая положительная линза.
Недостатком прототипа является невысокое качество изображения за счет того, что в нем отсутствует
линейная зависимость величины изображения от полевого угла при телецентрическом ходе лучей и спектре
излучения 1=0,351-0,364мкм.
Задачей изобретения является улучшение качества изображения за счет исправления хроматических
аберраций при телецентрическом ходе лучей и линейной зависимости величины изображения от полевого
угла для спектра излучения 1=0,351-0,364мкм.
Поставленная задача достигается тем, что в объективе для лазерной сканирующей системы, содержащем
пять компонентов, причем первый и второй компоненты-мениски, обращенные выпуклостью к плоскости
изображений, третий - отрицательная линза, четвертый и пятый - положительные линзы, отличающийся тем,
что он дополнительно содержит последовательно расположенные за пятым компонентом отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, отрицательную линзу, два положительных мениска, обращенных выпуклостью к плоскости изображений, положительную двояковыпуклую линзу, причем
первый компонент выполнен положительным, второй - отрицательным, третий и четвертый - соответственно, в виде двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а пятый - в виде положительного мениска, обращенного
выпуклостью к плоскости изображений.
Суть изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 - приведена оптическая схема объектива;
на фиг.2 - графики поперечных аберраций dY’ объектива для различных точек поля и длины волны
1=0,351 мкм.;
на фиг.3 - график зависимости астигматизма от величины поля изображения;
на фиг.4 - график отклонения от линейной зависимости величины изображения при условии, что аргументом является полевой угол (fQ-дисторсия);
в таблице - параметры объектива (радиусы кривизны поверхностей Ri, толщины линз и расстояния между
ними di).
Объектив содержит десять линз (фиг. 1).
Первая линза 1-положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, выполненный из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которого R1 и R2 связаны соотношением
R1/R2=1,2.
Вторая линза 2-отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений и выполненный из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которого R3 и R4 связаны соотношением
R3/R4=0,345.
2
BY 2436 C1
Третья линза 3-отрицательная, выполненная из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которой
R5 и R6 связаны соотношением R5/R6=0,086.
Четвертая линза 4-положительная, выполненная из стекла марки К8, радиусы кривизны которой R7 и R8
связаны соотношением R7/R8=104,7.
Пятая линза 5-положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, выполненный из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которого R9 и R10 связаны соотношением
R9/R10=27,04.
Шестая линза 6-отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений и выполненный из стекла марки ЛФ5, радиусы кривизны которого R11 и R12 связаны соотношением R11/R12=0,044.
Седьмая линза 7-отрицательная, выполненная из стекла марки ЛФ5, радиусы кривизны которой R13 и
R14 связаны соотношением R13/R14=0,129.
Восьмая линза 8-положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, выполненный из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которого R15 и R16 связаны соотношением
R15/R16=27,16.
Девятая линза 9-положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости изображений, выполненный из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которого R17 и R18 связаны соотношением
R17/R18=10,86.
Десятая линза 10-положительная двояковыпуклая, выполненная из кварцевого стекла марки КУ1, радиусы кривизны которой R19 и R20 ñâÿçàíû ñîîòíîøåíèåì R19/20=2,0.
Ðàäèóñû
R1 = -43,95
R2 = -36,64
R3 = -35,48
R4 = -102,8
R5 = -288,4
R6 = 3373,0
R7 = 8630,0
R8 = -82,41
R9 = -3373,0
R10 = -124,74
R11 = -119,12
R12 = -2704,0
R13 = -158,49
R14 = 1230,3
R15 = -3387,0
R16 = -165,2
R17 = -2188,0
R18 = -201,4
R19 = 691,8
R20 = -345,1
Òîëùèíû
d1 = 3,90
d2 = 18,5
d3 = 14,7
d4 = 7,15
d5 = 9,6
d6 = 0,8
d7 = 18,0
d8 = 8,0
d9 = 14,9
d10 = 55,25
d11 = 8,0
d12 = 17,95
d13 = 8,9
d14 = 13,8
d15 = 22,6
d16 = 7,6
d17 = 18,0
d18 = 7,85
d19 = 19,25
Ìàðêà ñòåêëà
ÊÓ1
ÊÓ1
ÊÓ1
Ê8
ÊÓ1
ËÔ5
ËÔ5
ÊÓ1
ÊÓ1
ÊÓ1
Плоскость изображения объектива расположена на расстоянии S’=1,06 фокусного расстояния объектива.
Предлагаемый объектив рассчитан для интервала длин волн 1=0,351-0,364мкм, имеет фокусное расстояние 250 мм
и угловое поле изображения 2w=33 град. Относительное отверстие объектива 1/25., а линейное поле изображения
2У’=150мм. Поперечная сферическая аберрация пучка лучей для любой точки изображения не превышает 5 мкм (
фиг.2), астигматизм и кривизна поля не более 200мкм (фиг.3). Величина отклонения от условия линейной зависимости величины изображения от полевого угла составляет не более 9мкм для любой точки изображения (фиг.4). Максимальное отклонение от условия телецентричности хода лучей в пределах всего поля изображения 0,038дптр., и, как
следствие этого, изменение масштаба изображения в пределах глубины фокуса менее 3,0 мкм. Хроматизм увеличения
объектива в рабочем интервале длин волн не превышает одного микрона.
Таким образом, погрешность нанесения размера элемента для интервала длин волн 1=0,351-0,364мкм. не
превышает +-5 мкм.
Объектив по своему качеству может использоваться при изготовлении элементов размером 10 мкм с неровностью края менее +-5 мкм в интервале длин волн 1=0,351-0,364мкм.
3
BY 2436 C1
Фиг. 2
Фиг. 3
Фиг. 4
Cоставитель В.А. Тугбаев
Редактор В.Н. Позняк
Корректор Т.Н. Никитина
Государственный патентный комитет Республики Беларусь.
220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
160 Кб
Теги
by2436, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа