CZ28818U1 - Refraktivní hyperchromatický afokální optický systém pro korekci barevné vady difraktivních zobrazovacích prvků - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká refraktivního hyperchromatického afokálního optického systému, zejména refraktivního hyperchromatického afokálního optického systému pro korekci barevné vady difraktivních zobrazovacích prvků.

Dosavadní stav techniky

V optickém zobrazování se standardně užívají hybridní optické soustavy s velmi dobrým korekčním stavem, jejichž výslednou optickou mohutnost z velké části tvoří refraktivní optické prvky a difraktivní optický prvek s malou optickou mohutností je použit jako korekční element kompenzující barevnou vadu refraktivních členů. Použití samostatných zobrazovacích difraktivních prvků s vyšší optickou mohutností je problematické s ohledem na mimořádně výraznou difraktivní disperzi. V moderní optice jsou stále častěji využívány programovatelné difraktivní čočky, které jsou vytvářeny pomocí elektrooptického ovládání kapalných krystalů na displeji zařízem nazývaného prostorový modulátor světla (PMS). Difraktivní prvky vytvořené pomocí PMS našly uplatnění při tvarování světelných svazků v optických manipulacích a komunikacích, realizaci počítačem generovaných hologramů a transformaci optických pulsů. Možnost realizace difraktivních prvků pomocí amplitudové a fázové modulace světla významným způsobem ovlivnila rozvoj optické mikroskopie, kde je PMS užíván jak v osvětlovací, tak i zobrazovací části. Difraktivní dělení a tvarování světla pomocí PMS je základem nekoherentní korelační holografie, která byla využita v digitální mikroskopii pro záznam a počítačovou rekonstrukci nekoherentně osvětlených a fluorescenčních vzorků.

Zobrazovací difraktivní prvky vykazují extrémně vysokou disperzi a v uvedených aplikacích mohou samostatně pracovat pouze se zářením, které má velmi úzké spektrum. Zobrazení difraktivní čočkou vytvořenou na PMS bylo v polychromatickém záření demonstrováno pomocí postupného vřazování spektrálních filtrů, které bylo synchronizováno se změnou parametrů difraktivní čočky. Použití difraktivních zobrazovacích prvků pro záření s širokým spojitým spektrem vyžaduje zajištění eliminace účinků výrazné difraktivní disperze. Jednou z možností korekce difraktivní disperze je využití refraktivní optiky, která vykazuje extrémně velkou chromatickou vadou. Chromatické afokální soustavy byly v minulosti i nyní využívány pro změkčení obrazu zejména portrétních objektivů. Zajištění kompenzace disperze difraktivních čoček je aplikačně významné a jejich použití je perspektivní pro dosažení vysokého rozlišení v širokospektrální korelační mikroskopii. Apochromatická korekce difraktivních čoček realizovaných pomocí PMS, která je předmětem užitného vzoru, nebyla dosud provedena v žádné z užívaných spektrálních oblastí.

Pro posouzení barevné vady optických systémů byly zavedeny disperzní charakteristiky, které lze použít jak pro refraktivní, tak i difraktivní zobrazovací prvky. Index lomu optického materiálu pro vlnovou délku λ lze určit ze Sellmeierova rozvoje , kde b_j,c_i jsou charakteristiky materiálu udávané výrobcem.

η² (Z) = 1,0 + £

Zobecněné Abbeovo číslo v_str - ——-a částečná relativní disperze

ΪΙ — Η ~ představují základní koeficienty využívané pro achromatickou, kr-Kál apochromatickou či hyperchromatickou konstrukci optických systémů. Přitom n_str, n_kr, n_dl označují indexy lomu pro střední, nejkratší a nejdelší vlnovou délku použitého spektrálního

-1 CZ 28818 Ul pásma. Ve viditelné části spektra se obvykle vychází z vlnových délek odpovídajících Fraunhoferovým spektrálním čárám d, F, C a indexy lomu jsou pak označeny n_d,n_F, n_c Relativní částečnou disperzi 7ý_{r s(r} lze vyjádřit z hodnot pro = v_kr ~v_str. Achromatizace optického systému o lámavosti K, který je složen z těsně uspořádaných tenkých čoček o lámavostech K_t, vyžaduje splnění podmínek

(2)

Apochromatizace v prostoru třetího řádu vyžaduje odstranění sekundární barevné vady

(3) a minimalizaci otvorové vady a komy.

Pro zobrazení lze s vysokou účinností použít difraktivní prvky typu kinoform. V mnoha aplikacích lze difraktivní prvky výhodně realizovat pomocí PMS, jejich použití je ale omezeno vysokou difraktivní disperzí, kterou lze demonstrovat pomocí standardních disperzních parametrů. Zobecněné Abbeovo číslo a relativní částečnou disperzi difraktivních ploch lze vyjádřit vztahy

aijr,Kr,str q aijr,Kr,str * * ^kr ~ ^dl _a ^kr ~ ^dl

V relativně stejně širokých spektrálních pásmech, - λ_ά1)/Á_str = konst, jsou tyto koeficienty konstantní. Např. pro spektrální pásma VIS (0,450 pm až 0,650 pm) a SWIR (1,05 pm až

lost disperzních vlastností difraktivních ploch v různých spektrálních pásmech je ve srovnání s materiálovou disperzí refraktivních ploch významnou mimořádností, která ovlivňuje možnosti korekce optických aberací. Běžná optická skla mají v různých spektrálních pásmech rozdílné rozpětí charakteristických koeficientů.

Kompenzace materiálové disperze refraktivních optických prvků pomocí disperze difraktivních prvků je využívána v achromatických hybridních dubletech. Achromatizace těchto dubletů je zajištěna, pokud poměr optické mohutnosti prvního refraktivního členu Ki a druhého difraktivního členu K2 splňuje podmínku K,JK₂ = v_íír/2,75. Pro dostupná optická skla ve VIS oblasti poměr optických mohutností leží v rozsahu 5,5 až 22,9, ve SWIR oblasti v rozsahu 2,8 až 49. Achromatizaci lze tedy provést pouze tehdy, pokud je optická mohutnost refraktivního členu výrazně vyšší než optická mohutnost členu difraktivního. Realizace hybridního achromatického dubletu je ve SWIR oblasti ve srovnání s VIS oblastí snadnější. Problémem, který dosud není uspokojivě řešen, je kompenzace disperze difraktivních optických členů, které jsou použity jako samostatné zobrazovací prvky s požadovanou optickou mohutností.

Cílem technického řešení je odstranění nevýhod současného stavu zobrazovací techniky pracující s difraktivními zobrazovacími prvky, zejména difraktivními prvky vytvořenými pomocí PMS. Výrazná disperze difraktivních prvků neumožňuje v těchto systémech přímé použití nekoherentních zdrojů záření, jako jsou žárovky, výbojky a LED zdroje, jejichž spektrální vlastnosti způsobují nepřípustnou degradaci obrazu. Při použití spektrálních filtrů je nutné, aby jejich šířka pásma propustnosti byla jen několik nanometrů. Taková spektrální filtrace snižuje energetickou účinnost systému a představuje výrazné zhoršení poměru signál/šum, které vede k poklesu kvality obrazu.

-2 CZ 28818 Ul

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje a cíle technického řešení naplňuje refraktivní hyperchromatický afokální optický systém pro korekci barevné vady difraktivních zobrazovacích prvků, zejména refraktivní hyperchromatický afokální optický systém s úhlovým zvětšením r_sír pro vlnovou délku Z_str, pro korekci barevné vady difraktivního zobrazovacího prvku, zejména pro korekci disperzních projevů difraktivního zobrazovacího prvku o ohniskové vzdálenosti fdi/str a ve spojení s tímto difraktivním optickým prvkem pro vytvoření achromatického či apochromatického zobrazovacího systému ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky do nejdelší vlnové délky A._di, podle technického řešení, jehož podstata spočívá vtom, že obsahuje m optických členů, přičemž každý z těchto členů je tvořen dvojicí refraktivní ch optických prvků o ohniskových vzdálenostech f i,str,f_IIiStr, které jsou z refraktivních optických materiálů, jejichž λ —λ zobecněná Abbeova čísla Ví a v_n jsou vázána vztahem---= _- ^{kr dl} fi

Ϊ ,str ^mf_dij

Λ/ ,str pncemz relativní disperze všech použitých refraktivních optických materiálů je v rozsahu 0,49 až 0,51 a ohnisková vzdálenost druhého členu dvojice/’,_/íír je taková, že pro jeho střední vlnovou délku fgtr platí, Ze f n,_str fl,stf

Podstata užitného vzoru spočívá v konstrukci korekčního refraktivního optického systému, který je pro střední vlnovou délku Z_str použitého spektrálního pásma afokální, zatímco pro krajní vlnové délky Á_kr a λ_ά1 vykazuje nenulovou lámavost v takové míře, aby byla vykompenzována barevná vada difraktivního zobrazovacího prvku, jehož ohnisková vzdálenost se mění v daném rozmezí hodnot. Výhodnost technického řešení spočívá v tom, že činnost difraktivního zobrazovacího prvku, zejména difraktivního prvku realizovaného pomocí PMS, zůstává neovlivněna korekčním refraktivním systémem pro záření střední vlnové délky Z_str a výsledný systém tvořený korekčním refraktivním systémem a difraktivním zobrazovacím prvkem je achromatický, či apochromatický.

Výhodné řešení je zajištěno tím, že pro střední vlnovou délku /L_str je výsledná optická mohutnost korekčního refraktivního optického systému K_slr=0 a jeho úhlové zvětšení splňuje podmínku 0,5</j_fr<2,0. Dále je výhodné, když každý z refraktivních optických prvků je tvořen nejméně jednou a nejvíce osmi čočkami. Při splnění těchto podmínek je zajištěna korekce barevných a monochromatických vad celého systému.

Korekční refraktivní hyperchromatický afokální systém účinně kompenzuje barevné vady difraktivního zobrazovacího prvku, pokud jeho ohnisková vzdálenost splňuje podmínku 250 mm<f_dif_>slr < 600 mm, při použití záření se střední vlnovou délkou 1,1 pm<A_J(r<l,45 pm.

Hlavní výhodou je to, že refraktivní afokální optický systém umožňuje sestavit optický čočkový systém pro spektrální pásmo 0,9 pm až 1,7 pm (SWIR), který je pro střední vlnovou délku afokální, zatímco pro ostatní vlnové délky je hyperchromatický tak, že koriguje sferochromatickou vadu difraktivního prvku, který je umístěn za ním a společně s ním vykazuje achromatickou či apochromatickou korekci.

Návrh korekčního afokálního refraktivního optického systému je proveden s ohledem na požadovanou kompenzaci disperze difraktivního optického prvku a umožňuje různá technická provedení, která se liší počtem použitých optických členů a dosaženým zobrazovacím výkonem. Požadavek na odstranění barevné vady difraktivního prvku (například realizovaného pomocí PMS) o dané lámavosti K_dif, dosažený pomocí předsazené dvoučlenné refraktivní tenké soustavy v dotyku, bez ovlivnění lámavosti difraktivního prvku pro střední vlnovou délku spektra, lze zapsat rovnicemi

K,+K„ =0, (6)

K_f !

^VI ^VII ^Vdif = 0, (7)

-3CZ 28818 Ul p I 'U p I ^d'f P _ A ¹l(kr,str) ^rIl(kr,str) ^rdif,kr,str ~ ^υ· ^{V; Vl Vd}'f (8)

První dvě rovnice zajišťují achromatizaci celé soustavy, respektive afokálnost a hyperchromatizaci předřazené dvoučlenné refraktivní soustavy, což pro námi sledovaná spektrální pásma lze zapsat ve tvaru

J_ ^{1 1} v, v_n 2,Ί5κ (9) kde κ = K_tlK_dif je faktor limitující přípustný relativní otvor systému. K dosažení vyšších relativních otvorů je navrženo rozdělení lámavosti A/na dvě či více čoček ze stejného či blízkého mateM riálu. Pak platí K_t = Obdobným způsobem lze postupovat i v případě rozkladu druhého m=l

M členu s lámavosti K_n, K_u = ^K'_m. Triviální podmínku apochromatičnosti pro achromatizovam=l nou soustavu lze u soustavy složené z M čoček zapsat jako = |-P₂(fo-,j<r)| = = |Aí(fo-,í<r)|·

Přesné splnění takové podmínky je prakticky nemožné. Výběrem vhodných materiálů lze ale zajistit co nejmenší rozdíly relativních disperzí a současně co největší rozdíly zobecněných Abbeových čísel a vhodných indexů lomu. Počítačovým zpracováním byl proveden předběžný výběr skupin optických skel. Tato optická skla byla následně využita v různých optických konstrukčních variantách systémů, které byly optimalizovány v širokém spektrálním rozsahu. V pásmu SWIR se jedná o skla firmy Schott - KZFSN4, N-KZFS2, N-KZFS4, N-KzFSll, N-PK52A, N-FK51A, N-LAK8, NFAK14, případně zastupitelná skla od jiných výrobců.

Uvedené vztahy a podmínky platí pro případ soustavy tenkých čoček. Po zavedení reálných tlustých čoček s konkrétními poloměry křivosti ploch, tloušťkami a mezerami dojde k určitému narušení podmínek, které je řešeno provedením dodatečné optimalizace systému společně s korekcí optických vad. Ve spojení s konkrétním difraktivním zobrazovacím prvkem je optický systém afokálního refraktivního korektoru optimalizován pro apochromatickou korekci, minimalizaci sferochromatické vady v zóně osových svazků a maximalizaci kontrastu pro celé spektrální pásmo. Při optimalizaci je kladen důraz na zajištění afokálnosti refraktivního korekčního systému pro střední vlnovou délku spektra. Z důvodů výrobních nákladů lze při optimalizaci uplatnit podmínku shodnosti jednotlivých prvků při kaskádním uspořádání více členů.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude blíže vysvětleno pomocí výkresů, na kterých obr. 1 zobrazuje schematicky refraktivní hyperchromatický afokální jednočlenný dvoučočkový optický systém uvedený v příkladech 1, 2, 3, obr. 2 zobrazuje schematicky refraktivní hyperchromatický afokální dvoučlenný čtyřčočkový optický systém uvedený v příkladu 4, obr. 3 zobrazuje schematicky refraktivní afokální dvoučlenný čtyřčočkový hyperchromatický optický systém uvedený v příkladu 4, obr. 4 zobrazuje optické schéma, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 1, obr. 5 zobrazuje optické schéma, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 2, obr. 6 zobrazuje optické schéma, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 3, obr. 7 zobrazuje optické schéma, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 4, obr. 8 zobrazuje optické schéma, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 5, obr. 9 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 1, obr. 10 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 2, obr. 11 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů refraktivního afokálního

-4CZ 28818 Ul optického systému podle příkladu 3, obr. 12 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 4, a obr. 13 zobrazuje tabulku konstrukčních parametrů refraktivního afokálního optického systému podle příkladu 5.

Příklady uskutečnění technického řešení

Příklad 1

Refraktivní hyperchromatický afokální jednočlenný dvouěočkový optický systém 1 (obr. 1) s úhlovým zvětšením /,„=1,07 pro střední vlnovou délku /L_str=l,4 pm, který koriguje disperzní projevy difraktivního zobrazovacího prvku 2 s ohniskovou vzdáleností /^>,„=500 mm a ve spojení s ním vytváří apochromatický zobrazovací systém ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky 2^.= 1,145 pm do nejdelší vlnové délky Z_df= 1,655 pm. Refraktivní afokální optický systém i je tvořen jedním optickým členem 10 (w=l), který je složen ze dvou refraktivních optických prvků, kterými je dvojice čoček 11, 12 z optických materiálů s Abbeovými čísly V/=66,l a Vfl=129,4, o ohniskových vzdálenostech//,„= 14,0 mm a fu,_str= -13,2 mm, takže podmínka achromatizace J---L

Λγ dl Ái, ^mfd,

λ..

dif,str je splněna s dostatečnou přesností, stejně jako podmínka apochromatizace požadující shodnost relativních disperzí optických materiálů =0,491 a Ριρ,ρ =0,508. Ohnisková vzdálenost///,,„ čočky 12 je volena tak, aby systém byl afokální i po zavedení reálných tvarových parametrů čoček určených poloměry křivosti ploch 101, 102, 103, 104, tloušťkami a mezerami a po korekci zbytkových aberací.

Tento refraktivní afokální optický systém i má konstrukční parametry uvedené v tabulce na obr. 9. Optické schéma tohoto refraktivního afokálního optického systému 1, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu jsou pak znázorněny na obr. 4.

Příklad 2

Refraktivní hyperchromatický afokální jednočlenný dvoučočkový optický systém i (obr. 1) s úhlovým zvětšením /^=1,07 pro střední vlnovou délku /„.=1,4 pm, který koriguje disperzní projevy difraktivního zobrazovacího prvku 2 s ohniskovou vzdáleností//,„=500 mm a ve spojení s ním vytváří apochromatický zobrazovací systém ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky /.= 1,145 pm do nejdelší vlnové délky //=1,655 pm. Refraktivní afokální optický systém 1 je tvořen jedním optickým členem 10 (w=l), který je složen ze dvou refraktivních optických prvků, kterými je dvojice čoček 11, 12, z optických materiálů s Abbeovými čísly u=78,51 a V//=129,4, o ohniskových vzdálenostech//,„=10,0 mm a f_u,_str= -9,3 mm, takže podmínka 1 1 Zí. f j.s, ^kr ~^dl je splněna s dostatečnou přesností, stejně jako achromatizace ^mfdi.

dif,str podmínka apochromatizace požadující shodnost relativních disperzí optických materiálů Ρ·ι(ΐα·ρ = θ,503 a P₂(_krstr) =0,508. Ohnisková vzdálenost//,,,. čočky 12 je volena tak, aby systém byl afokální i po zavedení reálných tvarových parametrů čoček určených poloměry křivosti ploch 101, 102, 103, 104, tloušťkami a mezerami a po korekci zbytkových aberací.

Tento refraktivní afokální optický systém i má konstrukční parametry uvedené v tabulce na obr. 10. Optické schéma tohoto refraktivního afokálního optického systému!, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu jsou pak znázorněny na obr. 5.

Příklad 3

Refraktivní afokální jednočlenný dvoučočkový hyperchromatický optický systém i (obr. 1) s úhlovým zvětšením /„=1,06 pro střední vlnovou délku /„=1,4 pm, který koriguje disperzní projevy difraktivního zobrazovacího prvku 2 s ohniskovou vzdáleností//,/,„=500 mm a ve spojení s ním vytváří apochromatický zobrazovací systém ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky /.= 1,145 pm do nejdelší vlnové délky //=1,655 pm. Refraktivní afokální optický systém

-5CZ 28818 Ul

I je tvořen jedním optickým členem 10 (m=l), který je složen ze dvou refraktivních optických prvků, kterými je dvojice čoček 1_L 12, z optických materiálů s Abbeovými čísly v^70,23 a V/y= 127,78, o ohniskových vzdálenostech//_ířr= 11,4 mm a fn._str ⁼ -11,3 mm, takže podmínka

1 λ — λ f achromatizace---= —£-íL—je splněna s dostatečnou přesností, stejně jako pod^vi ^v n mf'_dlfiStr minka apochromatizace požadující shodnost relativních disperzí optických materiálů P^_{kr s(r}) - 0,503 a P_{2(kr str}j = 0,505. Ohnisková vzdálenost fu_iSlr čočky 12 je volena tak, aby systém byl afokální i po zavedení reálných tvarových parametrů čoček určených poloměry křivosti ploch 101, 102, 103, 104, tloušťkami a mezerami a po korekci zbytkových aberací.

Tento refraktivní afokální optický systém 1 má konstrukční parametry uvedené v tabulce na obr. 11. Optické schéma tohoto refraktivního afokálního optického systému i, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu jsou pak znázorněny na obr. 6.

Příklad 4

Refraktivní hyperchromatický afokální dvoučlenný čtyřčočkový optický systém 1 (obr. 2) s úhlovým zvětšením 7j»⁼0,98 pro střední vlnovou délku 4^=1,4 pm, který koriguje disperzní projevy difraktivního zobrazovacího prvku 2 s ohniskovou vzdáleností/^,,.=500 mm a ve spojení s ním vytváří apochromatický zobrazovací systém ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky Ákr⁼ 1,145 pm do nejdelší vlnové délky 1,655 pm.

Refraktivní afokální dvoučlenný (m=2) optický systém 1 sestává ze dvou členů 10, 20, každý složený ze dvou refraktivních optických prvků, z nichž první člen W je tvořen tmelenou dvojicí čoček 11,12, s plochami 101, 103 a tmelenou plochou 102, z optických materiálů s Abbeovými čísly V/=66,l a 129,4, o ohniskových vzdálenostech fi_tStr=21,8 mm a fu_iStr= -20,7 mm, takže je splněna s dostatečnou přesností, stejně

1,Sír podmínka achromatizace ^vi ^VII Azr mf_áifstr jako podmínka apochromatizace požadující shodnost relativních disperzí optických materiálů 'ΐ(λτ,νζ-) = 0,491 a P^b-^r) - 0,507 a druhý člen 20 je identický s prvním členem 10, ale má opačnou orientaci, přičemž je tvořený dvojicí čoček 21, 22, s plochami 201, 203 a tmelenou plochou 202.

Tento refraktivní afokální optický systém 1 má konstrukční parametry uvedené v tabulce na obr. 12. Optické schéma tohoto refraktivního afokálního optického systému 1, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu jsou pak znázorněny na obr. 7.

Příklad 5

Refraktivní afokální dvoučlenný čtyřčočkový hyperchromatický optický systém 1 (obr. 3) s úhlovým zvětšením /1,=1,0 pro střední vlnovou délku 2_J/r= 1,4 pm, který koriguje disperzní projevy difraktivního zobrazovacího prvku 2 s ohniskovou vzdáleností/l_/íír=500 mm a ve spojení s ním vytváří apochromatický zobrazovací systém ve spektrální oblasti od nejkratší vlnové délky 7k_r- 1,145 pm do nejdelší vlnové délky 1,655 pm.

Refraktivní afokální dvoučlenný (w=2) optický systém i sestává ze dvou členů 10, 20, každý složený ze dvou refraktivních optických prvků, z nichž první člen 10 je tvořen dvěma netmelenými čočkami 11, 12, s plochami 101, 102, 103, 104, z optických materiálů s Abbeovými čísly U=78,51 a V//= 129,4, o ohniskových vzdálenostech /’_/iír=15,6 mm afu_tStr= -14,5 mm, takže podmínka achromatizace

Ar Ař f;_|5|

4.,

-je splněna s dostatečnou přesností, stejně jako dif,str podmínka apochromatizace požadující shodnost relativních disperzí optických materiálů P\(kr,str) ~ 0,500 a P^kr.str} ~ 0,507 a druhý člen 20 je identický s prvním členem 10, ale má opačnou orientaci, přičemž je tvořený dvojicí čoček 21, 22, s plochami 201, 202, 203, 204.

-6CZ 28818 Ul

Tento refraktivní afokální optický systém 1 má konstrukční parametry uvedené v tabulce na obr. 13. Optické schéma tohoto refraktivního afokálního optického systému 1, průběhy paprskových vad a funkce přenosu kontrastu jsou pak znázorněny na obr. 8.

Průmyslová využitelnost

Refraktivní afokální optický systém pro korekci difraktivní disperze, podle technického řešení, lze využít pro vytvoření hybridního systému umožňujícího zachování kvality zobrazení při použití záření s šířkou spektra v desítkách až stovkách nanometrů, které zajistí dosažení vysokého rozlišení v širokospektrální korelační mikroskopii a zobrazovacích systémech využívajících difraktivních zobrazovacích prvků, zejména difraktivních zobrazovacích prvků výhodně vytvořených pomocí PMS.

Claims (4)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Refraktivní afokální optický systém pro korekci barevné vady difraktivních zobrazovacích prvků, zejména refraktivní afokální optický systém (1) s úhlovým zvětšením r_str pro vlnovou délku 2_str, pro korekci barevné vady difraktivního zobrazovacího prvku (2), zejména pro korekci disperzních projevů difraktivního zobrazovacího prvku (2) o ohniskové vzdálenosti fdifstr a ve spojení s tímto difraktivním optickým prvkem (2) pro vytvoření achromatického či apochromatického zobrazovacího systému ve spektrální oblasti od nej kratší vlnové délky Z_kr do nej delší vlnové délky v y z n a č u j í c í se t í m , že obsahuje m optických členů (10, 20), přičemž každý z těchto optických členů (10, 20) je tvořen dvojicí refraktivních optických prvků o ohniskových vzdálenostech fi_<str, fu_tStr, které jsou z refraktivních optických materiálů, jejichž zobecněná Abbeova čísla η a Vn jsou vázána vztahem f_h.

   mf_dil dif,str pncemz relativní disperze všech použitých refraktivních optických materiálů je v rozsahu 0,49 až 0,51 a ohnisková vzdálenost druhého členu dvojice /'_Wi„. je zvolena tak, že pro střední vlnovou délku Z_sírje optický člen afokální.
2. 2. Refraktivní afokální optický systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že pro střední vlnovou délku f_tl-je výsledná optická mohutnost systému K_slr=0 a úhlové zvětšení splňuje podmínku 0,5<A„ <2,0.
3. 3. Refraktivní afokální optický systém podle nároků la2, vyznačující se tím, že každý z refraktivních optických prvků je tvořen nejméně jednou čočkou a nejvíce čtyřmi čočkami.
4. 4. Refraktivní afokální optický systém podle nároků laž3, vyznačující se tím, že korigovaný difraktivní zobrazovací prvek (2) má ohniskovou vzdálenost splňující podmínku 250 mm< f_diksír < 600 mm, při použití záření se střední vlnovou délkou 1,1 μιη<Λ„<1,45 μιη.