ES2539765T3 - Objetivo anamórfico anastigmático - Google Patents

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ES2539765T3
ES2539765T3 ES08706821.9T ES08706821T ES2539765T3 ES 2539765 T3 ES2539765 T3 ES 2539765T3 ES 08706821 T ES08706821 T ES 08706821T ES 2539765 T3 ES2539765 T3 ES 2539765T3
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Abstract

Un objetivo anamórfico anastigmático para el procesamiento de imágenes, en particular imágenes multidimensionales, en el ámbito de la espectroscopia de resolución espacial, - que tiene un alto factor anamórfico, es decir, un factor anamórfico mayor que 3,0, - que comprende varios subconjuntos de lentes, - en donde un subconjunto refractivo positivo (a), que comprende al menos una lente (1, 2) o un grupo de lentes con simetría de rotación, está dispuesto en el lado de la lente con el fin de reducir los ángulos de campo, - estando dispuesto un subconjunto óptico central (b) detrás del subconjunto refractivo positivo (a) en la trayectoria del haz para la divergencia del haz en una o más direcciones perpendiculares al eje óptico, al tiempo que se mantienen unos ángulos de campo pequeños, - en donde el subconjunto óptico central (b) comprende al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) y una lente (4, 5, 6) o grupos de lentes con simetría de rotación, y - estando dispuesto un subconjunto óptico adicional (c) en el lado de la imagen para estrechar y ampliar la abertura en el eje de divergencia del haz, - en donde el subconjunto óptico (c) en el lado de la imagen comprende alternativamente al menos un elemento de distorsión anamórfica (9, 12) y al menos una lente (7, 8, 10, 11) o un grupo de lentes con simetría de rotación. - en donde al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) del subconjunto óptico central (b) es refractivo negativo en al menos una dirección, y - en donde al menos un triplete de lentes con simetría de rotación (4, 5, 6) está dispuesto después del al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) dentro del subconjunto óptico central (b).

Description

E08706821
17-06-2015
DESCRIPCIÓN
Objetivo anamórfico anastigmático
5 Estado de la técnica
La invención se refiere a un objetivo anamórfico anastigmático para el procesamiento de imágenes, particularmente imágenes multidimensionales, a medida que se generan y evalúan, por ejemplo en relación con la espectroscopia de resolución espacial.
Utilizando una lente anamórfica, las imágenes de resolución espacial se pueden representar en redes de sensores con diferentes escalas de imágenes laterales.
Un sistema de lentes anamórficas o "lente anamórfica" produce una "imagen distorsionada" por medio de diferentes
15 escalas de imagen en dos direcciones ortogonales. La relación de estas dos escalas de imagen se conoce como la relación de compresión, relación de aspecto, factor anamórfico o factor de lente anamórfica.
Los sistemas de lentes anamórficas se utilizan en el procesamiento de imágenes, principalmente para tomar y proyectar vídeos e imágenes. En estas aplicaciones se tiene en cuenta la percepción visual de las personas desde un punto de vista psicológico y/o debe conseguir utilizarse eficazmente el material fotográfico o los medios de comunicación de datos digital.
La construcción de una lente anamórfica se basa generalmente en un objetivo base con simetría de rotación previamente corregido, que se combina con un o dos objetivos más, comprendiendo cada uno de lentes cilíndricas
25 orientadas de manera uniforme.
De esta manera se conoce, por ejemplo una lente anamórfica compacta de dos piezas para la proyección digital de imágenes producidas electrónicamente (documento DE 10060072). La disposición básica comprende un objetivo anamórfico frontal que cuenta con dos subcomponentes cilíndricos que presentan un índice de refracción elevado en la dirección horizontal y un objetivo de proyección esférico en el centro, y una lente anamórfica almacenada con una
o varias lentes cilíndricas con un índice de refracción reducido en la dirección vertical y una longitud focal negativa.
Se conoce otra disposición de tres piezas, por ejemplo para la toma de fotografías con una cámara de proceso en la industria de la impresión (documento US 3871748), en el que están dispuestos dos sistemas de lentes cilíndricas
35 afocales por delante y por detrás respectivamente de una lente con simetría de rotación En la teoría, se describen otras combinaciones de objetivos esféricos y cilíndricos, en el que las unidades cilíndricas y esféricas con simetría de rotación se corrigen entre sí sin depender unas de las otras.
Asimismo, el documento US 5671093 A describe un procedimiento habitual en el diseño de lentes anamórficas, a saber, para disponer dos objetivos con simetría de rotación idénticos del lado de la imagen y el objetivo y luego para proyectar un subconjunto central cilíndrico afocal.
El documento DE 19650724 A1 muestra un sistema de lentes fotográficas con diferente ampliación vertical y horizontal, es decir, un sistema de lentes anamórficas, con lentes anamórficas sucesivas.
45 Una patente (documento DE 19911862 C1) se diferencia de esta práctica de diseño, y en particular de una fundamentada en un objetivo base corregido automáticamente. Aquí, sistemas de lentes cilíndricas "convencionales" se combinan con objetivos base esféricos especiales, que todavía presentan aberraciones que no han sido corregidas, y que, junto con las aberraciones de los objetivos cilíndricos, mejoran la calidad de la imagen.
Además, se describe un juego anamórfico auxiliar para fines de grabación y reproducción (documento DE 4104684 C1), que comprende un grupo de lentes que abarca tanto las superficies esféricas como las cilíndricas.
Aparte, se conoce un convertidor anamórfico adecuado para la conversión de un formato de película digital 16:9
55 (1,78:1) al convencional 2,35:1 con una relación de compresión o aspecto de 1,252:0,947 (factor anamórfico 1,322), evitando, en gran parte, la formación de elipses (documento US 6.995.920 B2).
Todos estos ejemplos y principios tienen en común que los subsistemas individuales están configurados inicialmente independientemente unos de otros, y que las relaciones de compresión o aspecto (factores anamórficas) de 1,3:1 (1,3) hasta 2:1 (2) no se sobrepasan sustancialmente, o que, durante la conversión, las relaciones de aspecto en la dirección opuesta de 1:1,3 (0,77) hasta 1:2 (0.5) no se alcanzan sustancialmente. Mientras que se pretende corregir las aberraciones y el astigmatismo, solo es posible limitarlas mediante la observación independiente relativa de los sistemas individuales. Los requisitos extraordinariamente elevados en su conjunto que resultan, por ejemplo, de la espectroscopia de resolución espacial en el comportamiento de la imagen de la lente anamórfica en combinación 65 con una imagen bien corregida, ya no permiten, con el diseño de algunos sistemas, seguir el procedimiento convencional adaptado al estado de desarrollo actual de la técnica. La figura 5 representa el principio de la
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espectroscopia de resolución espacial reconocido. Aquí, en general, las fotografías de los elementos superficiales situados en una zona de objeto (fig. 5, fuera a la izquierda) deben reproducirse en imágenes espectrales bidimensionales de tal manera que una dirección constituye la resolución espacial y, ortogonal a la misma y la segunda dirección representa la resolución espectral (fig. 5, fuera a la derecha). La imagen se procesa de forma
5 pertinente para una evaluación rápida en una lente de dispersión dispuesta entre los elementos superficiales y una matriz de sensores representada a modo de cuadrícula, que también incluye un objetivo anamórfico.
En función de la óptica que produce la imagen espectral, ambas direcciones ocupan escalas de imágenes muy diferentes y deben representarse para la siguiente evaluación, por ejemplo, en la matriz de sensores con una
10 geometría fija. Las diferentes escalas de imagen de la imagen espectral y la representación de este tipo de imágenes espectrales multidimensionales en redes de sensores que difieren notablemente en términos de las dos dimensiones de anchura y altura, dan lugar a grandes dificultades en el diseño de la lente anamórfica correspondientemente necesario.
15 Invención y beneficios de la misma
En contraposición, el objetivo anamórfico anastigmático conforme a la invención con las características de la reivindicación de patente 1, tiene la ventaja de estar diseñado de acuerdo con los exigentes requisitos derivados de la espectroscopia de resolución espacial.
20 Como difiere de los objetivos de diseño convencionales para lentes anamórficas conocidos hasta ahora de la técnica anterior, las siguientes ventajas primarias de acuerdo con la invención se consiguen con respecto a las propiedades de formación de imágenes:
25 1. Relaciones de compresión o de aspecto (factor anamórfico) de hasta 8:1
2. Una abertura en el lado de la imagen en la dirección comprimida de > 0,8
3.
Telecentricidad en el lado del objetivo en ambos acimutes (x/z y el plano y/z, figura 3) 30
4. Acromasia de la lente anamórfica través de un gran rango de longitud de onda (en las regiones visibles y/o infrarrojas)
5.
Astigmatismo por medio de superficies planas en la sección imagen 35
6.
En relación a la apertura de la línea larga de intersección
7.
Aberraciones esféricas bien corregidas y astigmatismo
40 8. En ambos acimutes de las escalas de imagen finales
Definiciones:
Los componentes ópticos indicados en el texto a continuación como "distorsión de elementos ópticos" e ilustrados en
45 la fig. 3 de la forma de realización están típicamente se refiere también a las lentes como cilíndricas, y las superficies ópticamente eficaces A1 y A2 de los mismos se hace referencia a superficies como cilíndricas. En lo sucesivo, se disponen superficies que tienen un trazado de curva asférico en un plano (aquí en el plano z/y) y como en el caso de las lentes cilíndricas esféricas, que tienen una curvatura de cero en un plano ortogonal, así como también se representa mediante B2 de acuerdo con la fig. 4 del ejemplo de ejecución, donde se refieren como superficies
50 cilíndricas y los elementos ópticos de acuerdo con la fig. 4 del ejemplo de ejecución con al menos una dicha superficie B2 se denominan lentes cilíndricas asféricas.
Cuando se hace referencia en lo sucesivo a una superficie tórica como elemento de distorsión, significa que el poder de refracción del elemento óptico varía con el acimut alrededor del eje óptico. El significado del término no se limita a
55 la aplicación habitual con diferentes radios de curvatura en direcciones ortogonales perpendicular al eje óptico (tal como la lente cilíndrica), sino que también incluye el uso de fórmulas asféricas para el cálculo de los puntos de superficie.
El diseño del objetivo anamórfico anastigmático conforme a la invención puede describirse como sigue:
60 Está compuesto por una disposición de piezas, en la que inicialmente solo los elementos ópticos que tienen simetría de rotación. En el primer enfoque, los elementos de distorsión anamórfica se consideran en las posiciones de acuerdo con la invención como superficies planas y paralelas que abarcan materiales que tienen alto poder de refracción. Con base en esto, para empezar, un sistema de base en gran medida con simetría de rotación está
65 diseñado.
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Para el diseño inicial, las aberturas en el lado de la lente y en el lado de la imagen, así como las longitudes focales e intercepta focales se deben seleccionar de tal manera que la escala de la imagen deseada, teóricamente, se puede implementar, particularmente en el plano de distorsión, y, posteriormente, una buena corrección del astigmatismo entre los dos azimuts se hace posible.
5 En primer lugar, el subconjunto refractivo positivo esférico del lado del objetivo que sirve para reducir el ángulo de campo y las aberturas, puede diseñarse de forma relativamente sencilla.
A partir de entonces, el subconjunto óptico central está diseñado de modo que la divergencia suficiente del cono del
10 haz en la dirección de la mayor compresión, y por lo tanto la abertura más grande en el lado de la imagen, posteriormente se puede implementar utilizando elementos de distorsión, manteniendo los ángulos de campo / aberturas en la dirección de compresión pequeña. El subconjunto esférica en el lado de la lente y el subconjunto óptico central son luego corregida sin distorsión con respecto a aberraciones cromáticas.
15 Además, se selecciona una disposición de acuerdo con la invención para el subconjunto óptico en el lado de la imagen, las distancias focales previamente definidos e intercepta focales se implementan para todo el sistema sin distorsión, y todo el sistema de base de simetría de rotación se corrige con respecto a esférica y aberraciones cromáticas.
20 Es sólo entonces que los elementos de distorsión anamórfica, que son generalmente lentes cilíndricas, se integran en el sistema de base de rotación simétrica que ahora se pueden crear, en los sitios de las superficies planas y paralelas, y los radios de los mismos se definen en relación con la corrección total del sistema. Con el fin de aumentar la libertad de diseño, de acuerdo con la invención, se pueden usar lentes cilíndricas asféricas u otros elementos que tienen superficies tóricas.
25 Finalmente, todo el sistema se corrige con respecto a las aberraciones de la misma y en particular, con respecto al astigmatismo.
Conforme a la invención, si al menos uno de los elementos de distorsión anamórfica del subconjunto óptico central
30 es refractivo negativo en al menos una dirección y si dentro del subconjunto óptico central hay al menos un triplete de lentes con asimetría de rotación subordinado a al menos un elemento de distorsión anamórfica. De esta manera, se consigue suficiente divergencia del haz en al menos una dirección manteniendo los ángulos de campo pequeños, que más tarde permite la compresión suficiente de la imagen con una corrección suficiente del astigmatismo.
35 Según una configuración ventajosa de la invención a este respecto, el triplete está dispuesto aproximadamente en el centro de todo el sistema. Debido a esta disposición del triplete, y debido a su simetría de rotación en ambos acimutes, se mejoran las posibilidades de optimización para las aberraciones cromáticas y aberraciones esféricas.
De acuerdo con una realización ventajosa de la invención, los elementos de distorsión anamórfica comprenden
40 materiales que tienen un alto índice de refracción n, es decir, n > 1,7. De esta manera, en relación con la disposición de los elementos de distorsión, divergencia del haz y la compresión, que son suficientemente grandes para implementar grandes aberturas en el lado de la imagen, se consiguen.
De acuerdo con una realización ventajosa diferente de la invención, al menos uno de los elementos de distorsión
45 anamórfica del subconjunto óptico central y del subconjunto óptico en el lado de la imagen comprende al menos una lente cilíndrica, cuyas dos superficies tóricas están dispuestos en direcciones ortogonales perpendiculares al eje óptico y se calculan de acuerdo con la ecuación 1
imagen1
50
en donde:
C = curvatura 55 y = coordenada superficial
z = coordenada en la dirección del eje óptico
El uso de lentes cilíndricas configuradas de esta manera resulta ventajoso dado que estos elementos se pueden 60 producir de forma relativamente fácil y económica.
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De acuerdo con una realización ventajosa diferente de la invención, al menos uno de los elementos de distorsión anamórfica del subconjunto óptico central y del subconjunto óptico en el lado de la imagen comprende al menos una lente cilíndrica asférica, es decir, al menos una de las dos superficies tóricas está dispuesta en direcciones ortogonales perpendiculares al eje óptico y se calcula de acuerdo con las fórmulas de superficie para lentes
5 asféricas. El uso de lentes cilíndricas configuradas de esta manera permite altas aberturas que deben alcanzarse en el lado de la imagen, con excelentes posibilidades para la corrección de aberraciones y astigmatismo.
De acuerdo con una realización ventajosa de la invención a este respecto, el cálculo de la al menos una superficie tórica se lleva a cabo de acuerdo con la fórmula de superficie
10
imagen2
en donde:
15 C = curvatura
y = coordenada superficial
z = coordenada en la dirección del eje óptico
20 An = coeficiente asférico
K = constante cónica
25 El uso de elementos que tiene tales superficies permite altas aberturas que deben alcanzarse en el lado de la imagen, con excelentes posibilidades para la corrección de aberraciones y astigmatismo. Además, estas superficies que tienen una curvatura de 0 en la dirección X (lentes cilíndricas asféricas) también son fáciles de fabricar.
De acuerdo con una realización ventajosa diferente de la invención, al menos una de las lentes con simetría de
30 rotación en los subconjuntos ópticos es asférica. Esto tiene la ventaja de que, dentro de la disposición básica de acuerdo con la invención, también se obtienen mejores posibilidades de corrección para las aberraciones y el astigmatismo con lentes asféricas con simetría de rotación.
De acuerdo con una forma de realización ventajosa adicional de la invención, todos los elementos de distorsión
35 comprenden lentes cilíndricas asféricas. De esta manera, el grado de libertad de disposición para la implementación de un muy alto factor de anamórfico se incrementa considerablemente, con una excelente corrección de las aberraciones y astigmatismo.
De acuerdo con una realización ventajosa diferente de la invención, el subconjunto refractivo positivo comprende
40 dos lentes esféricas positivas, el subconjunto óptico central comprende una lente cilíndrica asférica refractiva negativa en una dirección y un triplete esférico positivo, y el subconjunto óptico en el lado de la imagen comprende dos lentes positivas esféricas, una lente cilíndrica asférica, dos lentes esféricas positivas y una lente cilíndrica asférica, en esta secuencia. Esta combinación tiene la ventaja de que, de esta manera, los objetivos de diseño de acuerdo con la invención se pueden lograr con una disposición muy compacta.
45 Un objetivo anamórfico anastigmático específico de acuerdo con la invención tiene los siguientes parámetros:
N.º de superficie
Radio Distancias Índices de refracción Observaciones
1 2 3 4 5 6 7 8
-333,30 -37,82 58,15 132,20 0,00 25,48 23,50 -27,48 2,75 1,00 2,46 8,06 1,50 23,31 6,75 0,00 1,595 Aire 1,755 Aire 1,850 Aire 1,595 Aire * Superficie cilíndrica ** Superficie cilíndrica asférica
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9
-27,48 1,40 1,850
10
22,45 4,23 Aire
11
34,80 6,50 1,595
12
-32,70 42,14 Aire
13
18,79 5,50 1,595
14
15,28 2,12 Aire
15
23,75 5,64 1,850
16
48,24 1,00 Aire
17
20,77 3,80 1,850 ** Superficie cilíndrica asférica
18
61,70 1,20 Aire * Superficie cilíndrica
19
27,46 1,50 1,850
20
15,50 0,00 Aire
21
15,50 2,50 1,595
22
100,00 0,35 Aire ** Superficie cilíndrica asférica
23
7,06 3,00 1,850 * Superficie cilíndrica
24
27,21
N.º de superficie
K A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
6
1,94E+00 3,00E-05 -7,40E-07 -2,24E-07 5,45E-09 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00
17
7,93E-01 6,13E-05 -3,03E-06 -4,47E-08 6,03E-10 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00
23
-2,57E-01 -1,12E-03 1,05E-04 -2,26E-06 2,06E-08 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00
Aquí, se ha demostrado que una relación de compresión (factor anamórfico) de 8,25:1 (8.25) puede lograrse con una abertura en el lado de la imagen en la dirección de comprimido de > 0,84. La telecentricidad en el lado del objetivo
5 en ambos acimutes y la lente anamórfica es en gran medida acromática en un rango de longitud de onda larga en la zona de infrarrojos. Era posible corregir el astigmatismo por medio de una superficie plana en la región de imagen y un intercepto focal larga con respecto a la abertura. Las aberraciones esféricas y el astigmatismo son bien corregidos para las escalas de imagen finitos en ambos azimut.
10 Otras ventajas y realizaciones ventajosas de la invención son evidentes a partir de la siguiente descripción de la realización, dibujos y reivindicaciones.
Dibujos
15 Se representa un ejemplo de ejecución de la invención en los dibujos y se describe en más detalle a continuación. Los dibujos muestran:
la figura 1, una posible disposición de elementos ópticos para la aplicación del objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con la invención,
20 la figura 2, una vista de este objetivo a partir de una dirección de visualización posicionada en 90° respecto de la vista de la figura 1,
la figura 3, una lente cilíndrica con superficies cilíndricas, 25 la figura 4, una lente cilíndrica con superficies asféricas, y
la figura 5, una vista esquemática de la espectroscopia de resolución espacial que muestra el estado de desarrollo de la técnica.
30 Las tablas 1 y 2 dan los valores de diseño y los índices de refracción para una configuración seleccionada de una lente anamórfica anastigmática de acuerdo con la invención.
Como se desprende de las figuras 1 y 2, en el presente ejemplo, el objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo 35 con la invención comprende tres subconjuntos lente; es decir, un subconjunto óptico a del lado del objetivo, un
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subconjunto óptico b central, y un subconjunto óptico c en el lado de la imagen. El subconjunto óptico del lado del objetivo está formado exclusivamente por lentes con simetría de rotación 1 y 2 con radios r1 y r2 o R3 y R4 que se enumeran en la tabla 1. Por consiguiente, es un subconjunto esférico que tiene un efecto de refracción positiva. Se utiliza para reducir los ángulos de campo.
5 Los elementos ópticos usadospara realizar la distorsión actúan en sus propiedades de formación de imágenes primarias en el acimut del lado corto (plano y/z). En el acimut del lado largo (plano x/z) actúan principalmente sobre el astigmatismo.
10 Generalmente, las lentes cilíndricas de acuerdo con la fig. 3 que tienen superficies cilíndricas A1 y A2 ópticamente eficaces se utilizan como elementos ópticos que distorsionan. Por el contrario, en el presente ejemplo, elementos ópticos de acuerdo a la figura 4 se utilizan, que son los llamados lentes cilíndricas asféricas, que tiene por lo menos una superficie asférica B2.
15 En el subconjunto óptico central está dispuesto un elemento de distorsión anamórfica (3) que funciona por difusión y en combinación con un triplete que comprende lentes 4, 5, y 6 con simetría de rotación, provocando divergencia del haz en la dirección de compresión. Debido a su simetría de rotación, en ambos acimutes y a la disposición en el centro del objetivo, el triplete mejora las posibilidades de optimización con respecto a los errores cromáticos y a las aberraciones esféricas.
20 Dos elementos ópticos de distorsión anamórfica 9 y 12 están dispuestos alternativamente con lentes esféricas positivas 7, 8 y 10, 11 en el subconjunto óptico c en el lado de la imagen. Un alto abertura de al menos 0,8 se logra de ese modo en el acimut del lado corto (y plano / z).
25 Vidrio de alta refracción se utiliza para los elementos de distorsión anamórfica 3, 9, y 12. La alta dispersión asociada y el efecto del mismo sobre las aberraciones cromáticas son compensadas por medio de las lentes combinadas con el mismo por medio de los poderes de refracción adecuadamente seleccionados, distancias, y gafas.
Por lo general, las lentes cilíndricas que se corresponden con el estado de desarrollo de la técnica, tal como se
30 muestra en la fig. 3, se utilizan como elementos ópticos de distorsión anamórfica. Incluyen superficies cilíndricas A1 y A2 como ópticamente superficies efectivas.
Como se desprende de la figura. 4, en el presente ejemplo las superficies cilíndricas se sustituyen por un B1 o B2 superficie tórica para cada elemento de distorsión anamórfica 3, 9, 12. superficies tóricas son superficies asféricas
35 sin simetría de rotación alrededor del eje ortogonal a la sección. Las propiedades de formación de imágenes primarias de los elementos de distorsión anamórfica 3, 9, 12 son efectuadas con el mismo. Esto puede ser una superficie menos curvada, pero se prefiere una superficie con una mayor curvatura. Para asegurar la simetría en las secciones principales superpuestas ortogonalmente, los ejes del elemento respectivo y y z intersectan el eje óptico del sistema indicado con x.
40
Lista de referencias
A1 superficie cilíndrica
A2 superficie cilíndrica
B1 superficie tórica
B2 superficie tórica
a un subconjunto óptico en el lado del objetivo
b subconjunto óptico central
c subconjunto óptico del lado de la imagen
rn radios de lentes
x eje x
y eje y
z eje z
1, 2 lentes con simetría de rotación
3 elemento de distorsión anamórfica
4, 5, 6 lentes con simetría de rotación
7, 8 lentes esféricas positivas
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9
elemento de distorsión anamórfica
10, 11
lentes esféricas positivas
12
elemento de distorsión anamórfica
En las ecuaciones 1 y 2 se aplican los siguientes significados:
z coordenada en la dirección del eje óptico
curvatura y coordenada superficial An coeficiente asférico K constante cónica

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Un objetivo anamórfico anastigmático para el procesamiento de imágenes, en particular imágenes multidimensionales, en el ámbito de la espectroscopia de resolución espacial,
    5 -que tiene un alto factor anamórfico, es decir, un factor anamórfico mayor que 3,0,
    -que comprende varios subconjuntos de lentes,
    -en donde un subconjunto refractivo positivo (a), que comprende al menos una lente (1, 2) o un grupo de lentes con simetría de rotación, está dispuesto en el lado de la lente con el fin de reducir los ángulos de campo,
    -estando dispuesto un subconjunto óptico central (b) detrás del subconjunto refractivo positivo (a) en la trayectoria del haz para la divergencia del haz en una o más direcciones perpendiculares al eje óptico, al tiempo que se
    15 mantienen unos ángulos de campo pequeños,
    -en donde el subconjunto óptico central (b) comprende al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) y una lente (4, 5, 6) o grupos de lentes con simetría de rotación, y
    -estando dispuesto un subconjunto óptico adicional (c) en el lado de la imagen para estrechar y ampliar la abertura en el eje de divergencia del haz,
    -en donde el subconjunto óptico (c) en el lado de la imagen comprende alternativamente al menos un elemento de distorsión anamórfica (9, 12) y al menos una lente (7, 8, 10, 11) o un grupo de lentes con simetría de rotación.
    25 -en donde al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) del subconjunto óptico central (b) es refractivo negativo en al menos una dirección, y
    -en donde al menos un triplete de lentes con simetría de rotación (4, 5, 6) está dispuesto después del al menos un elemento de distorsión anamórfica (3) dentro del subconjunto óptico central (b).
  2. 2. El objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el triplete está dispuesto aproximadamente en el centro del objetivo.
    35 3. El objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los elementos de distorsión anamórfica (3, 9, 12) comprenden materiales que tienen un alto índice de refracción n, es decir, n > 1,7.
  3. 4. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque al menos uno de los elementos de distorsión anamórfica (3, 9, 12) del subconjunto óptico central (b) y del subconjunto óptico (c) en el lado de la imagen comprende al menos una lente cilíndrica, cuyas dos superficies tóricas (A1, A2) están dispuestos en direcciones ortogonales (x, y) perpendiculares al eje óptico (z) y se calculan de acuerdo con la ecuación 1
    imagen1
    45 en donde: C = curvatura y = coordenada superficial z = coordenada en la dirección del eje óptico.
  4. 5. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
    55 porque al menos uno de los elementos de distorsión anamórfica (3, 9, 12) del subconjunto óptico central (b) y del subconjunto óptico (c) en el lado de la imagen comprende al menos una lente cilíndrica asférica, es decir, al menos una de las dos superficies tóricas (B1, B2) está dispuesta en direcciones ortogonales (x, y) perpendiculares al eje óptico (z) y se calcula de acuerdo con las fórmulas de superficie para lentes asféricas.
  5. 6. El objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque el cálculo de la al menos una superficie tórica (B1, B2) se lleva a cabo de acuerdo con la fórmula de superficie
    9
    imagen2
    en donde: 5 C = curvatura y = coordenada superficial 10 z = coordenada en la dirección del eje óptico An = coeficiente asférico K = constante cónica. 15
  6. 7. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque al menos una de las lentes con simetría de rotación en los subconjuntos ópticos (a, b, c) es asférica.
  7. 8. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado 20 porque todos los elementos de distorsión (3, 9, 12) son lentes cilíndricas asféricas.
  8. 9. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 u 8, caracterizado porque:
    25 el subconjunto refractivo positivo (a) comprende dos lentes esféricas positivas (1, 2), el subconjunto óptico central (b) comprende una lente cilíndrica asférica (3) refractiva negativa en una dirección y un triplete asférico positivo, y
    el subconjunto óptico (c) en el lado de la imagen comprende dos lentes positivas esféricas (7, 8), una lente cilíndrica asférica (9), dos lentes esféricas positivas (10, 11) y una lente cilíndrica asférica (12), en esta secuencia. 30
  9. 10. Un objetivo anamórfico anastigmático de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el objetivo tiene los siguientes parámetros:
    N.º de superficie
    Radio Distancias Índices de refracción Observaciones
    1
    -333,30 2,75 1,595
    2
    -37,82 1,00 Aire
    3
    58,15 2,46 1,755
    4
    132,20 8,06 Aire
    5
    0,00 1,50 1,850 * Superficie cilíndrica
    6
    25,48 23,31 Aire ** Superficie cilíndrica asférica
    7
    23,50 6,75 1,595
    8
    -27,48 0,00 Aire
    9
    -27,48 1,40 1,850
    10
    22,45 4,23 Aire
    11
    34,80 6,50 1,595
    12
    -32,70 42,14 Aire
    13
    18,79 5,50 1,595
    14
    15,28 2,12 Aire
    15
    23,75 5,64 1,850
    16
    48,24 1,00 Aire
    17
    20,77 3,80 1,850 ** Superficie cilíndrica asférica
    18
    61,70 1,20 Aire * Superficie cilíndrica
    10
    19 20 21 22 23 24
    27,46 15,50 15,50 100,00 7,06 27,21 1,50 0,00 2,50 0,35 3,00 1,850 Aire 1,595 Aire 1,850 ** Superficie cilíndrica asférica * Superficie cilíndrica
    N.º de superficie
    K A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8
    6
    1,94E+00 3,00E-05 -7,40E-07 -2,24E-07 5,45E-09 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00
    17
    7,93E-01 6,13E-05 -3,03E-06 -4,47E-08 6,03E-10 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0.00E+00
    23
    -2,57E-01 -1,12E-03 1,05E-04 -2,26E-06 2.06E-08 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00 0,00E+00
    11
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