RU2015115314A - Оптические приборы - Google Patents

Abstract

1. Оптический прибор для формирования оптического изображения, предназначенного для наблюдения наблюдателем, содержащийоптическую систему для формирования оптического изображения объекта, видимого наблюдателю на выходном зрачке; идифракционный элемент, расположенный в плоскости изображения оптической системы и выполненный с возможностью формирования набора выходных зрачков, которые визуально воспринимаются наблюдателем как единый увеличенный выходной зрачок;при этом дифракционный элемент содержит поверхность, имеющую набор дифракционных модулей, каждый из которых формирует один выходной зрачок набора выходных зрачков и содержит микролинзу, которая выполнена с возможностью обеспечения дифракционной интерференции света и формирования множества выходных зрачков, смещенных относительно друг друга в виде набора выходных зрачков, причем каждая микролинза содержит нерегулярную неровность, имеющую множество поверхностей;дифракционные модули расположены последовательно в радиальном направлении наружу от оптической оси дифракционного элемента и выполнены с обеспечением последовательности для учета возрастающего углового смещения, так что независимо от положения на апертуре дифракционного элемента и без какой-либо оборачивающей линзовой системы обеспечена возможность передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения напротив апертуры дифракционного элемента.2. Прибор по п. 1, в котором микролинзы выполнены на радиальной спирали с шагом радиальной спирали от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм, и/или шаг вдоль спирали составляет от примерно 40 до

Claims (68)

1. Оптический прибор для формирования оптического изображения, предназначенного для наблюдения наблюдателем, содержащий

оптическую систему для формирования оптического изображения объекта, видимого наблюдателю на выходном зрачке; и

дифракционный элемент, расположенный в плоскости изображения оптической системы и выполненный с возможностью формирования набора выходных зрачков, которые визуально воспринимаются наблюдателем как единый увеличенный выходной зрачок;

при этом дифракционный элемент содержит поверхность, имеющую набор дифракционных модулей, каждый из которых формирует один выходной зрачок набора выходных зрачков и содержит микролинзу, которая выполнена с возможностью обеспечения дифракционной интерференции света и формирования множества выходных зрачков, смещенных относительно друг друга в виде набора выходных зрачков, причем каждая микролинза содержит нерегулярную неровность, имеющую множество поверхностей;

дифракционные модули расположены последовательно в радиальном направлении наружу от оптической оси дифракционного элемента и выполнены с обеспечением последовательности для учета возрастающего углового смещения, так что независимо от положения на апертуре дифракционного элемента и без какой-либо оборачивающей линзовой системы обеспечена возможность передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения напротив апертуры дифракционного элемента.

2. Прибор по п. 1, в котором микролинзы выполнены на радиальной спирали с шагом радиальной спирали от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм, и/или шаг вдоль спирали составляет от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм.

3. Прибор по п. 1, в котором каждая из микролинз содержит прямолинейную линзовую поверхность, которая определяет боковую сторону линзы и повернута или наклонена относительно поверхности дифракционного элемента; при необходимости боковая сторона линзы образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

4. Прибор по п. 3, в котором боковая сторона образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

5. Прибор по п. 3, в котором боковая сторона представляет собой дугообразную или криволинейную поверхность; при необходимости боковая сторона представляет собой поверхность в виде усеченного цилиндра или усеченного конуса; при необходимости боковая сторона представляет собой выпуклую или вогнутую криволинейную поверхность.

6. Прибор по п. 3, в котором каждая из микролинз содержит криволинейную линзовую поверхность, проходящую от прямолинейной линзовой поверхности до поверхности дифракционного элемента; при необходимости криволинейная линзовая поверхность представляет собой вогнутую или выпуклую поверхность; при необходимости криволинейная линзовая поверхность имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

7. Прибор по п. 1, в котором микролинзы выполнены с помощью режущего инструмента; при необходимости режущий инструмент содержит режущий наконечник в виде усеченной сферы, имеющий плоскую часть, которая резанием формирует прямолинейную линзовую поверхность каждой из микролинз, и сферическую часть, которая резанием формирует сферическое скругление криволинейной линзовой поверхности каждой из сферических линз.

8. Прибор по п. 7, в котором сферическая часть имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

9. Прибор по п. 1, в котором последовательно возрастающее угловое смещение обеспечено путем выполнения микролинз дифракционных модулей с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента.

10. Прибор по п. 9, в котором микролинзы выполнены путем наклона режущего инструмента с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента, так что микролинзы расположены последовательно в радиальном направлении наружу относительно оптической оси дифракционного элемента.

11. Прибор по п. 1, в котором микролинзы имеют ширину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 40 до примерно 70 мкм.

12. Прибор по п. 1, в котором микролинзы имеют длину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 50 до примерно 90 мкм.

13. Прибор по п. 1, в котором микролинзы имеют, по существу, прямоугольную форму возле поверхности дифракционного элемента.

14. Прибор по п. 1, в котором поверхность дифракционного элемента представляет собой, по существу, плоскую поверхность.

15. Прибор по п. 1, в котором оптический прибор представляет собой микроскоп.

16. Оптический прибор для формирования оптического изображения, предназначенного для наблюдения наблюдателем, содержащий

оптическую систему для формирования оптического изображения объекта, видимого наблюдателю на выходном зрачке; и

дифракционный элемент, расположенный в плоскости изображения оптической системы и выполненный с возможностью формирования матрицы выходных зрачков, которые визуально воспринимаются наблюдателем как единый увеличенный выходной зрачок;

при этом дифракционный элемент содержит поверхность, имеющую набор дифракционных модулей, каждый из которых формирует один выходной зрачок набора выходных зрачков и содержит микролинзу, которая выполнена с возможностью обеспечения дифракционной интерференции света и формирования множества выходных зрачков, смещенных относительно друг друга в виде набора выходных зрачков, причем каждая микролинза содержит нерегулярную неровность, имеющую множество поверхностей.

17. Прибор по п. 16, в котором дифракционный элемент выполнен с возможностью передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения напротив апертуры дифракционного элемента.

18. Прибор по п. 17, в котором дифракционные модули расположены последовательно в радиальном направлении наружу от оптической оси дифракционного элемента и выполнены с обеспечением последовательности для учета возрастающего углового смещения, так что независимо от положения на апертуре дифракционного элемента обеспечена возможность передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения.

19. Прибор по п. 16, в котором дифракционные модули обеспечивают передачу света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения без какой-либо оборачивающей линзовой системы.

20. Прибор по п. 16, в котором микролинзы выполнены на радиальной спирали с шагом радиальной спирали от примерно 40 мкм до примерно 120 мкм или от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм, и/или шаг вдоль спирали составляет от примерно 40 мкм до примерно 120 мкм или от примерно 70 мкм до примерно 100 мкм.

21. Прибор по п. 16, в котором каждая из микролинз содержит прямолинейную линзовую поверхность, которая определяет боковую сторону линзы и повернута или наклонена относительно поверхности дифракционного элемента; при необходимости боковая сторона линзы образует угол от примерно 65 в до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

22. Прибор по п. 21, в котором боковая сторона образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

23. Прибор по п. 21, в котором боковая сторона представляет собой дугообразную или криволинейную поверхность; при необходимости боковая сторона представляет собой поверхность в виде усеченного цилиндра или усеченного конуса; при необходимости боковая сторона представляет собой выпуклую или вогнутую криволинейную поверхность.

24. Прибор по п. 21, в котором каждая из микролинз содержит криволинейную линзовую поверхность, проходящую от прямолинейной линзовой поверхности до поверхности дифракционного элемента; при необходимости криволинейная линзовая поверхность представляет собой вогнутую или выпуклую поверхность; при необходимости криволинейная линзовая поверхность имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

25. Прибор по п. 16, в котором микролинзы выполнены с помощью режущего инструмента; при необходимости режущий инструмент содержит режущий наконечник в виде усеченной сферы, имеющий плоскую часть, которая резанием формирует прямолинейную линзовую поверхность каждой из микролинз, и сферическую часть, которая резанием формирует сферическое скругление криволинейной линзовой поверхности каждой из сферических линз.

26. Прибор по п. 25, в котором сферическая часть имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

27. Прибор по п. 16, в котором последовательно возрастающее угловое смещение обеспечено путем выполнения микролинз дифракционных модулей с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента.

28. Прибор по п. 27, в котором микролинзы выполнены путем наклона режущего инструмента с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента, так что микролинзы расположены последовательно в радиальном направлении наружу относительно оптической оси дифракционного элемента.

29. Прибор по п. 16, в котором микролинзы имеют ширину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 40 до примерно 70 мкм.

30. Прибор по п. 16, в котором микролинзы имеют длину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 50 до примерно 90 мкм.

31. Прибор по п. 16, в котором микролинзы имеют по существу прямоугольную форму возле поверхности дифракционного элемента.

32. Прибор по п. 16, в котором поверхность дифракционного элемента представляет собой,по существу,плоскую поверхность.

33. Прибор по п. 16, в котором оптический прибор представляет собой микроскоп.

34. Оптический прибор для формирования оптического изображения для наблюдения наблюдателем, содержащий

оптическую систему для формирования оптического изображения объекта, видимого наблюдателю на выходном зрачке; и дифракционный элемент, расположенный в плоскости изображения оптической системы и выполненный с возможностью формирования набора выходных зрачков, которые визуально воспринимаются наблюдателем как единый увеличенный выходной зрачок;

при этом дифракционный элемент содержит поверхность, имеющую набор дифракционных модулей, каждый из которых формирует один из выходных зрачков указанного набора выходных зрачков и содержит микролинзу, которая выполнена с возможностью обеспечения дифракционной интерференции света и формирования множества выходных зрачков, смещенных относительно друг друга в виде набора выходных зрачков, причем каждая из микролинз содержит нерегулярную неровность, имеющую множество поверхностей, и выполнена на радиальной спирали.

35. Прибор по п. 34, в котором радиальная спираль имеет шаг от примерно 40 до примерно 120 мкм или от 70 до примерно 100 мкм, и/или шаг вдоль спирали составляет от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм.

36. Прибор по п. 34, в котором дифракционный элемент выполнен с возможностью передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения напротив апертуры дифракционного элемента.

37. Прибор по п. 36, в котором дифракционные модули расположены последовательно в радиальном направлении наружу от оптической оси дифракционного элемента и выполнены с обеспечением последовательности для учета возрастающего углового смещения, так что независимо от положения на апертуре дифракционного элемента обеспечена возможность передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения.

38. Прибор по п. 35, в котором дифракционные модули обеспечивают передачу света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения без помощи какой-либо оборачивающей линзовой системы.

39. Прибор по п. 34, в котором каждая из микролинз содержит прямолинейную линзовую поверхность, которая определяет боковую сторону линзы и повернута или наклонена относительно поверхности дифракционного элемента; при необходимости боковая сторона линзы образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

40. Прибор по п. 39, в котором боковая сторона образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

41. Прибор по п. 39, в котором боковая сторона представляет собой дугообразную или криволинейную поверхность; при необходимости боковая сторона представляет собой поверхность в виде усеченного цилиндра или усеченного конуса; при необходимости боковая сторона представляет собой выпуклую или вогнутую криволинейную поверхность.

42. Прибор по п. 39, в котором каждая из микролинз содержит криволинейную линзовую поверхность, проходящую от прямолинейной линзовой поверхности до поверхности дифракционного элемента; при необходимости криволинейная линзовая поверхность представляет собой вогнутую или выпуклую поверхность; при необходимости криволинейная линзовая поверхность имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

43. Прибор по п. 34, в котором микролинзы выполнены с помощью режущего инструмента; при необходимости режущий инструмент содержит режущий наконечник в виде усеченной сферы, имеющий плоскую часть, которая резанием формирует прямолинейную линзовую поверхность каждой из микролинз, и сферическую часть, которая резанием формирует сферическое скругление криволинейной линзовой поверхности каждой из сферических линз.

44. Прибор по п. 43, в котором сферическая часть имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

45. Прибор по п. 34, в котором последовательно возрастающее угловое смещение обеспечено путем выполнения микролинз дифракционных модулей с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента.

46. Прибор по п. 45, в котором микролинзы выполнены путем наклона режущего инструмента с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента, так что микролинзы расположены последовательно в радиальном направлении наружу относительно оптической оси дифракционного элемента.

47. Прибор по п. 34, в котором микролинзы имеют ширину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 40 до примерно 70 мкм.

48. Прибор по п. 34, в котором микролинзы имеют длину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 50 до примерно 90 мкм.

49. Прибор по п. 34, в котором микролинзы имеют, о существу,прямоугольную форму возле поверхности дифракционного элемента.

50. Прибор по п. 34, в котором поверхность дифракционного элемента представляет собой, по существу, плоскую поверхность.

51. Прибор по п. 34, в котором оптический прибор представляет собой микроскоп.

52. Оптический прибор для формирования оптического изображения, предназначенного для наблюдения наблюдателем, содержащий

оптическую систему для формирования оптического изображения объекта, видимого наблюдателю на выходном зрачке; и

дифракционный элемент, расположенный в плоскости изображения оптической системы и выполненный с возможностью формирования набора выходных зрачков, которые визуально воспринимаются наблюдателем как единый увеличенный выходной зрачок;

при этом дифракционный элемент содержит поверхность, имеющую набор дифракционных модулей, каждый из которых формирует один из выходных зрачков указанного набора выходных зрачков и содержит микролинзу, которая выполнена с возможностью обеспечения дифракционной интерференции света и формирования множества выходных зрачков, смещенных относительно друг друга в виде набора выходных зрачков, причем каждая микролинза содержит нерегулярную неровность, имеющую множество поверхностей, и прямолинейную образующую микролинзу поверхность, которая определяет боковую сторону линзы и повернута или наклонена относительно поверхности дифракционного элемента.

53. Прибор по п. 52, в котором дифракционный элемент выполнен с возможностью передачи света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения напротив апертуры дифракционного элемента.

54. Прибор по п. 53, в котором дифракционные модули расположены последовательно в радиальном направлении наружу от оптической оси дифракционного элемента и выполнены с обеспечением последовательности для учета возрастающего углового смещения, так что независимо от расположения на апертуре дифракционного элемента обеспечена возможность передачи света от принятого изображения передается в общую область на плоскости наблюдения.

55. Прибор по п. 53, в котором дифракционные модули обеспечивают передачу света от принятого изображения в общую область на плоскости наблюдения без какой-либо оборачивающей линзовой системы.

56. Прибор по п. 52, в котором микролинзы выполнены на радиальной спирали; при необходимости микролинзы выполнены на радиальной спирали с шагом спирали от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм, и/или шаг вдоль спирали составляет от примерно 40 до примерно 120 мкм или от примерно 70 до примерно 100 мкм.

57. Прибор по п. 52, в котором боковая сторона образует угол от примерно 65 до примерно 90° или от примерно 75 до примерно 90° с поверхностью дифракционного элемента.

58. Прибор по п. 52, в котором боковая сторона представляет собой дугообразную или криволинейную поверхность; при необходимости боковая сторона представляет собой поверхность в виде усеченного цилиндра или усеченного конуса; при необходимости боковая сторона представляет собой выпуклую или вогнутую криволинейную поверхность.

59. Прибор по п. 52, в котором каждая из микролинз содержит криволинейную линзовую поверхность, проходящую от прямолинейной линзовой поверхности до поверхности дифракционного элемента; при необходимости криволинейная линзовая поверхность представляет собой вогнутую или выпуклую поверхность; при необходимости криволинейная линзовая поверхность имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

60. Прибор по п. 52, в котором микролинзы выполнены с помощью режущего инструмента; при необходимости режущий инструмент содержит режущий наконечник в виде усеченной сферы, имеющий плоскую часть, которая резанием формирует прямолинейную линзовую поверхность каждой из микролинз, и сферическую часть, которая резанием формирует сферическое скругление криволинейной линзовой поверхности каждой из сферических линз.

61. Прибор по п. 56, в котором сферическая часть имеет радиус от примерно 0,5 до примерно 5 мм, от примерно 0,5 до примерно 2 мм или от примерно 0,5 до примерно 1,5 мм.

62. Прибор по п. 52, в котором последовательно возрастающее угловое смещение обеспечено путем выполнения микролинз дифракционных модулей с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента.

63. Прибор по п. 62, в котором микролинзы выполнены путем наклона режущего инструмента с возрастающим углом наклона относительно оптической оси дифракционного элемента, так что микролинзы расположены последовательно в радиальном направлении наружу относительно оптической оси дифракционного элемента.

64. Прибор по п. 52, в котором микролинзы имеют ширину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 40 до примерно 70 мкм.

65. Прибор по п. 52, в котором микролинзы имеют длину от примерно 30 до примерно 100 мкм или от примерно 50 до примерно 90 мкм.

66. Прибор по п. 52, в котором микролинзы имеют, по существу, прямоугольную форму возле поверхности дифракционного элемента.

67. Прибор по п. 52, в котором поверхность дифракционного элемента представляет собой, по существу, плоскую поверхность.

68. Прибор по п. 52, в котором оптический прибор представляет собой микроскоп.