SU972454A1 - Optical system spherical aberration correcting method - Google Patents

Optical system spherical aberration correcting method Download PDF

Info

Publication number
SU972454A1
SU972454A1 SU813311750A SU3311750A SU972454A1 SU 972454 A1 SU972454 A1 SU 972454A1 SU 813311750 A SU813311750 A SU 813311750A SU 3311750 A SU3311750 A SU 3311750A SU 972454 A1 SU972454 A1 SU 972454A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
spherical aberration
law
zones
optical system
lens
Prior art date
Application number
SU813311750A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Леонидовна Анитропова
Михаил Александрович Великотный
Владимир Иванович Метельский
Original Assignee
Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики filed Critical Ленинградский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Точной Механики И Оптики
Priority to SU813311750A priority Critical patent/SU972454A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU972454A1 publication Critical patent/SU972454A1/en

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Description

Изобретение относитс  к оптике, а именно к способам коррекции сферической аберрации оптических систем. Известен способ коррекции сферической аберрации оптической системы, заключающийс  в компенсации этой абер рации путем введени  в систему оптического элемента со сферической аберрацией противоположного знака. Примером реализации этого способа может служить двух или трехсклеенна  оптическа  система или расклейка из положительной и отрицательной Недостатком указанного способа  вл етс  то, что коррекци  в этом случае осу1цеств.п етс  только дл  одной или двух зон оптической систепы, а также узкий спектральный диапазон этой коррекции. Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности  вл етс  способ коррекции сферической аберрации оптической системы, включающий определение закона изменени  параметров системы, соответствующего отсутствию сферической аберрации в ней, и формирование в систепе зон, параметi ры которых т1змен югс  в соответствии I с указанным з-тксчюм 2. Согласно известному способу из услови  отсутстви  сферической аберрации в системе определ етс  закон изменени  формы ее поверхностей в зависимости от высоты падени  излучени  на систему, а формирование зон осуществл етс  в соответствии с этим законом путем создани  ступенчатой структуры типа линзы Френел . При этом возможно полное исправление сферической абберации дл  нескольких диаметром эон корректируемой системы, которое реализуетс , однако, только при условии фиксированного значени  длины волны падающего излучени . Кроме того, процесс формировани  и контрол  ступенчатой структуры  вл етс  достаточно сложным. Llejfb изобретени  - упрощение процесса формировани  зон в корректируемой системе и расширение спектрального диапазона коррекции. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу коррекции сферической аберрации оптической систег н, включающему определение закона изменени  параметров CHCjeNbi, соответствующего отсутствию сферической аберрации в ней, и формирование в системе зон, параметры которых и-мон ютс  в соответствии с указанным законом из услови  отсутстви  сферической аберрации в системе определ ют закон изменени  длины волны падающего на нее излучени  в зависимости от высоты его падени , а формирование зон осуществл ют в сооТветстви,и с этим законом путем изменени  их спектрального пропускани , .The invention relates to optics, and specifically to methods for correcting the spherical aberration of optical systems. A known method for correcting the spherical aberration of the optical system consists in compensating for this aberration by introducing an optical element with a spherical aberration of opposite sign into the system. An example of the implementation of this method can be a two or three glued optical system or sticking out of positive and negative. The disadvantage of this method is that the correction in this case is real. Only for one or two zones of the optical system, as well as the narrow spectral range of this correction. The closest to the proposed technical essence is a method for correcting the spherical aberration of an optical system, including determining the law of change of system parameters corresponding to the absence of spherical aberration in it, and forming zones in the system, the parameters of which are corrected by I with the specified з-кс ч cmum 2. According to a known method, from the condition that there is no spherical aberration in the system, the law of change in the shape of its surfaces is determined depending on the height of radiation incidence on the systems. y, and the formation of zones is carried out in accordance with this law by creating a stepped structure such as a Fresnel lens. In this case, it is possible to completely correct spherical aberration for several diameters of an adjustable system, which is realized, however, only under the condition of a fixed value of the wavelength of the incident radiation. In addition, the process of forming and controlling the stepped structure is rather complicated. Llejfb of the invention is the simplification of the process of forming zones in the corrected system and the expansion of the spectral range of the correction. This goal is achieved by the fact that according to the method of correcting spherical aberration of the optical system, including determining the law of change of CHCjeNbi parameters, corresponding to the absence of spherical aberration in it, and forming zones in the system, the parameters of which are monitored according to the specified law from the absence of spherical aberrations in the system determine the law of change of the wavelength of the radiation incident on it, depending on the height of its fall, and the formation of zones is carried out in accordance with m by varying their spectral transmittance,.

На фиг. i представлена оптическа  схема откорректированной одиночной линзы с нанесенным на ее поверхность диэлектрическим покрытием};. на фиг.2 разбиение преломл ющей поверхности на щесть концентричных зон осуществл емое при коррекции; на фиг.З график обтаточной сферической аберрации линзы.FIG. i presents the optical scheme of a corrected single lens with a dielectric coating applied to its surface} ;. 2, the fragmentation of the refracting surface into the concentric zones is carried out with correction; Fig. 3 is a graph of the test spherical aberration of the lens.

Сущность предлагаемого способа рассмотрим на примере коррекции сферической аберрации одигючной -линзы . Как известно, величина сферической аберрации такой линзы зависит от ее относительного отверсти  и показател  преломлени  материала, из которого она изготовлена. При этом величина сферической аберации возрастает от центра к периферии линзы в случае посто нства показател  преломлени . Однако последний зависит от длины волны падающего на линзу излучени , что объ сн етс  дисперсионными свойствами материала линзы. СледовательноJ рост сферической аберрации от центра к периферии линзы можно скомпенсировать соответствующим изменением показател  преломлени  ее материала, которое в свою очередь осуществл етс  благодар  соответствующему изменению длины волны падаквдего на линзу излучени  в зависимости от высоты его падени .. Этот принцип И лежит вThe essence of the proposed method we consider the example of the correction of the spherical aberration odiguyu-lenses. As is known, the magnitude of the spherical aberration of such a lens depends on its relative aperture and the refractive index of the material from which it is made. In this case, the magnitude of spherical aberration increases from the center to the periphery of the lens in the case of constant refractive index. However, the latter depends on the wavelength of radiation incident on the lens, which is explained by the dispersive properties of the lens material. Consequently, the growth of spherical aberration from the center to the periphery of the lens can be compensated for by a corresponding change in the refractive index of its material, which in turn is due to a corresponding change in the wavelength of padak to the lens of radiation depending on the height of its fall. This principle lies in

Средний диаметр зоны, The average diameter of the zone

Пример ммExample mm

ОABOUT

16sixteen

2626

3636

4646

5656

6666

основе предлагаемого способа. Прежде всего дл  коррекции сферической аберрации из услови  ее отсутстви  в линзе определ ют путем расчета закон изменени  длины волны падающего на линзу излучени  в. зависимости от высоты его падени . Затем в линзе выдел ют кольцевые концентрические зоны , причем каждой из этих зон ставитс  в соответствие та длина волны, дл  которой сферическа  аберраци  на среднем диаметре зоны с конечной шириной равна нулю. И, наконец,на одной из преломл ющих поверхностей линзы формируют кольцевые концентрические зоны, соответствующие выделенным зонам, спектральное пропускание которых определ етс  указанными длинами волн. Это можно сделать, например , путем нанесени  диэлектрических (Покрытий, осуществл ющих соответствующую спектральную фильтрацию падающего на линзу излучени . Очевидно, что при увеличении числа зон качество коррекции будет улучшатьс , а технологический процесс их формировани  - усложн тьс . Поэтому вопрос о числе зон должен решатьс  с учетом сказанного в зависимости от поставленной задачи.based on the proposed method. First of all, to correct spherical aberration from the condition of its absence in the lens, the law of variation of the wavelength of radiation incident on the lens is determined by calculating. depending on the height of his fall. Then, annular concentric zones are distinguished in the lens, with each of these zones corresponding to the wavelength for which the spherical aberration on the mean diameter of the zone with a finite width is zero. Finally, on one of the refracting surfaces of the lens, annular concentric zones are formed, corresponding to the selected zones, whose spectral transmittance is determined by the indicated wavelengths. This can be done, for example, by applying dielectric (Coatings that perform appropriate spectral filtering of radiation incident on the lens. Obviously, with an increase in the number of zones, the quality of the correction will improve, and the technological process of their formation will become more complicated. with that said, depending on the task.

В соответствии с предложенным способом была осуществлена коррекци  сферической аберрации одиночной линзы с относительным отверстием 1:1,5 и фокусным рассто нием 100 мм. Преломл юща  поверхность этой линзы была разбита на шесть кольцевых зон (фиг. 2), дл  каждой из которых рассчитывалась длина волны, соответствующа  нулевому значению сферической аберрации дл  среднего диаметра зоны Гтабл. 1).In accordance with the proposed method, the spherical aberration of a single lens with a relative aperture of 1: 1.5 and a focal length of 100 mm was corrected. The refractive surface of this lens was divided into six annular zones (Fig. 2), for each of which the wavelength corresponding to the zero value of the spherical aberration was calculated for the average diameter of the Gtabl zone. one).

Таблица 1Table 1

Длина волны,соответст- вующа  нулевому значению сферической аберрации на среднем диаметре зоны (мкм)The wavelength corresponding to zero spherical aberration at the average zone diameter (µm)

0,4046 0,4146 0,4199 0,4260 0,4490 0,4914 0,54410.4046 0.4146 0.4199 0.4260 0.4490 0.4914 0.5441

Линза имеет следующие параметры: радиусы 86,57; толщина 13,0 марка стекла ТФ 10. 86,57.The lens has the following parameters: radii 86.57; thickness 13.0 grade of glass TF 10. 86.57.

I При этом сферическа  аберраци  бы|ла скорректирована дл  всех шести выбранных зон (табл. 2).I In this case, the spherical aberration was corrected for all six selected zones (Table 2).

Таблица 2table 2

Claims (2)

Предложенный способ позвол ет реализовать при использовании извест . ных методов коррекции других аберраций однолинзовую оптическую систему со сферическими поверхност гл, имеющую при хорошем качестве изображени  относительное отверстие до 1:0,5 и поле зрени  до 1 . Таким образом, использование изоб ретени  позвол ет упростить процесс изготовлени  откорректированных оптических систем и расширить спектрал ный диапазон коррекции. Формула изобретени  Способ коррекции сферической аберрации оптической системы, включающий определение закона изменени  параметров системы, соответствующего отсутствию сферической аберрации в ней, и The proposed method can be implemented using known. methods for correcting other aberrations of a single-lens optical system with spherical surfaces of the head, with a good image quality, relative aperture of up to 1: 0.5 and field of view of up to 1. Thus, the use of the invention allows to simplify the manufacturing process of the corrected optical systems and expand the spectral range of the correction. Claims of Invention A method for correcting spherical aberration of an optical system, including determining the law of change of system parameters corresponding to the absence of spherical aberration in it, and ifif 0f/.f0f / .f --ff,O--ff, o фуг. 2 формирование в системе зон, параметры которых измен ютс  в соответствии с указанным законом, отличающий с,   тем, что, с целью упрощени  процесса формировани  зон и расширени  спектрального диапазона коррекции , из услови  отсутстви  сферической аберрации в системе определ ют закон изменени  длины падающего на нее излучени  в зависимости от высоты его падени , а формирование зон осуществл ют в соответствии с этим законом путем изменени  их спектрального пропускани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертиза 1.Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. Л., Maiin-tHocTpoeние , 1969, с. 325-326. fug. 2 formation of zones in the system, whose parameters vary in accordance with this law, distinguished with the fact that, in order to simplify the process of forming zones and expand the spectral range of the correction, the law of change in the length of the incident on it is determined from the absence of spherical aberration in the system radiation depending on the height of its fall, and the formation of zones is carried out in accordance with this law by changing their spectral transmission. Sources of information taken into account during the examination 1. Slyusarev GG Methods for calculating optical systems. L., Maiin-tHocTpoe, 1969, p. 325-326. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2911227/18-10, кл. G 02 В 3/08, 14.07.80 (прототип).2. USSR author's certificate for application number 2911227 / 18-10, cl. G 02 3/08, 07/14.80 (prototype). г5Г-  ;; r5g- ;; ф1/г.ЗF1 / g.Z. { 0,5W{0.5W 0,91 ) 0,90.91) 0.9 о.гБG. GB 0,1990.199 o,o, 0,0,
SU813311750A 1981-05-13 1981-05-13 Optical system spherical aberration correcting method SU972454A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813311750A SU972454A1 (en) 1981-05-13 1981-05-13 Optical system spherical aberration correcting method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813311750A SU972454A1 (en) 1981-05-13 1981-05-13 Optical system spherical aberration correcting method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU972454A1 true SU972454A1 (en) 1982-11-07

Family

ID=20967017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813311750A SU972454A1 (en) 1981-05-13 1981-05-13 Optical system spherical aberration correcting method

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU972454A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5044706A (en) Optical element employing aspherical and binary grating optical surfaces
US583336A (en) Paul rudolph
EP0521624B1 (en) Powerless field-corrective lens
US8789943B2 (en) Methods and lenses for correction of chromatic aberration
RU2178576C2 (en) Optical workpiece, part of optical device, optical device ( variants ) and process of its manufacture
US9690882B2 (en) Lens having an extended range of focus and method of making the same
US5044737A (en) Double axial gradient lens and process for fabrication thereof
JPH0360406B2 (en)
US4382657A (en) Semi-fixed astronomical mirrors and aspherical gratings and methods for manufacturing same by elastic flexion
SU972454A1 (en) Optical system spherical aberration correcting method
JP2899296B2 (en) Manufacturing method of multifocal phase plate
JP2683463B2 (en) Ultra broadband achromatic lens
US5978132A (en) Achromatized and athermalized two-lens reimager
CN109143426B (en) Phase coding Fresnel lens
US6147809A (en) Method for correcting a lens optical aberration
JPS6132651B2 (en)
EP0278127B1 (en) Replica lens having a glass lens body
SU1527603A1 (en) Collimator lens
US2371165A (en) Wide aperture objective
RU2766851C1 (en) Holographic device for controlling shape of large-size concave aspherical optical surfaces
JPH01316720A (en) Monofocal lens for spectacles irrelevant to geometrical magnification with gradient in reflactive index
JPH0576606B2 (en)
SU1277041A1 (en) Phase lens
RU2080630C1 (en) Catadioptric lens
Doherty et al. Simple method of correcting the aberrations of a beamsplitter in converging light