Бифокальная линза

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(71) Заявитель Белорусский государственный университет (В)(73) Патентообладатель Белорусский государ ственный университет (ВЧ)Биофокальная шип-ша, содержащая два компонента, вьшолнеШ-ьш из ошоосньш Двулучепреломляюшшд кристаллов, причем вышеупомянутые оси ориентированы перпенШШЪ/дярно оптической оси шшзьт, отличающаяся тем, что компоненты вьшошшеътьт из кристаллов с противоположными знаками анизотропии, а их оси ориентированы параллельно друг другу, при этом радиусы преломляющих поверхностей и показатели преломления кристаллов удовлетворяют условиюпш, пе 1, 1192, пед - обьпшовенньтй и необыкновенный показатели преломления для первого и второго кристалла, соответственноЕд, 112, 113 - радиусы кривизны первой, второй и третьей преломляющих поверхностей по ходу распространения лучей, соответственноЗо - расстояние от точка предмета до первой преломляющей поверхности.Известны кристаллические линзы, выполненные из одного КУека двулучепреломляющего материала, применяемые для переключения фокусного расстояния оптической системы 1. Однако такие линзы обладают небольшой разностью оптических сил двух взаимно Перпендикулярных состояний поляризации падающего на линзу пучка.Наиболее близкой к предлагаемой является линза выполненная из двух кусков анизотропного материала, ориентированных так, чтобы их оптические оси были взаимно перпендикулярными 2. Такая линза обладает большей разностью оптических сил для двух взаимно перпендикулярных состояний поляризации падающего света, однако в такой линзе не удается устранить для всех случаев аберрации, вызванные анизотропной материала (далее кристаллические аберрации).Цель изобретения - компенсации первичных кристаллических аберраций для осевой точки предмета, при сохранении большой разницы оптических сил бифокальной линзы для Двух взаимно перпендикулярных состояний поляризации падающего света.Эта цель достигается тем, что в бифокальной линзе, выполненной из двух кусков анизотропного материала, одноосные кристаллы в этих кусках подбираются с различными знаками анизотропии (положительной и отрицательной), и ориентируются так, чтобы оси кристаллов параллельными друг другу и перпендикулярными оптической оси линзы (фиг.). Рассмотрим теперь как можно скомпенсировать первичные аберрации тонкой линзы представленной на фиг. В первом приближении (приближении первичных аберраций) эллипсоид показателей преломления для кристаллов 1 и 2 можно разложить по степеням угла наклона луча к оптической оси линзы, оставив низшие степени в разложении. То есть п п 0(1 б зйпдо созд Э), 2 2 2 по пс п 2 пос- угол между лучом и оптической осью9 - угол между проекцией луча на плоскость линзы и осью кристаллапо и не - обыкновенный и необыкновенный показатели преломления кристалла соответственно.С учетом этого соотношения и известных уравнений распространения необыкновенного луча в тонкой линзе 3 в приближении небольших углов падения луча можно найти условие компенсации кристаллических аберраций1 1 . 1 1 . б 15 ш 2 од б 251 п 2 оъ 2 Ед Кд КЗ К 2 где индексы 1 относятся к первому кристаллу, а индексы 2 относятся к второму кристаллу. Выражая зйлщ и запоя через радиусы преломляюцпиш поверхностей, показатели преломления и расстояние от точки предмета до линзы получим искомое условие компенсашш первичных аберрашипй 1 1 1 1 2Ед, Ед, Кд - радиусы преломляющих поверхностей линзы.ЛИНЗЭ. ИЗГОТОВЛЯЛЭСЬ ИЗ ДВУХ КОМПОНЕНТОВ ОДНООСНЫХ КРИСТЭЛЛОВ. ПЕРВЫЙ С ПОЛОЖИТСЛЬной анизотропной М 3 Р 2 (пе 1.378, 11 1.378), второй с отрицательной анизотропией кальцит СаСО 3 (пе 1.486, по 1.658). Диаметр линзы 6 мм, Радиусы поверхностей 111 59 мм,К 10 мм, К -59 мм. При этом фокусные расстояния составляли для луча поляризованного в плоскости параллельной осям кристаллов Г 95 мм, а для луча с ортогональным направлением поляризации Г 30 мм. Первичные кристаллические аберрации для параллельного пучка лучей полностью скомпенсированы.Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.