Проекционный объектив с увеличением – 1/5х

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТМ-ОМО(72) Авторы Гуревич Элла Семеновна Цуран Владимир Ильич Тихончук Георгий Иванович Богуш Александр Львович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТМ-ОМО(57) Проекционный объектив с увеличением - 1/5 х, содержащий расположенные вдоль оптической оси компоненты и апертурную диафрагму, причем первый компонент - два положительных мениска, обращенных выпуклостью друг к другу и двояковыпуклая линза между ними, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, третий - двояковогнутая линза, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, пятый - положительный, шестой - двояковыпуклая линза, седьмой и восьмой - положительные мениски, обращенные выпуклостями к плоскости предметов, девятый - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, десятый - двухлинзовый склеенный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, одиннадцатый и двенадцатый - двояковыпуклые линзы, тринадцатый - двухлинзовый положительный мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, четырнадцатый - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, отличающийся тем, что содержит пятнадцатый компонент в виде положительного мениска,обращенного вогнутостью к плоскости предметов, расположенный между четвертым и пятым компонентами, и шестнадцатый компонент в виде мениска, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, расположенный между седьмым и восьмым компонентами, причем второй компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятый компонент - мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, десятый склеен из отрицательной двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а апертурная диафрагма расположена между девятым и десятым компонентами.(56)1659955 1, 1991.2068572 1, 1996.3656839 , 1972.0717299 1, 1996.5260832 , 1993. Изобретение относится к оптическим системам и может быть использовано в микроэлектронике в проекционных системах экспонирования для изготовления полупроводниковых приборов. Известен проекционный объектив с увеличением -1/5 х (а.с. СССР 1303972, МПК 02 13/24, 1987), содержащий четырнадцать линз, собранных в одиннадцать компонентов и диафрагму. Рабочая область длин волн 404,65 нм. Апертура А 0,3. Поле зрения 2 у 20 мм. Недостатком известного объектива является малая апертура и отсутствие телецентрического хода лучей в пространстве предметов. Известен также проекционный объектив с увеличением -1/5 (а.с. СССР 1758624,МПК 02 25/00, 1992), содержащий двадцать линз, собранных в пятнадцать компонентов и диафрагму. Рабочая область длин волн 404,65 нм. Апертура А 0,35. Поле зрения 2 у 23,2 мм. В пространстве предметов телецентрический ход лучей. Недостатком известного объектива является малая апертура. Наиболее близким прототипом является проекционный объектив с увеличением - 1/5(а.с. СССР 1659955, МПК 02 13/22, 1991), содержащий четырнадцать компонентов и апертурную диафрагму, причем первый компонент - два положительных мениска, обращенных выпуклостями друг к другу и двояковыпуклая линза между ними, второй - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, третий - двояковогнутая линза, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, пятый и шестой - положительные двояковыпуклые линзы, седьмой и восьмой - положительные мениски, обращенные выпуклостями к плоскости предметов, девятый - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, десятый - отрицательный склеенный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, одиннадцатый и двенадцатый - двояковыпуклые положительные линзы, тринадцатый - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а четырнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов. Рабочая область длин волн объектива 3654 нм. Апертура А 0,35. Поле зрения 2 у 21,2 мм при телецентрическом ходе лучей в пространстве предметов. Недостатком прототипа является малая апертура. Задачей изобретения является увеличение апертуры при сохранении телецентрического хода лучей в пространстве предметов объектива. Поставленная задача достигается тем, что объектив, содержащий расположенные вдоль оптической оси компоненты и апертурную диафрагму, причем первый компонент два положительных мениска, обращенных выпуклостями друг к другу и двояковыпуклая линза между ними, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, третий - двояковогнутая линза, четвертый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, пятый - положительный, шестой двояковыпуклая линза, седьмой и восьмой - положительные мениски, обращенные выпуклостями к плоскости предметов, девятый - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, десятый - двухлинзовый склеенный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, одиннадцатый и двенадцатый - двояковыпуклые линзы, тринадцатый - двухлинзовый положительный мениск, склеенный из двояковыпук 2 5893 1 лой и двояковогнутой линз, а четырнадцатый - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, пятнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, расположенный между четвертым и пятым компонентами, шестнадцатый компонент - мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, расположенный между седьмым и восьмым компонентами, причем второй компонент выполнен склеенным из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятый компонент - мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, десятый склеен из отрицательной двояковогнутой и двояковыпуклой линз, а апертурная диафрагма расположена между девятым и десятым компонентами. Суть изобретения поясняется чертежом, на котором приведена оптическая схема объектива. В таблице приведены конструктивные параметры объектива (радиусы кривизны поверхностей , толщины линз и расстояния между нимии марки стекол). Объектив содержит расположенные вдоль оптической оси двадцать одну линзу,сгруппированные в шестнадцать компонентов и апертурную диафрагму. Первый компонент 1 состоит из двух положительных менисков, обращенных выпуклостями друг к другу, и двояковыпуклой линзы, расположенной между ними. Первый положительный мениск выполнен из крона, радиусы кривизны которого 1 и 2 связаны соотношением 122,791. Двояковыпуклая линза выполнена из крона, радиусы кривизны которой 3 и 4 связаны соотношением 34110,3. Второй положительный мениск - из крона, радиусы кривизны которого 5 и 6 связаны соотношением 5613,2. Второй компонент 2 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой линзы, выполненной из крона и двояковогнутой линзы, выполненной из легкого флинта. Разность показателей преломления линз, входящих в компонент, составляет 0,076, а разность дисперсий - 22,8. Наружные радиусы кривизны 7 и 9 связаны соотношением 798,241. Третий компонент 3 - двояковогнутая линза, выполненная из легкого флинта, радиусы кривизны которой 10 и 11 связаны соотношением 101111,19. Четвертый компонент 4 - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 12 и 13 связаны соотношением 121311,47. Пятый компонент 5 - положительный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 16 и 17 связаны соотношением 16173,511. Шестой компонент 6 - двояковыпуклая линза, выполненная из особого крона, радиусы кривизны которой 18 и 19 связаны соотношением 18191,981. Седьмой компонент 7 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 20 и 21 связаны соотношением 202113,48. Восьмой компонент 8 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 24 и 25 связаны соотношением 242511,28. Девятый компонент 9 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполнен из легкого флинта, радиусы кривизны которого 26 и 27 связаны соотношением 26276,891. Десятый компонент 10 - двухлинзовый склеенный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов и склеенный из отрицательной двояковогнутой линзы, выполненной из легкого флинта и двояковыпуклой линзы, выполненной из крона. Разность показателей преломления линз, входящих в компонент, составляет 0,076, а разность дисперсий - 22,8. Наружные радиусы кривизны 28 и 30 связаны соотношением 283011,33. 3 5893 1 Одиннадцатый компонент 11 - двояковыпуклая линза, выполненная из особого крона,радиусы кривизны которой 31 и 32 связаны соотношением 31321,211. Двенадцатый компонент 12 - двояковыпуклая линза, выполненная из особого крона,радиусы кривизны которой 33 и 34 связаны соотношением 333414,52. Тринадцатый компонент 13 - двухлинзовый склеенный положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой линзы, выполненной из крона и двояковогнутой линзы, выполненной из легкого флинта. Разность показателей преломления линз, входящих в компонент, составляет 0,076, а разность дисперсий 22,8, наружные радиусы кривизны 35 и 37 связаны соотношением 353711,76. Четырнадцатый компонент 14 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 38 и 39 связаны соотношением 383911,38. Пятнадцатый компонент 15 - положительный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 14 и 15 связаны соотношением 14152,111 и расположен между четвертым 4 и пятым 5 компонентами. Шестнадцатый компонент 16 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполнен из крона, радиусы кривизны которого 22 и 23 связаны соотношением 222312,43 и расположен между седьмым 7 и восьмым 8 компонентами. Апертурная диафрагма расположена между девятым 9 и десятым 10 компонентами. Объектив имеет высокую степень коррекции аберраций для области длин волн спектра 3654 нм. Апертура А 0,45, поле зрения 2 у 20 мм. Телецентрический ход лучей в пространстве предметов и изображений. Поперечная сферическая аберрация не более 0,0006 мм, астигматическая разность не более 0,002 мм, дисторсия не более 0,002 , аберрации широких меридиональных пучков не более 0,0016 мм (фиг. 2). Среднеквадратичное отклонение волновых аберраций для любой точки поля не превышает 0,04 длины волны. Увеличение апертуры объектива позволяет повысить разрешение и получать минимальные элементы размером 0,65 мкм на поле диаметром 20 мм, что значительно повышает информационную емкость интегральных схем, получаемых на оборудовании, в котором может использоваться объектив. 5893 1 Радиусы кривизны Осевые ст. Марки стекол 1-691,800 2-247,700 3237,100 4-2443,000 5205,100 6656,100 7591,600 8-165,580 971,780 10-129,420 11153,820 12-62,520 13-91,830 14-350,800 15-166,340 16-1091,400 17-311,200 18608,100 19-307,600 20335,700 211169,500 22302,700 23736,200 24148,250 25189,670 26568,900 2782,600 28-108,140 29278,000 30-144,210 31341,200 32-282,500 33123,590 34-558,500 3587,300 36-83,180 37153,820 3885,110 39117,220 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5