Проекционный объектив с увеличением – 1/5х

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО(72) Авторы Гуревич Элла Семеновна Цуран Владимир Ильич Тихончук Георгий Иванович Богуш Александр Львович(73) Патентообладатель Научно-производственное республиканское унитарное предприятие КБТЭМ-ОМО(57) Проекционный объектив с увеличением - 1/5 х, содержащий установленные вдоль оптической оси пятнадцать компонентов и апертурную диафрагму, расположенную за девятым компонентом, причем первый компонент выполнен в виде положительного мениска,обращенного вогнутостью к плоскости предметов, двояковыпуклой линзы и положительного элемента, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент - двояковогнутая линза, четвертый компонент - телескопический мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, пятый и шестой компоненты - двояковыпуклые линзы, седьмой компонент положительный, восьмой компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, девятый компонент - отрицательный, десятый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов и склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, одиннадцатый и двенадцатый компоненты двояковыпуклые линзы, тринадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, четырнадцатый компонент - мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, отличающийся тем, что положительный элемент первого компонента - плосковыпуклая линза, седьмой и девятый компоненты - мениски, обращенные выпуклостью к плоскости предметов, четырнадцатый компонент - отрицательный, апертурная диафрагма расположена на удалении от девятого компонента, равном 0,0271 , где- фокусное расстояние объектива, а расстояние между первым и вторым компонентами равно 0,1887 .(56)1758624 1, 1992.2068572 1, 1996.3656839 , 1972.0717299 1, 1996.5260832 , 1993. Изобретение относится к оптическим системам и может найти применение в фотолитографических установках, используемых для изготовления полупроводниковых приборов. Известен проекционный объектив, предназначенный для аналогичных целей 1. Объектив имеет увеличение - 1/5 х, числовую апертуру 0,3, диаметр поля изображения 20 мм. Недостатком известного объектива является невысокое разрешение из-за малой числовой апертуры, малое поле изображения и отсутствие телецентрики со стороны плоскости предметов. Наиболее близким прототипом является проекционный объектив 2, работающий с увеличением - 1/5 х, числовой апертурой 0,38, имеющий поле изображения диаметром 22 мм и рабочую область спектра 404,665 нм. Объектив содержит пятнадцать компонентов и диафрагму, расположенную за девятым компонентом. Первый компонент состоит из положительного мениска, двояковыпуклой линзы и положительного мениска, причем положительные мениски обращены выпуклостями друг к другу. Второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Третий компонент - двояковогнутая линза. Четвертый компонент - телескопический мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов. Пятый, шестой и седьмой компоненты - двояковыпуклые линзы. Восьмой компонент - телескопический мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов. Девятый компонент - двояковогнутая линза. Десятый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов и склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Одиннадцатый и двенадцатый компоненты - двояковыпуклые линзы. Тринадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов. Четырнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. Пятнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов. Известный объектив имеет недостаточные значения числовой апертуры и диаметра поля изображения. Кроме того, прототип обладает малой телецентричностью со стороны плоскости предметов. Задачей изобретения является увеличение числовой апертуры до 0,39 и диаметра поля изображения до 22,6 мм (квадрат 1616 мм), а также увеличение телецентричности со стороны плоскости предметов. Поставленная задача достигается тем, что в объективе с увеличением - 1/5 х, содержащем установленные вдоль оптической оси пятнадцать компонентов и апертурную диафрагму, расположенную за девятым компонентом, причем первый компонент выполнен в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, двояко 2 5713 1 выпуклой линзы и положительного элемента, обращенного выпуклостью к плоскости предметов, второй компонент - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент - двояковогнутая линза, четвертый компонент - телескопический мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, пятый и шестой компоненты - двояковыпуклые линзы, седьмой компонент - положительный, восьмой компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, девятый компонент - отрицательный, десятый компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов и склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз, одиннадцатый и двенадцатый компоненты - двояковыпуклые линзы, тринадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, четырнадцатый компонент - мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, пятнадцатый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, при этом положительный элемент первого компонента - плосковыпуклая линза, седьмой и девятый компоненты мениски, обращенные выпуклостью к плоскости предметов, четырнадцатый компонент отрицательный, апертурная диафрагма расположена на удалении от девятого компонента,равном 0,0271, где- фокусное расстояние объектива, а расстояние между первым и вторым компонентами равно 0,1887. Суть изобретения поясняется чертежом, где на фигуре приведена оптическая схема объектива. В таблице приведены конструктивные параметры объектива (радиусы кривизны поверхностей , толщины линз и расстояния между ними , показатели преломления стекла линздля рабочей длины волны). Объектив содержит установленные вдоль оптической оси пятнадцать компонентов(фигуре) и апертурную диафрагму, расположенную за девятым компонентом. Первый компонент 1 выполнен из положительного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости предметов, выполненного из крона и имеющего соотношение радиусов 1/22,75, двояковыпуклой линзы, выполненной из крона и имеющей соотношение радиусов 3/40,48, и положительной, плосковыпуклой линзы, обращенной выпуклостью к плоскости предметов и выполненной из крона. Второй компонент 2 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой линзы, выполненной из тяжелого крона и имеющей соотношение радиусов 7/86,82, и двояковогнутой линзы, выполненной из тяжелого флинта и имеющей соотношение радиусов 8/91,60. Третий компонент 3 - двояковогнутая линза, выполненная из тяжелого крона и имеющая соотношение радиусов 10/110,37. Четвертый компонент 4 - телескопический мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов, выполненный из крона и имеющий соотношение радиусов 12/130,91. Пятый компонент 5 - двояковыпуклая линза, выполненная из крона и имеющая соотношение радиусов 14/1526,06. Шестой компонент 6 - двояковыпуклая линза, выполненная из крона и имеющая соотношение радиусов 16/170,72. Седьмой компонент 7 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполненный из крона и имеющий соотношение радиусов 18/190,04. Восьмой компонент 8 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполненный из баритового флинта и имеющий соотношение радиусов 20/210,75. Девятый компонент 9 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполненный из флинта и имеющий соотношение радиусов 22/2339,63. 3 5713 1 Десятый компонент 10 - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к плоскости предметов и склеенный из двояковогнутой линзы, выполненной из легкого флинта и имеющей соотношение радиусов 24/250,57, и двояковыпуклой линзы, выполненной из крона и имеющей соотношение радиусов 25/261,23. Одиннадцатый компонент 11 - двояковыпуклая линза, выполненная из крона и имеющая соотношение радиусов 27/281,54. Двенадцатый компонент 12 - двояковыпуклая линза, выполненная из крона и имеющая соотношение радиусов 29/300,06. Тринадцатый компонент 13 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполненный из легкого крона и имеющий соотношение радиусов 31/320,13. Четырнадцатый компонент 14 - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов и склеенный из двояковыпуклой линзы, выполненной из легкого крона и имеющей соотношение радиусов 33/341,42, и двояковогнутой линзы, выполненной из тяжелого флинта и имеющей соотношение радиусов 34/350,78. Пятнадцатый компонент 15 - положительный мениск, обращенный выпуклостью к плоскости предметов, выполненный из легкого крона и имеющий соотношение радиусов 36/370,47. Предложенный объектив рассчитан для рабочей длины волны 404,66 нм и может работать в спектральном интервале 5 нм от основной рабочей длины волны. Фокусное расстояние объектива 350,374 мм. Объектив работает с увеличением - 1/5 х, плоскость предметов расположена на расстоянии 0,53 от первой поверхности первого компонента, плоскость изображений расположена на расстоянии 0,0415 от последней поверхности пятнадцатого компонента. Числовая апертура объектива в пространстве изображений 0,39, диаметр рабочего поля изображения 222,6 мм (это соответствует квадратному полю изображения 1616 мм). Телецентричность в пространстве предметов (максимальный угол главных лучей с оптической осью) не более 0,009. Поперечные сферические аберрации осевого пучка не более 0,0003 мм, астигматические отрезки не более 0,0022 мм, дисторсия не более 0,0002 , поперечные аберрации меридиональных пучков для различных точек поля не более 0,0028 мм. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.