Brevet FR2085780A1 — publié le 19711231

208578Ô Cette invention a trait à un système optique de lentilles et plus particulièrement à un type d'objectif de microscope à champ plat avec forte correction, et également corrigé pour la distorsion et les aberrations chromatiques latérales et longitudinales. Ce système est destiné à être utilisé sur 5 une largeur de bande de plusieurs centaines d'Angstroms. Les lentilles de réduction de haute qualité sont utilisées dans beaucoup d'applications et particulièrement dans la fabrication de circuits semi-con-ducteurs intégrés par des méthodes optiques. Les circuits sont formés sur des pastilles ou blocs de très petie taille, par des expositions séparées, 10 c'est le procédé par illuminations successives. Le champ statique requis pour un bloc type est de 1,98 mm x 1,98 mm avec des largeurs de ligne d'un micron sur cette dimension de champ. La lentille de réduction doit avoir une courbure de champ résiduelle et un astigmatisme très inférieur à la limite de Raleigh, ainsi qu'une distorsion négligeable 15 pour une reproduction orthoscopique fidèle du circuit électronique. Ceci est dQ à la nécessité d'obtenir une profondeur de foyer maxima et constante sur tout le bloc. L'un des objectifs de cette invention est de fournir un système optique de lentilles destiné à être utilisé dans le procédé par illuminations 20 successives de génération de masques photographiques et de circuit. Un autre objectif de cette invention est de fournir un système de lentilles, à forte correction, du type objectif de microscope à champ plat, avec un astigmatisme et une courbure de champ minimum ainsi qu'une distorsion négligeable. 25 Un autre objectif encore est de fournir un système de lentilles pour la production de micro-circuits avec des largeurs de ligne de l'ordre d'un micron, ce qui donne la solution optimum pour la meilleure correction optique, tenant compte des exigences données de résolution, réduction, étendue de champ et distorsion. 30 La description détaillée des meilleures réalisations de l'invention et les schémas qui l'illustrent vont faire apparaître ces objectifs ainsi que d'autres caractéristiques et avantages. La figure 1 est un schéma optique d'un système de lentilles de réduction fabriqué conformément à l'invention. 35 Les figures 2, 3 et 4 représentent les courbes âes fonctions de trans fert de modulations et des angles de phase du système de lentilles de la figure I le long de l'axe pour 0,7 du champ et pour le champ entier respectivement. La figure 5 représente la courbe de l'astigmatisme résiduel du groupe des lentilles de la figure 1. 40 La figure 6 représente la courbe de la distorsion résiduelle du groupe de 71 07554 2 2085780 lentilles de la figure 1. Nous nous référerons à la figure I qui est une réalisation d'un système de lentilles comprenant 10 lentilles élémentaires désignée» piâr"4es n° I, II, III, IV, V, VI,VII, VIII,IX et X. Les éléments I et II sont réunis pour former un doublet en forme de ménisque t il en est de même pour les éléments III et IV, V et VI, VIII et IX. Les lentilles élémentaires sont optiquement alignées sur un axe 12 de façon à avoir une distance focale effective de 39,68 millimètres et utilisés à une réduction de 25X, recouvrant une diagonale de champ image linéaire statique de 2,8 millimètres. Le diaphragme 13 situé à 10,23 millimètres à la gauche de la surface a 15 millimètres de diamètre à une ouverture numérique de 0,364. Le tableau 1 établit la liste de la gamme des données de construction se rapportant à une réalisation du groupe de lentilles de la figure 1. T A B L E A U - I LENTILLE RAYON EPAISSEUR (t) ou ESPACE D'AIR (s) nd V I R -+1,8395 F R2—1,8395 F tA - 0,2268 F 1 t2 - 0,0882 F 1,62032 60,3 II R3-+6,4619 F S„ - 0,0252 F 1 1,61989 36,4 III R4-+1,2354 F Rc - 2,1726 F b t3* 0,2142 F t4 * 0,0882 F 1,58256 46,5 IV 8.. - +2,4952 F b S2 - 0, 0252 F 1,61989 36,4 V R?*+0,7284 F Rn «-3,5495 F o t5 * 0,1815 F t„ * 0,0882 F b 1,58889 45,7 VI Rg - 1,1508 F S3 - 0,4715 F 1,61989 36,4 VII R10«+10,72Q0 F R » +0,9439 F 11 t?' 0,0882F S4 - 0,252 F 1,51733 i 52,2 VIII R. *+0,5339 F 12 R .*-0,3836 F 13 t- 0,1058 F O tg* 0,0706 F 1,51733 52,2 IX R. .*+12,601 F 14 Sr* 0,0328 F 5 1,61989 36,4 X R *-0,6690 F 15 t„„ - 0,0680 F 10 1,61989 36,4 R.„ * +0,8905 F - 16 - iî 07554 3 2085780 Dans ce tableau F représente la distance focale effective du groupe de lentilles (39,68 millimètres], R. à R . représentent les rayons correspon- 1 1b dants des surfaces successives des lentilles, t^ à t^Q désignent les épaisseurs des lentilles élémentaires mesurées le long de l'axe 12 et à 5 représentent les espaces entre les lentilles élémentaires II et III, IV et V, VI et VII, VII et VIII, et IX et X mesurées le long de l'axe 12. Les désignations et V, représentent l'indice de réfraction et le nombre d'Abbe de chaque lentille élémentaire. Le système de lentilles comprenant 10 éléments de la figure 1 est divisé 10 en deux groupes de lentilles distincts, les groupes A et B de chaque côté de l'espace ù'air contenant le diaphragme variable 13. Le groupe A comprend les lentilles I à VI sous forme de trois doublets et fournissent 82% de la courbure totale de tout le rayon axial à ouverture numérique, les formes des doublets étant choisis pour présenter une aberration sphirique 15 résiduelle minimum du troisième ou du cinquième ordre. La courbure totale de tout le rayon axial à ouverture numérique (O.N) est calculée au moyen de la formule î courbure ; O.N. [1 ♦ 1/R) où R représente la réduction » 0,364 (1 +1/25) 20 » 0,379 La courbure effectuée par le groupe A est environ 0,31 et celle du groupe B : 0,069. Dans le groupe A, chaque doublet n'est pas corrigé de façon autonome pour l'aberration sphérique parce que les grandeurs des aberrations 25 sphériques du troisième et du cinquième ordres sont alors déterminées et fonction du choix du verre et de la puissance de la lentille si chaque doublet est approximativement achromatique. Ce type de correction axiale pourrait limiter sérieusement la correction de la coma et de l'astigmatisme. Il est bien, préférable de commencer avec des doublets presque achromatiques 30 dans le groupe A, mais de laisser le premier doublet quelque peu sous corrigé en ce qui concerne l'aberration sphérique durant le cours de cette étude. Par contre, les doublets II et IV, et V et VI sont quelque peu sur-corrigés l'aberration sphérique totale pour le groupe A étant encore légèrement sous-corrigée. L'aberration sphérique du cinquième ordre introduite 35 par les doublets II et IV, V et VI est ainsi plus petits en grandeur à cause de la sous-correction résiduelle du premier doublet. La différence d'indice à 4Q47 angstroms à la surface R est de 0,013, * - £ et les différences d'indice aux surfaces Rr-et R_ sont de 0,046 et 0,041. 5 o Ainsi la surface R2 ayant une petite différence d'indice, peut être forte-40 ment modifiée pour la correction chromatique-sans introduire une trop grande 71 07554 4 2085780 aberration sphérique du cinquième ordre. Considérons le groupe B d'abord dans le cas axial, l'élément VII étant une lentille simple est courbée en forme de ménisque dans la direction du rayon incident à pleine ouverture numérique pour réduire sa contribution 5 à l'aberration sphérique. La compensation finale de tous les ordres d'aberration sphérique est laissée aux éléments VIII, IX et particulièrement à l'élément X. Une décomposition des contributions à la surface de Seidel pour l'aberration sphérique en unités arbitraires est montrée ci-dessous avec les sommes appropriées. 10 Lentille Contributions de surface Seidel I + II - 0, 00675 III + IV + 0,00191 V + VI + 0,00369 15 Total(groupe A) -0,00115 VII - 0,00279 VII + IX - 0,00128 X + 0,00404 Total (groupe B) - 0,00003 20 Total (groupes A + B) - 0,00118 Remarquons que le groupe A est sous-corrigé pour l'aberration sphérique du troisième ordre, tandis que le groupe B est presque parfaitement corrigé. En fait, tout le système de lentilles jusqu'à l'élément X est sous-corrigé, et c'est à l'élément X qu'il revient d'introduire la quantité voulue 25 d'aberration sphérique pour équilibrer le faisceau axial. L'aberration sphérique de cinquième ordre sur l'élément X est fortement réduite, elle se traduit par de faibles ordres d'aberration sphérique d'où il résulte de faibles résidus de zone, ce qui permet à la fonction de transfert de modulation d'approcher de la limite de diffraction comme le montre la figure 2. 30 Nous nous référerons maintenant aux aberrations obliques du groupe B, les groupes A et B indépendants sont considérés par rapport à l'équilibre approprié entra le-s aberrations longitudinales et latérales. La répartition de la courbure entre ces groupes détermine si l'astigmatisme peut être réduit à une fraction de micron sur la diagonale de champ désirée (2,8 mm). 35 Gemme cala a déjà été mentionné, la plus grande courbure est introduite par le groupe A et cette valeur doit représenter une fraction aussi grande que possible de la courbure totale pour maintenir uns grande ouverture numérique compatible avec une forte correction optique. Cependant, quand-la distance image yst -.maintenue constante (0,26 mm), le groupe B exige une 40 quantité minimum de courbure pour permettre un astigmatisme sur-corrigé 71 07554 208578G suffisant pour équilibrer la sous-correction astigmatique du groupe A. Si la courbure du groupe A s'accroissait et approchait du total de courbure du système de lentilles, le groupe B devrait alors obligatoirement diminuer sa courbure et l'espace devrait également diminuer pour maintenir une 5 distance image constante. Il en résulte un groupe de lentilles positives très rapprochées convergent en un diaphragme central, sans moyen immédiat pour obtenir un astigmatisme sur-corrigé. Le cas extrême dans lequel le groupe B aurait une courbure zéro donnerait un objectif de microscope normal, facilement corrigible axialement mais ayant beaucoup d'astigmatisme et de 10 courbure de champ. Si la courbure du groupe A était diminuée et celle du groupe B augmentée en conséquence, l'espace d'air S3» deviendrait assez large pour maintenir une distance image constante. La contribution astigmatique du groupe B serait alors facilement sur-corrigée pour équilibrer la sous-correction du groupe 15 A permettant un champ plat stigmatique. Pour maintenir l'ouverture numérique désirée, le groupe B serait alors complexe étant donné les hauteurs de rayon axial plus petites sur les éléments de ce groupe ainsi que la courbure qui doit être plus grande. On réalise le meilleur équilibre de courbure entre les groupes A et B 20 en remplissant deux conditions, ces conditions étant aussi nécessaires dans une lentille de réduction servant à la fabrication de circuits micro-élec-troniques. Ces deux conditions sont que le groupe A doit fournir la meilleure correction axiale possible et, que le groupe B doit avoir une courbure suffisante pour permettre une correction de l'astigmatisme. On obtient J 25 l'équilibre de courbure voulu grâce à une méthode de répétition. Dans cette méthode que l'on utilise à un stade avancé de l'étude optique, l'inventeur transfère la puissance en petites quantités du groupe B au groupe A puis rééquilibre les aberrations axiale et oblique tout en maintenant une distance image constante. Après plusieurs répétitions, lorsqu'il est à peu près 30 possible de réaliser une excelientre contribution astigmatique, qui se tiendrait autour d'une fraction de la limite de Raleigh, limite compatible avec la meilleure correction axiale possible, il est alors prouvé que la solution optimum est atteinte. Une caractéristique du système de lentilles de cette invention est 35 la valeur très faible de la distorsion qui est inférieure à 0,0003%. C'est la forme de l'élément X qui permet d'atteindre une valeur aussi faibls. Les autres lentilles ainsi que les groupes de lentilles composées sont des ménisques courbés dans la direction du rayon- axial incident à ouverture numérique maximum, comme cela est normal pour une aberration sphérique minimum. 40 " L'élément X est bi•'-concave et sa surface de plus grande courbure se 71 07554 6 2085780 trouve dans la direction du faisceau incident de rayons convergents, elle est ainsi légèrement infléchie par rapport à la direction du rayon incident à ouverture numérique maximum, ceci est peu favorable aux faibles aberrations sphériques de zone. Cependant, comme cela a déjà été mentionné, les lentilles 5 I à IX introduisent une aberration sphérique totale sous-corrigée et, c'est à l'élément X qu'il revient d'introduire la quantité requise d'aberration sphérique contraire pour avoir une compensation totale du faisceau axial. Il faut remarquer enfin, que la hauteur du rayon paraxial sur la lentille X est faible, tandis que la hauteur du rayon principal est très grande, effectu- 10 ant de faibles modifications d'aberration axiale ainsi que d'importantes modifications obliques en fonction de la forme de la lentille. C'est ainsi que l'on obtient une méthode de compensation de la distorsion. Pour la correction de la distorsion, est exigé un élément de forme biconcave avec une légère courbure qui s'éloigne du plan image. Si l'élément X était courbé 15 dans la direction du plan image, au lieu d'avoir une. courbure qui s'éloigne de ce plan image, la correction axiale serait bien meilleure à cause d'une diminution de l'importante surface sur-corrigée pour l'aberration sphérique en R. une plus grande ouverture numérique serait alors possible. Malheureu-1 b sement la correction de la distorsion ne serait plus possible et l'on 20 perdrait alors une des caractéristiques de la lentille. La forme de l'élément X est très sensible en ce qui concerne la compensation de la distorsion, ainsi vers la fin du processus, sa forme peut être un vernier pour cette compensation de la distorsion. Etant donné que l'élément X se trouve très près du plan image, la distorsion varie beaucoup 25 avec la forme de la lentille, tandis que l'astigmatisme, le coma et l'aberration sphérique varient moins, comme cela est bien connu des ingénieurs opticiens. Une autre fonction importante de 1'élément X est sa somme dB Petzval qui annule presque celle du reste du système de lentilles, ainsi il agit 30 comme un aplanisseur de champ rendant alors possible un champ plat stigmatique. Les performances optiques de cette invention sont extrêmement élevées, et uniformes sur le champ image statique, comme on peut le voir d'après les courbes des figures 2, 3 et 4. Les fonctions de transfert de modulation.ont été calculées pour le 35 groupe de lentilles à une distance focale d'environ 40 millimètres à une réduction de 25X, et couvrant une diagonale de champ image linéaire d'environ 2,8 -millimètres, - tous les calculs étant faits pour une position focale de 6,3 microns devant le plan_image paraxial. Comme le montrent les courbes, les performances du groupe de lentilles sont très uniformes sur le champ imags 40 désiré., an particulier à une fréquence spatiale de 500 paires de lignes par à 71 07554 2085780 millimètre, ce qui correspond à une largeur de ligne de 1,0 micron. Etant donné que la fabrication de micro-circuits ayant des largeurs de lignes élémentaires différentes f,1 micron et plus] est une application du système de lentilles de cette invention, deux conditions doivent être remplies pour et 5 obtenir des lignes de circuit avec des gradients raides minimiser les dépôts dans les espaces clairs entourés d'importants éléments opaques. La première condition est que, dans tous les méridiens et sur le champ image tout entier, la modulation doit être suffisamment élevée, l'autre condition étant que le troisième harmonique des différentes largeurs de 10 ligne doit exister et avoir un angle de phase qui puisse convenir. Considérons le cas de la plus étroite largeur de ligne désirée (1 micron) dans un micro-circuit fabriqué en utilisant le système de lentilles de cette invention. A une fréquence spatiale de 500 paires de lignes par millimètre ou une largeur de ligne de 1 micron, la variation totale en 15 contraste sur le bloc n'est que de 1,5% ce qui prouve l'uniformité de la correction. Cette uniformité est pratiquement nécessaire étant donné que les lignes de circuit élémentaires, à l'angle du bloc sont aussi importantes que les lignes qui se trouvent dans la région de l'axe de lentille. Si la correction axiale était excellente mais que les performances de la lentille 20 se détérioraient progressivement vers l'angle du bloc,la modulation pour une ligne d'1 micron diminuerait progressivement et il ne se formerait pas de circuits utilisables d'angle en angle du champ statique. La modulation moyenne pour des lignes d'1 micron est de 60,5 % en comparaison avec la valeur limite de diffraction de 65% ce qui dénote une r 25 formule de lentille capable de fournir des lignes exceptionnellement claires sur le bloc tout entier. Il faut une modulation de lentille d'au moins 50% pour la production de circuits micro-électroniques, lorsque l'on considère les inévitables détériorations du produit final dans tous les différents procédés. 30 Si toutes les largeurs de lignes désirées correspondent à des fréquences spatiales supérieures à 30% de la fréquence limite, et si le système de lentilles est bien corrigé, le troisième harmonique existera et rendra plus raide le gradient des différentes lignes de circuit permettant un temps d'exposition critique moins long. De même, des lignes de l'ordre d"l micron 35 avec des rapports ligne/espace légèrement différents seront représentées SV3C leurs géométries réelles. Ceci ns serait pas possible si seule la période fondamentale des fréquences désirées était transmise par la lentille. Pour obtenir néanmoins cet avantage, il faut utiliser un système d'éclairage appropriée , . ... 40 Lrastigmatisme et la courbure de champ résiduels sont montrés sur L 71 07554 8 2085780 la figure 5 et montrent un écart total par rapport au plan de moins de + 0,2 micron, tout à fait insignifiant comparé à la limite de Rayleigh de + 1,5 microns. Ces faibles résidus facilitent beaucoup le fonctionnement de la caméra de réduction pendant l'exposition du bloc. 5 La distorsion résiduelle est montrée sur la figure 6 et n'est pas mesurable, résultant en une fidèle reproduction orthoscopique des circuits électroniques. Les résidus zonaux de distorsion sont assez faibles pour permettre d'utiliser n'importe quelle partie du bloc pendant le montage pour une réduction correcte. Si la distorsion était trop grande, les mesures de 10 réduction devraient être faites dans la région de l'axe de la lentille pour obtenir des résultats valables. Les paramètres du système de lentilles déjà donnés dans le tableau 1 représentent une réalisation d'un système de lentilles conforme à cette invention. Il peut y avoir d'autres réalisations du système de la figure 1 qui donnent les mêmes caractéristiques de performance. Les 15 réalisations sont obtenues à partir de gammes de données de construction ayant des limites inférieures et supérieures. Les gammes des données de construction qui caractérisent cette invention sont établies dans le tableau 2. TABLEAU-2 20 1,77 F 1,77 F 4,50 F O I 1,15 F 1,68 F 25 2,09 F b Z 0,72 F 3,25 F □ O 1,11 F «3 J 0,69 F 10 7 30 0.91 F 11 4 0,52 F 12 8 0,37 F 13 9 S,70 F 14 5 0,66 F 15 10 35 0,88 F Huit autres réalisations de cette invention seront décrites et sont numérotées de 2 à 9. Les données de construction pour ces réalisations, avec le système de lentilles de la figure 1, sont comprises dans les gammes établies sur la 71 07554 9 2085780 10 tableau 2. Après que ces réalisations aient été décrites, les fonctions de transfert de modulation de ces réalisations le long de l'axe pour un champ de 0,7 et pour le champ entier, sont comparées sous forme de tableau avec la réalisation préférée illustrée par les figures 2, 3 et 4. Les fonctions de transfert de modulation des réalisations 2 à 9 ne peuvent pas être comparées graphiquement avec celles des figures 2,3 et 4 parce que l'échelle utilisée ne montrerait aucune distinction. Ceci indique que les 9 réalisations donnent des performances aussi élevées que toute autre réalisation de l'invention fabriquée selon les données de construction du tableau 2. REALISATION 2 15 20 R, R1 + 1,8483 F S - 0,2520 F - 1,8437 F *2 S 0,0680 F *3 + 6,4700 F S1 M 0,0240 F *4 + 1,2285 F *3 M 0,2132 F - 2,1831 F fc4 m 0,0882 F + 2,4816 F S2 se 0,0252 F *7 ♦ 0,7277 F *5 m 0,1809 F - 3,5424 F S = 0,0882 F + 1,1522 F S3 M 0,4716 F R„„ 10 + 0,7259 F *7 m 0,0832 F 11 - + 0,9394 F S4 ac 0,0252 F R.V + 0.5257 F 12 13 - -0,3859 F 25 Raa » +10,538 F 14 R --0,5692 F 15 '10 0,1059 F 0,0706 F 0,0320 F * 0,0680 F 16 + 0,8913 F 30 Dans cette réalisation t^ se trouve à la limite inférieure de sa gamme et les autres paramètres ont été calculés de façon à obtenir la correction optique voulue. REALISATION - 3 35 R1 - + 1,8514 F S S 0,2274 F - - 1,8417 F *2 = 0,0862 F «3 » + 6,4295 F- S1 M 0,0258 F R4 « + 1,2323 F fc3 = 0,2144 F - - 2,1565 F t4 S 0,0882 F « + 2,5087 F S2 = 0,0252 F -+0,7328 F t5 S 0,1814 F- «a - - 3,4870 F SX 0,0882 F R9 - + 1,1581 F S3 = 0,4713 F 71 07554 10 2085780 10 *11 (réalisation 3 suite) + 0.7160 F + 0,9452 F R12 " + 0,5385 F R13 - - 0,3818 F + 15,075 F - 0,6657 F + 0,8984 F 14 *15 *16 t? - 0,0983 F 54 - 0,0214 F t„ - 0,1059 F O tg « 0,0706 F 55 » 0,0326 F '10 0,0709 F Dans cette réalisation t et R sont aux limites supérieures de leur 14 10 gamme. REALISATION R1 " ♦ 1.8997 F R2 « - 1, 8036 F R3 - + 6,3915 F 15 R4 - + 1,2158 F R » - 2,1395 F 3 R_ * + 2,5401.F b R? - + 0,7293 F R « - 3,4987 F o 20 Rg » + 1,1561 F R - + 0,7212 F 11 + 0,9421 F R.„ - + 0,5276 F 12 R 3 - - 0,3857 F 25 R 14 9,9836 F t1 K 0,2286 F *2 - 0,0882 F S1 m 0,0269 F *3 m 0,2151 F *4 - 0,0882 F S2 m 0,0252 F *5 m 0,1820 F *6 n 0,0882 F S3 m 0,4721 F *7 • 0,0882 F S4 m 0,0252 F *8 = 0,0058 F *8 M 0,0706 F S5 as 0,0325 F t1Q » 0,0685 I R.c » - 0,6668 F 15 R„c - + 0,8962 F 16 Dans cette réalisation, R est près de la limite inférieure de sa gamme. REALISATION - 5 R1 «1 +1,8446 F t1 K 0,2240 F R2 » - 1,8491 F *2 « O.OB81 F R3 ■ +6,2399 F S1 a 0,0228 F R4 - + 1,2294 F *3 s 0,2119 F R5 - - 2,1465 F *4 = 0,0881 F R6 M + 2,5240 F S2 » 0,0252 F R7 M + 0,7305 F s » 0,1759 F *8 M - 3,4946 F *6 = 0,0982 F R9 m + 1,1539 F S3 = 0,4698 F R10' ■ + 0,7335 F t 7 SX 0,0881 F 71 07554 11 2085780 (réalisation 5 - suite) R.. « ♦ 0,9652 F S - 0,0252 F 11 4 R- + 0,5289 F t. » 0,1057 F 1z o R13 - - 0,3847 F tg - 0,0705 F R.. = + 11,038 F S- 0,0318 F 14 5 R15 » - 0,6711 F t - 0,0690 F R„e - + 0,8852 F 16 Dans cette réalisation, t se trouve à la limite supérieure de sa gamme. D REALISATION 6 R1 « 1,8519 F 10 R2 - 1,8444 F R3 - + 6,3432 F R4 - ♦ 1,2378 F Rc ■ - 2,1372 F a R » + 2,5466 F b 15 R? - + 0,7277 F R„ » - 3,5662 F o Rg - + 1,1498 F R1Q - 0,7297 F R.. « + 0,9517 F 11 20 R,,, « + 0,5252 F 12 R„„ « - 0,3863 F 13 R.. « + 9,7293 F 14 R„„ * - 0,6670 F 15 *1 m 0,2243 F *2 = 0,0883 F S1 M 0,0263 F *3 ' 0,2153 F t4 3 0,0883 F S2 m 0,0252 F *5 = 0,1023 F *6 m 0,0883 F S3 m 0,4717 F *7 M 0,0883 F S4 ' 0,0252 F t8 M 0,1059 F *9 m 0,0706 F S5 ac 0,0325 F Se ! » 0,0683 F 25 " + 0.8973 F 16 Dans cette réalisation, R^4 est à la limite inférieure de sa gamme. REALISATION - 7 R.j - + 1,8360 F R2 " " 1.8386 F 30 R3 - + 6,4280 F R4 =* + 1,2348 F " R • - 2,1654 F R_ » + 2,4978 F b R? » + 0,7279 F 35 R = « 3,5322 F o R_ » + 1,1501 F s R10 - + 0,7185 F R.. « + 0,S430 F 11 R„„ - + 0,5341 F 12 *1 a ■ 0,2265 i *2 - 0,0881 F S1 X 0,02521 i *3 m 0,2139 F V = 0,0881 F S2 s 0,0282 F *5 = 0,1811F *6 3 0,0881F S3 a 0,4708 F V = 0,0881 F S4 = 0,0252 F *8 = 0,1057 F 10 15 20 25 30 35 71 07554 " 2085780 R.„ - - 0,3829 F tQ - 0.0705 F ... , .. .. 13 9 (suite réalisation 7) R14 » + 12.838 F S5 - 0.0326 F R„_ - - 0,6686 F t « 0.0680 F 1=> 10 R.c - + 0.8897 F 16 Dans cette réalisation. se trouve à la limite supérieure de sa gamme. REALISATION - 8 R1 - * 1,9090 F S M 0,2243 F R2 » « 1,7692 F *2 m 0.0883 F R3 " + 8,4899 F S1 m 0.0227 F R4 * + 1,1495 F t3 ' 0.2122 F R5-" 2.6277 F *4 = 0.0883 F rB " + 2,0813 F S2 m 0.0252 F R7- + 0.7427 F *5 0.1798 F R8-~ 3,2840 F *6 m 0.0883 F R9 - + 1.1833 F S3 s 0.4707 F R - + 10 0,7348 F " h - 0.0883 F R11 " + 0,9551 F S4 M 0.0252 F R12 0,5308 F *8 = 0.1059 F R13 M " 0,3833 F *9 1K 0.0706 F R.„ - + 14 13,412 F S5 - 0.0319 F R15 0,6733 F t„n « 0,0681 F 1 n R16 0,8867 F Dans cette réalisation, R4 est à la limite iférieure de sa gamme. REALISATION - 9 40 R. * + 1 1,9211 F s m 0,2299F Ra"- 1.8370 F *2 as 0,0881 F R3 . . 6,6806 F S1 M 0,0287 F R. " + 4 1,2068 F h S 0,2157 F RS " " 2,1710 F t4 m 0,0881 F RB" + 2,4898 F S2 = 0,0252 F R7- + 0,7305 F *5 ss 0,1839 F R8 " ' 3,5324 F *8 st 0,0880 F R9- + 1,1503 F S3 - 0.4709 F R10 " + 10,6858 F X7 s 0,0881 F R11 " + 0,3701 F S4 m 0.0252 F R12 ' + 0,5433 F *8 - 0.1057 F R * 13 - 0,3809 F *9 m 0.0705 F R-„ " 14 + 15, 456 F Q M 0,0334 F R15 - 0,6644 F t R16- + 0,8975 F 71 07554 13 2085780 Dana cette réalisation, R^ est à la limite supérieure de sa gamme st R1£J est à la limite inférieure de sa gamme etc... Le tableau suivant présente les fonctions de transfert de modulation de ces 9 réalisations. Bien que des paramètres donnés aient été sélectionnés aux limites des gammes, les réalisations ont à peu près la même performance (efficacité). 71 07554 14 2085780 COMPARAISON DE LA REALISATION PREFEREE AVEC LES AUTRES REALISATIONS AUX BORDS DES LIMITES Réalisation R % de fréq. 0,7 champ axe sag tan % de fonction de transf. de mod. (% MTF) Pl|in |hamp rr^Xj limite préférée 25 50 75 64,8 64,9 64,5 65,3 63,8 38,5 37,8 37,2 37,3 35,0 0,00027% 14,4 14,2 13,5 13,8 11,0 10 2 25 50 75 64,8 64,7 64,5 38,1 37,2 36,9 14,4 13, 13,3 64,8 64,1 36,5 35,4 13,4 11,7 0,00022% 25 50 75 64,7 64,8 64,4 65,1 64,0 38,5 37,5 37,2 37,0 35,1 14,4 13,8 13,4 13,7 11,5 0,00026% 15 25 50 75 64,5 64,4 63,5 38.3 37,1 36,3 14.4 13,6 13,0 64,9 64,2 36,9 35,8 13,6 12,3 0,5 20 25 50 75 64,8 64,7 63,8 38,2 37,1 36,4 14,4 13,7 13,0 64,8 64,0 36,7 35,6 13,4 12,0 0,00023% 25 50 75 64,0 64,8 64,0 38.3 37,4 36,3 14.4 14,2 12,6 64,6 64,2 36,5 35,6 13,5 12,7 0,00019% 25 7 25 50 75 64,8 64,9 64,6 38,1 37,4 36,8 14,4 14,1 13,2 64,8 64,9 36,5 35,1 13,4 11,7 0,00021: 25 50 75 64,2 64,8 64,1 38,6 38,0 37,3 14,4 14,2 13,7 65,5 64,4 37,8 36,0 14,2 12,1 0,00022% 30 25 50 75 64,8 64,8 64,5 64,9 64,2 38.3 37,2 36,9 36,6 35,4 0,00027% 14.4 13,7 13,2 13,5 11,9 S 71 07554 15 2085780 Quelques paramètres peuvent être modifiés de façon importante tels que les paramètres t^ et R- qui peuvent être modifiés de 30% et on obtient de nouveau une correction optique élevée en modifiant les autres paramètres. D'autres paramètres tels R.c. R.„ et S. peuvent varier de façon peu impor- 1b 1b 3 5 tante, pas plus de 2%. En général, les épaisseurs d'éléments peuvent varier de façon plus importante que les rayons étant donné par exemple, que l'on peut concevoir un doublet qui serait corrigé aussi facilement qu'une lentille plus mince avec de petites adaptations pour les rayons. Ainsi, l'épaisseur de la lentille n'est pas un paramètre influant sur la structure 10 de correction de l'ensemble de la lentille. La première est apparue dans les réalisations 2,3,et 5 tandis que la dernière est montrée dans les réalisations 4, 8 et 9. Le rayon R ^ peut varier de façon importante parce que sa valeur nominale est très grande par rapport à la distance focale. Il en est de même pour R^. 15 Dans toutes les réalisations, la distorsion résiduelle est égale ou inférieure à la valeur de la distorsion nominale de la réalisation préférée. Bien que l'on ait décrit et représenté dans ce qui précède les caractéristiques principales de l'invention, appliquées à un mode de réalisa tion préférée de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y 20 apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. ?i 07554 2085780 REVEND! Ç_A_I_X_0_N_S 1S Système de lentilles de réduction caractérisé en ce qu'il comprend dix lentilles optiquement alignées dont la première et la deuxième, la troisième et la quatrième, la cinquième et la sixième et la huitième et la neuvième sont collées l'une à l'autre, de manière à former quatre doublets en forme 5 de ménisque, système dans lequel la première lentille a des rayons de courbure et R2 et une épaisseur t^, la deuxième lentille a des rayons de courbure R2 et R3 et une épaisseur t2» la troisième lentille a des rayons de courbure R. et Rc et une épaisseur t„, la quatrième lentilles a des rayons 4 b «j de courbure R,. et R„ et une épaisseur t , la cinquième lentille à des 5 5 4 10 rayons de courbure R., et Rn et une épaisseur t_, la sixième lentille a / o b des rayons de courbure Ra et Rn et une épaisseur t„, la septième lentille o a b a des rayons de courbure R.„ et et une épaisseur t.,, la huitième lentille 10 11 7 a des rayons de courbure R.„ et R 8t une épaisseur tQ, la neuvième iZ 10 o leotille a des rayons de courbure R^3 et R^^ et une épaisseur tg et la dixième 15 lentille a des rayons de courbure R... et R.„ et une épaisseur t.n, 1b 1b lu et dans lequel la deuxième et la troisième lentilles sont séparées par une distance axiale S^, la quatrième et la cinquième lentilles sont séparées par une distance axiale S^» la sixième et la septième lentilles sont séparées par une distance axiale S^, la septième et la huitième lentilles sont 20 séparées par une distance axiale S^ et la neuvième et la dixième lentilles sont séparées par une distance axiale Sj., et sont les 1,77 F 25 1,77 F 4,50 F 1,15 F 1.08 F 2.09 F 30 0,72 F 3,25 F 1,11 F 0,69 F 0,91 F 35 0,52 F 0,37 F 9,70 F 0,66 F 0,06 F q dans lequel les dits rayons de courbures, épaisseurs et espacements suivants : 0,20 F 0,068 F 0,023 F 0,19 F 0,074 F 0,023 F 0,17 F 0,079 F 0,47 F O 0,067 F 0,032 F ♦ R1 1,91 F M R2 1,91 F + R3 0,40 F + R4 1,30 F R5 2,62 F 4- R6 2,90 F * R7 0.74 F - R0 3,00 F + R9 1,20 F +• R10 + *11 + R12 R13 + R14 R15 - R16 71 07554 2085780 où F 8st la longueur focale effective au système de lentilles. 2. Système de lentilles de réduction selon la revendication 1, caractérisé par les valeurs numériques suivantes : LENTILLE RAYON Epaisseur (t) . N V ou Espace (s) I Y 1,8395 F t1 in 0,2268 F 1,62032 60,3 «2- - 1,8395 F *2 m 0,0882 F II R3 + 6,4613 F S1 - 0,0252 F 1,61989 36,4 III R4 " + 1,2354 F S - 0,2142 F 1,58256 46,5 R5 2,1726 F % M 0,0882 F IV R6 " + 2,4952 F S2 m 0,0252 F 1,61989 36,4 V R7 " + 0,7284 F H m 0,1815 F 1,58889 45,7 Ra 3,5495 F S m 0,0882 F VI Rs " + 1,1508 F S3 » 0,4715 F 1,61989 36,4 VII Rirt* + 0,7200 F *7 s 0,0882 F 1,51733 52,2 R11 + 0,9439 F S4 m 0,0252 F 1 VIII R1? - + 0,5339 F m 0,1058 F 1,51733 52,2 R13 - 0,3836 F *9 " 0,0706 F IX R14 - + 12,601 F S5 m 0,0328 F 1,61989 36,4 X R1S » 0,6690 F t10 ' 0,0680 F 1,61989 3i6,4 R1B - + 0,8905 F où F est la longueur focale effective du système de lentilles et où Nq et V représentent respectivement l'indice de réfraction et le nombre d'Abbe.