Ахроматический объектив микроскопа

 

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к ахроматическим объективам микроскопов, и может применяться с различного типа микроскопами. Цель изобретения - улучшение качества изображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения. Объектив микроскопа содержит три положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы 1, второй - в виде одиночной положительной линзы 2, третий - в виде двухсклеенной линзы 3, состоящей из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно не менее 0,42f . Позади третьего компонента на расстоянии не менее 0,75f расположен положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к пространству предметов. Соотношение оптических сил одиночных компонентов равно 1,27:1,71:1,28 f, где f - фокусное расстояние объектива. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)ю G 02 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773062/10 (22) 25,12.89 (46) 23.11,91, Бюл, М 43 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) С.А.Родионов, А,В.Буцевицкий, Л.Н.Курчинский, В.В.Усоскин, А,А.Øåõoíèè и М,Н.Сокольский (53) 535.824,212(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1224772, кл, G 02 В 21/02, 1984. (54) АХРОМАТИЧЕСКИЙ ОБЬЕКТИВ МИКРОСКОПА (57) Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к ахроматическим объективам микроскопов, и может применяться с различного типа микроскопами.

Цель изобретения — улучшение качества

Изобретение относится к ахроматическим объективам микроскопов и может применяться с различного типа микроскопами.

Целью изобретения является повышение качества иэображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличен ия.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого объектива микроскопа.

Обьектив содержит одиночную плосковыпуклую линзу 1, одиночную двояковыпуклую линзу 2, положительную линзу 3, склеенную из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5, и положительный мениск 6, Апертурная диафрагма размещена в задней фокальной плоскости обьектива. Объектив рассчитан на длину тубуса 200 мм.,, SU„, 16935?9 А1 изображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения.

Объектив микроскопа содержит три положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы 1, второй — в виде одиночной положительной линзы 2, третий — в виде двухсклеенной линзы 3, состоящей из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно не менее 0,42f, Позади третьего компонента на расстоянии не менее 0,75f расположе", положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к пространству предметов. Соотношение оптических сил одиночных компонентов равно

1,27:1,71. 1,28 f, где f — фокусное расстояние объектива, 1 ил, Положение линзы 2 выбрано экспериментально при использовании метода расчета объективов микроскопа по частям, исходя из условия коррекции сферической аберрации для точки на оси, сферохроматической аберрации и хроматизма положения.

Для коррекции кривизны изображения, комы, хроматизма увеличения применяется одийочный положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к предмету, Расстояние до этого мениска и его форма выбраны экспериментально при условии коррекции указанных аберраций.

Выбор оптического материала для всех компонентов объектива обеспечивает исправление хроматических аберраций и комы, Все положительные линзы выполнены иэ одной марки стекла (в данном примере расчета — из стекла марки ЛК3 с и, = t,4891, /в- 69,87), а с!трицательнэя линзе! 4 третьего компонента 3 — из стекла марки ГФ4 с и,.:=:

1,7402, Ve --- 27,94, г оотношение сил одиночных положительных линз выбрано опытным путем и соответствует оптимальной коррекции всех аберраций обьектива микраскопа ахроматического, Предлагаемый объектив имеет улучшенную коррекцию аберраций„уменьшенную кривизну изображения — ía краю Е :==

--1,40 мм, Zs = -2,75 мм, на зоне — Z == — О 70 мм Е" = -1 38 мм

Общая компоновка объектива обеспечивает коррекцию дисторсин! Объектива.

Благодаря коррекции кривизны изображения значительно уменьшены поперечные аберрации широкого наклонного пучка лучей, В приведенном варианте расчета ахроматический объектив микроскопа имеет следующие аберрации:

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси для основного цвета равна: край зрачка 0,0008 мм эона 0,015 мм

Поперечная сферическая аберрация для точки Ha ocu во всем спектральном диапазоне не превышает 0,02 мм. Волновая аберрация по зрачку Для основной длины волны не превь шает 0,75А, а для всего спектрального диапазона — 1,01 л.

Коэффициент неиэоплэназии: край зрачка — 0,055 эона — 0,032

Хроматизм увеличения па всему полю не превышает 0,008%, т.е, практически norlностью устранен, Средняя квадрэти":Çcкэя вОЛНОвая аберрация для точки на Оси р8внв 0,057.

Значение среднеквадратичной волновой аберрации по спектрэль!-!Ому интервэУ}у, AQлю и зрачку равно

1) без учета расФокусировки и дисторсии 0,135

2) беэ учета рэсфокусировки, дистОрсии и кривизны изображении 0.089.!

-!а объектив ст объекта, находящегося н8 конечнОм рэсстоянии, пэдэет расходя щийся пучок лучей, последовательно проходит компоненты 1, 2, 3 и 6 объектива и на

5 кОнечном расстОЯнии Я сОЭДэет Действительное, увеличенное, перевернутое изображение объекта, В качестве конкретного примера расчета представлен ахроматический объектив

1G микроскопа со следу!Ощими оптичеСкими характеристиками:

Линейное увеличение V = 10"

Апертура А = 0,25

Фокусное расстояние f = 21,42 мм

15 Длина объектива L = 44,69 мм

Высота объектив Н = 45 мм

Расстояние от последней поверхности объектива до плоскости иэображения Я =

=191,56 мм

20 Величина иэображения 2у = 20 мм, Форм isa изобретения

25 Ахроматический обьектив микроскопа, содержащий три полОжительных компонента, первыи иэ которых — Оди!!Очная плосковыпуклая лииза, второй — одиночная двояковыпуклая линза, третий — двусклеен30 ная линза из отрицательного мениска и двояковыпукло! Линзы, О т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью улучшения качества изображения зэ счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения, за

35 третьим компонентом на удалении от него

Не менее 0,75 " установлен положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету и выполненный из оптического стекла с показателем преломления не более 1,5 и

4- коэффициентом средней дисперсии не менее 65, при этом расстояние между вторым и третьим компонентами составляет не менее 0,42 f, а соотношение оптических сил первого, второго и последнего компонентов

45- равно (1,27:1,71:2,8) f, где f — фокусное расстояние объектива, 1693579

Составитель В. Архипов

Редактор Т. Иванова Техред М,Моргентал Корректор Л, Бескид

Заказ 4077 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101