Ахроматический объектив микроскопа

 

Использование: изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к ахроматическим объективам микроскопов . Сущность изобретения: объектив содержит одиночную плосковыпуклую линзу и три двухсклеенные линзы, первая и вторая из которых - двояковыпуклые, содержащие отрицательный мениск и двояковыпуклую линзу, а третий - отрицательный мениск, включающий двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, расположенный на расстоянии не менее 2f от второго компонента и выполненный из материалов, разность показателей преломления которых не менее 0,15, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 15, где f - фокусное расстояние объектива.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>5U 1781б61 А1 (я)5 6 02 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтен г "ccp) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) АХРОМАТИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ МИКРОСКОПА

1 .. Изобретение относится к области опти- выполнен в виде двояковыпуклой склеенческого приборостроения, а именно к ахро- ной линзы. матическим объективам микроскопов.: . Известен объектив микроскопа ахромаИзвестен микрообъектив, содержащий тический, состоящий из плосковыпуклой два.положительных компонента, разделен- фронтальной линзы и двух положительных ных воздушным промежутком, и компенса- склеенных компонентов; состоящих из полотор кривизны изображения, перед жительной и отрицательной лийз, причем кокомпенсатором кривизны изображения ус- эффициент дисперсии положительной линзы тановлена положительная фронтальная каждого склеенного компонента больше колинза, первая поверхность которой. пло- эффициентадисперсииотрицательнойлинзы ская, вторая апланатическая, компенсатор в каждом из указанных компонентов, между

"кривизны изображения выполней в виде склеенными компонентами введен двухсклесклеенного мениска с наружными апланати- енный компонент, состоящий из положительческими поверхностями, обращенного вогну- ной и отрицательной линз. причем тостью к объекту, при этом оптическая сила . коэффициентдисперсии положительной линкомпенсатора кривизны составляет 0,5-0,7 зы меньше коэффициента дисперсии отрицаоптическойсилы.всего микрообъектива, раз- тельной линзы, а поверхность склейки ность коэффи,иента дисперсии стекол линз обращена вогнутостью к пространству предкомпенсатора составляет не менее 15, а поло- метов; положительная линза двухсклеенного жительный компонент, размещенный непос- компонента выполнена в виде плосковыпук-" редственно за компенсатором кривизны лой линзы, 1 (21) 4891522/10 (22) 17,12.90 (46) 15.12.92. Бюл. М 46 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) С.А,Родионов, А.В.Буцевицкий, Л,Н.Курчинская, Л.И.Пржевалинский, М,Н.Сокольский и А.С,Фокина (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1781736, кл. G 02 В 21/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N. 1303973, кл. G 02 В 21/02, 1982, .

Заявка ФРГ М 1472082, кл, G 02 В

21/02, 1978

2 (57) Использование, изобретение относится к области оптического приборостроения, а именйо к ахроматическим объективам мик роскопов. Сущность изобретения: объектив содержит одиночную плосковыпуклую линзу и три двухсклеенные линзы, первая и вторая из которых- двояковыпуклые, содержащие отрицательнйй мениск и- двояковыпуклую линзу, а третий — отрицательный мениск, включающий двояковыпуклую и даояковогнутую лийзы; расйоложенный на расстоянии не менее 2f от второго компонента и выполненный из матерйалов, раз" ность показателей преломления которых не менее 0,15, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 15, где f — фокусное расстояние объектива. 3 ил.

1781661

В качестве прототипа выбран ахроматический объектив микроскопа, содержащий одиночную линзу и три двухсклеенных компонента, первый из которых содержит отрица. тельный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, и положительную линзу, второй — положительную линзу и отрицательный ..мениск, обращейный вагнутостью к предмету, а третий выполней в виде отрицательного .. мениска; обращенного вогнутостью к изображению и включающего двояковыпуклую и дваякавогнутую линзы.

Но указанный объектив не обеспечивает требуемого качества изобра>кения.

Целью изобретения является улучшение качества изображения при устраненном хроматизме увеличения, Сущность изобретения заключается в том, что объектив микроскопа ахроматический, содержащий единичную линзу и три двухсклеенных компонента, первый иэ которых содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутастью к изображению, и положительную линзу, второй — положительную линзу и отрицательный мениск, обращенный вагнутостью к предмету, а третий, выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению и включающего двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, одиночная линза выполнена пласковыпуклой, третий двухсклеенный компонент расположен на расстоянии не менее2f от второго компонента и выполнен из материалов, разность йоказателей преломления которых не менее 0,15, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 15, где f — фокусное расстояние объектива, Одиночная линза выполнена в виде плосковыпуклой и служитдля коррекции сферической аберрации третьего и высших порядков для точки на оси и для внеосевых пучков, для коррекции сферохроматизма.

Расстояние между вторым и третьим

KoMrloHt.HTBMM не менее 2 выбрано экспериментально и служит для коррекции сферической аберрации и комы широких наклонных пучков лучей в меридиональном и сагиттальнам сечениях, Исследуя наличие стекол в ГОСТе 1365978, выясияем, что для коррекции хроматически х аберраций, особенно хроматизма увеличвния, для коррекции кривизны изображения разность показателей преломления линз третьего компонента не менее 0,15, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 15, Поперечная сферическая аберрация для точки нэ оси для основной длины волны не превышает.0017 мм, а во всем спектральном диапазоне — 0,063 мм.

Кривизна изображения и астигматизм равны:

5 у=-0,25мм z t=-3,28мм z s=-6,38 мм z 8 z t= 3,1мм у=-0,184мм z t=-1,65мм к s=-3,22 мм z s — z t =-1,57 MM

Хроматизм увеличения по полю совме10 стно с тубусной линзой не превышает

0,21%

Среднеквадратическая волновая аберрация в плоскости наилучшей установки па полю равна:

15 у М/ср,кв

10 . 0 130

8,66 . 0,110

7,07 0,094

5,0 0,083

0 . 0,080

Значение среднеквадратической волновой аберрации по спектральному интервалу, полю и зрачку равно: без учета расфокусировки и дисторсии

25 0,1711 .. без учета расфокусировкй, дисторсии и кривизны изображения 0,089 А .

Число Штреля по полю равно. у 10 8,66 7,07 5,0 0

30 Числа Штреля 0,57 0,66 0,74 .0,79

0,80

Ка фиг, 1 дана оптическая схема объектива микроскопа ахроматического с конструктивными параметрами, где 1 одиночная плосковыпуклая линза, 2, 3, 4— соответственно первый, второй и третий двухсклеенные компоненты, 5 — отрицательный мениск первого компонента, обращеннь и вогнутостью к пространству

40 изображений, 6 — двояковыпуклая линза первого склеенного компонента,7-двояковыпуклая, 8 — отрицательный мениск второго склеенного компонента, 9 двояковыпуклая, 10 - двояковогнутая линза

45 третьего склеенного компонента, 11 — тубусная линза; на фиг. 2 — таблицы аберраций объектива микроскопа ахроматического; на фиг. 3 — графики его аберраций.

Объектив микроскопа ахроматического рассчитан на длину тубуса бесконечность, Предмет помещается в передней фокальной плоскости, поэтому на него падает расходящийся пучок лучей, который последовательно проходит все компоненты объектива 1. 2, 3 и 4 (см,фиг, 1) и создает изображение объекта в бесконечности, которое тубусной лин зой 11 переносится в фокэльную плоскост окуляра, 1781661

В качестве конкретного примера рассчитан объектив микроскопа ахроматический со следующими оптическими характеристиками, Увеличение 40

Передняя апертура 0,65

Длина тубуса Бесконечность

Расстояние от плоскости предметов до последней поверхности объектива, мм 26,27

Передний рабочий отрезок, мм 0,6

Величина изображения, мм 20

Формула изобретения

Ахроматический объектив микроскопа, содержащий одиночную линзу и три двухсклеенных компонента, первый из которых содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению, и положительную линзу, второй — положительную линзу и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к предмету, а третий вы5 полнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению и

;включающег0 двояковыпуклую и двбяковогнутуюлинзы, отл ич а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения качества иэображения

10 при устраненном хроматизме увеличения, одиночная линза выполнена плосковыпуклой; третий двухсклеейный компонент расположен на расстоянии не менее 2f от второго компонента и выполнен из матери- .

15 алов, разность показателей преломления которых не менее 0,15, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 15, где

f — фокусное расстояние объектива.

1781 бб1

1781661

С F бО;В ам

o g.o д »р р рф р о -10, о ю.Я,у -(О у=-оду

-4,0 ро

<4 me .

-1,б

Составитель Л. Курчинская

Техред М.Моргентал г

Корректор M,Àèäðóøåíêo

Редактор

Заказ 4274 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

:Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ф В

А о Рпа /Чати. оВ