Планапохроматический микрообъектив малого увеличения

Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения в большом поле зрения с большим контрастом изображения. Микрообъектив содержит последовательно расположенные четыре компонента. Первый компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы. Второй компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Третий компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, и линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта. Между вторым и третьим компонентами дополнительно размещена двояковыпуклая линза. Технический результат - высокий контраст изображения по всему наблюдаемому полю зрения за счет планапохроматической коррекции и увеличение наблюдаемого поля зрения. 1 ил., 1 табл., 1 прилож.

 

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано для визуального наблюдения в обычном свете в медицине, паталогоанатомии, в оптике (например, для контроля качества покрытий) и т.п., где требуется одновременно наблюдать большое поле зрения с большим контрастом изображения.

Известен планапохроматический безрефлексный микрообъектив малого увеличения [1], содержащий четыре компонента, первый из которых положительный в виде одиночной линзы, второй - отрицательный, склеенный из двояковыпуклой положительной и двояковогнутой отрицательной линз, третий компонент отрицательный, выполненный склеенным из отрицательной и положительной линз, четвертый положительный компонент выполнен в виде склейки из положительной линзы, заключенной между двумя отрицательными.

Объектив имеет планапохроматическую коррекцию, но наблюдаемое поле зрения объекта невелико (2у=5 мм).

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является микрообъектив малого увеличения [2], содержащий четыре компонента, первый из которых одиночная положительная линза, второй - отрицательный компонент, склеенный из двояковыпуклой положительной и двояковогнутой отрицательной линз, третий склеенный из отрицательной двояковогнутой и двух положительных линз, четвертый компонент, состоящий из одиночного мениска, обращенного вогнутостью к объекту, и двускленной из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз.

Недостатком известного объектива [2] является недостаточный размер наблюдаемого поля зрения объекта, которое составляет 12.5 мм и качество изображения невысоко и резко ухудшается от центра к краю.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является достижение планапохроматической коррекции, при которой все наблюдаемое поле имеет высокий контраст изображения и увеличение наблюдаемого поля зрения объекта.

Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического микрообъектива малого увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные четыре компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной положительной двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен отрицательным склеенным, третий компонент выполнен склеенным и четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска и склеенной линзы.

В отличие от прототипа в предлагаемом объективе второй отрицательный склеенный компонент выполнен из двояковогнутой отрицательной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, третий склеенный компонент выполнен отрицательным, состоящим из отрицательной двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, в четвертом компоненте одиночный мениск обращен вогнутостью в пространство изображений, а склеенная линза выполнена из положительной двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, при этом между вторым и третьим компонентами дополнительно размещена положительная двояковыпуклая линза.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что такое выполнение микрообъектива позволило улучшить коррекцию моно- и хроматических аберраций осевого и внеосевых пучков, за счет чего достигнута планапохроматическая коррекция, а также увеличен размер наблюдаемого объекта до 16 мм.

На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении размера наблюдаемого объекта (с 12.5 мм в прототипе до 16 мм), а также достигнута планапохроматическая коррекция, благодаря которой одновременно осуществляется наблюдение всего поля зрения с высоким контрастом изображения.

Предлагаемый планапохроматический микрообъектив малого увеличения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором даны конструктивные параметры и аберрационные выпуски.

Заявляемый планапохроматический микрообъектив содержит четыре компонента, первый из которых I одиночная положительная двояковыпуклая линза 1, второй склеенный компонент II состоит из отрицательной двояковогнутой линзы 2 и отрицательного мениска 3, обращенного вогнутостью к пространству изображений, склеенный компонент III состоит из двояковогнутой отрицательной линзы 4 и положительного мениска 5, обращенного вогнутостью к пространству изображений, четвертый компонент IV содержит одиночный отрицательный мениск 6, обращенный вогнутостью к пространству изображений, и склейку из положительной двояковыпуклой линзы 7 и отрицательного мениска 8, обращенного вогнутостью к пространству объекта, а между II и III компонентами дополнительно размещена положительная двояковыпуклая линза 9.

Предлагаемый объектив работает следующим образом.

Объектив работает с тубусной линзой f=200 мм.

Лучи от объекта наблюдения, расположенного в передней фокальной плоскости микрообъектива, проходят через первый компонент I, создавая мнимое увеличенное изображение объекта, исправляя сферическую аберрацию и хроматизм положения, внося кому, астигматизм и кривизну, дисторсию и хроматизм увеличения. Далее компонент II образует уменьшенное мнимое изображение, уменьшая дисторсию, кому, астигматизм, кривизну и хроматизм увеличения. Линза 9 и компонент III образуют мнимое изображение в передней фокальной плоскости IV компонента, переисправляя сферическую аберрацию, исправляя астигматизм и кривизну, уменьшая дисторсию, хроматизм увеличения, переисправляя кому. Компонент IV переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое изображение объекта.

По предложенной схеме реализован микрообъектив с увеличением 1.56х, числовой апертурой 0.02, линейным полем изображения 25 мм и наблюдаемым полем объекта 16 мм.

По сравнению с прототипом поле объекта увеличено в 1.28 раза.

В таблице 1 представлено число Штреля, характеризующее качество изображения объектива для приведенных относительных значений величин изображения.

Таблица 1
Отн. значение величины изображения Число Штреля
1 0.64
0.866 0.72
0.707 0.78
0.5 0.85
0 0.92

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Российская Федерация, патент №2188444, МПК: G02B 21/02, 1990 г.

2. Япония, патент №9138351, МПК: G02В 21/02, 1997 г. - прототип.

Приложение

Фокусное расстояние микрообъектива, мм: 128.2050
Числовая апертура в пространстве предметов: 0.02
Положение входного зрачка, мм: бесконечность
Параксиальная высота объекта, мм 16.0
Параксиальная высота изображения, мм: 25.000
Параксиальное линейное увеличение: -1.56

Планапохроматический микрообъектив малого увеличения, содержащий последовательно расположенные четыре компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной положительной двояковыпуклой линзы, второй компонент выполнен отрицательным склеенным, третий компонент выполнен склеенным и четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска и склеенной линзы, отличающийся тем, что второй отрицательный склеенный компонент выполнен из двояковогнутой отрицательной линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, третий склеенный компонент выполнен отрицательным, состоящим из отрицательной двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, в четвертом компоненте одиночный мениск обращен вогнутостью в пространство изображений, а склеенная линза выполнена из положительной двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, при этом между вторым и третьим компонентами дополнительно размещена положительная двояковыпуклая линза.



 

Похожие патенты:

Объектив может быть использован в оптико-электронных приборах, в частности, с целью формирования изображения участка звездного неба на ПЗС-матрице, расположенной в фокальной плоскости объектива.

Изобретение относится к инфракрасным оптическим системам и может быть использовано в тепловизорах. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам, и может быть использовано, например, в устройствах переноса изображения формируемого на выходном окне рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП) или другого электронно-оптического преобразователя (ЭОП) на ПЗС-матрицу.

Изобретение относится к ИК оптическим системам и может быть использовано в тепловизорах. .

Изобретение относится к кинотехнике, а именно к киносъемочной и фотоаппаратуре. .

Изобретение относится к оптическому приборостроению, конкретно к проекционным объективам, и может быть использовано, например, в устройствах переноса изображения формируемого на выходном окне рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП) или другого электронно-оптического преобразователя (ЭОП) на ПЗС-матрицу.

Микрообъектив может быть использован для исследования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов.

Способ включает предварительное измерение технологические погрешностей линзовых узлов и расчет по ним величины изменения одного из воздушных промежутков и углы поворота каждого линзового узла вокруг оси наружного цилиндра линзового узла.

Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности.

Объектив может быть использован в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур в проходящем и отраженном свете, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а наблюдение производится в видимом диапазоне.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции проводится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа проводится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм).

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может использоваться в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа производится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм).

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в объективах микроскопов, а также в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от 250 нм), а работа производится в видимом и инфракрасном диапазоне (от 404 до 1000 нм).

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от =250 нм), а наблюдение производится в видимом и инфракрасном диапазоне от 404 до 1000 нм.

Изобретение относится к оптике и может быть использовано при конструировании микрообъективов с ахроматической коррекцией для комплектации крупносерийных микроскопов.

Микрообъектив содержит пять компонентов. Первый компонент содержит мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения и склеенный из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, и размещенной перед ним положительной линзы. Второй состоит из двух положительных линз, первая склеена из положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклостью в пространство изображения, а вторая - из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения. Третий склеен из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и двояковыпуклой линзы, и перед ним дополнительно помещена двояковыпуклая линза. Четвертый содержит одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство изображения, и линзу, склеенную из положительной и отрицательной линз. Пятый компонент включает линзу, склеенную из двух менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта, и перед ней помещен одиночный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта. Технический результат - увеличение линейного поля изображения и входной числовой апертуры, улучшение моно и хроматических аберраций осевого и внеосевых пучков. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 1 прил.

Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения в большом поле зрения с большим контрастом изображения. Микрообъектив содержит последовательно расположенные четыре компонента. Первый компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы. Второй компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Третий компонент выполнен отрицательным, склеенным из двояковогнутой линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений. Четвертый компонент выполнен в виде одиночного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображений, и линзы, склеенной из двояковыпуклой линзы и мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта. Между вторым и третьим компонентами дополнительно размещена двояковыпуклая линза. Технический результат - высокий контраст изображения по всему наблюдаемому полю зрения за счет планапохроматической коррекции и увеличение наблюдаемого поля зрения. 1 ил., 1 табл., 1 прилож.

Наверх