Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения



Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения
Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения
Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения
Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения

 


Владельцы патента RU 2535586:

Открытое акционерное общество "ЛОМО" (RU)

Микрообъектив содержит последовательно расположенные пять компонентов. Первый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения. Второй - положительная линза, склеенная из двояковыпуклой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения. Третий - положительный трехсклеенный компонент, состоящий из двух положительных линз с размещенной между ними двояковогнутой линзой, причем вторая положительная линза выполнена плосковыпуклой, причем плоская поверхность совмещена с промежуточным изображением входного зрачка и обращена в пространство изображения, а за ней дополнительно помещена плосковыпуклая линза, обращенная плоской стороной в пространство объекта. Четвертый компонент - положительная линза, склеенная из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и двояковыпуклой линзы. Пятый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта и склеенный из двояковогнутой и двояковыпуклой линз. Технический результат - увеличение выходной числовой апертуры при сохранении планапохроматической коррекции, исправленном хроматизме увеличения и большом линейном поле изображения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прил., 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано для визуального наблюдения, вывода на TV-камеру и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов в естественном свете, свете люминесценции, в поляризованном свете, методом светлого поля, темного поля, фазового контраста и др.

Известен планапохроматический объектив микроскопа [1], содержащий пять компонентов, первый из которых отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство изображения, второй - одиночная двояковыпуклая линза, третий - трехсклеенный из двух двояковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, четвертый - одиночная двояковыпуклая линза, пятый - двусклеенный мениск, обращенный выпуклостью к объекту, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.

Объектив имеет планапохроматическую коррекцию, большое линейное поле изображения с исправленным хроматизмом увеличения.

Но его входная числовая апертура недостаточно высока и составляет 40×0.75.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является планапохроматический объектив микроскопа большого увеличения [2]. Объектив содержит пять компонентов, первый из которых положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство изображений, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, склеенного из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, третий компонент - положительная трехсклеенная линза из двух положительных двояковыпуклых линз, между которыми помещена отрицательная двояковогнутая линза, четвертый - положительная двускленная линза из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, пятый - отрицательный двусклеенный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, склеенный из положительной двояковыпуклой и отрицательной двояковогнутой линз.

Объектив имеет высокую входную апертуру (63×0.9) и планапохроматическую коррекцию, высокое линейное поле изображения, исправлен хроматизм увеличения.

Но его выходная числовая апертура невелика (всего 0.0143).

Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение выходной числовой апертуры при сохранении планапохроматической коррекции, исправленном хроматизме увеличения и большом линейном поле изображения.

Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического высокоапертурного микрообъектива среднего увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные пять компонентов, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, второй компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, третий положительный трехсклеенный компонент, состоящий из двух положительных линз с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линзой, четвертый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, и пятый компонент, выполненный в виде отрицательного двусклееного мениска.

В отличие от прототипа положительная двусклеенная линза второго компонента выполнена в виде двояковыпуклой положительной линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, в третьем положительном компоненте вторая положительная линза выполнена плосковыпуклой, в которой плоская поверхность совмещена с промежуточным изображением входного зрачка и обращена в пространство изображения, а за ней дополнительно помещена положительная плосковыпуклая линза, обращенная плоской стороной в пространство объекта, положительная двусклеенная линза четвертого компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы, а отрицательный двусклееный мениск пятого компонента обращен вогнутостью в пространство объекта и выполнен из двояковогнутой отрицательной и двояковыпуклой положительной линз.

Кроме того, положительный мениск второго компонента, отрицательный мениск четвертого компонента и двояковыпуклая линза пятого компонента выполнены из материала с коэффициентом дисперсии, удовлетворяющим условию 22≤νd≤25, а показатель преломления имеет значение 1.8≤nd≤1.87.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение второго компонента положительным двускленным из положительной двояковыпуклой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, третьего компонента - трехсклеенным, имеющим последнюю поверхность плоской, совпадающей с действительным промежуточным изображением входного зрачка, с дополнительно помещенной положительной плосковыпуклой линзой, четвертого компонента положительным, склеенным из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, и положительной двояковыпуклой линзы, пятого компонента отрицательным двусклеенным мениском, обращенным вогнутостью в пространство объекта, содержащим двояковогнутую отрицательную и двояковыпуклую положительные линзы, позволило значительно увеличить выходную числовую апертуру при сохранении плановой коррекции, при этом она имеет значительное линейное поле изображения (2y'=25 мм), и имеется реальная плоскость промежуточного изображения входного зрачка, необходимая для исследований по методу фазового контраста, а выбор материала стекла вышеприведенных линз с указанными коэффициентами дисперсии и показателями преломления обеспечил апохроматическую коррекцию и исправленный хроматизм увеличения.

На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении выходной числовой апертуры в 1.5 раза, благодаря которому значительно увеличена информационная емкость изображения при сохранении планапохроматической коррекции, широкого линейного поля изображения и исправленного хроматизма увеличения и обеспечена возможность проведения исследований по методу фазового контраста.

Предлагаемый планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего 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 высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения содержит пять компонетов.

Первый компонент I содержит положительный мениск 1, обращенный выпуклостью в пространство изображения.

Второй положительный компонент II склеен из положительной двояковыпуклой линзы 2 и положительного мениска 3, обращенного выпуклостью в пространство изображения.

Третий компонент III содержит положительную трехсклеенную из положительных двояковыпуклой 4 и плосковыпуклой 5, плоской стороной обращенной в пространство изображения, с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой 6 и одиночную положительную плосковыпуклую 7 линзы.

Четвертый положительный компонент IV склеен из отрицательного мениска 8, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы 9.

Пятый компонент V - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, двусклеенный из двояковогнутой отрицательной линзы 10 и двояковыпуклой положительной линзы 11.

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 I и второй II компоненты, положительный мениск 1 и положительную двусклееную линзу из положительной двояковыпуклой линзы 2 и положительного мениска 3, образуя мнимое увеличенное изображение, внося отрицательную сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, кому, астигматизм и кривизну.

Далее компонент III - линзы 4, 5, 6 и 7 образуют мнимое увеличенное изображение, полностью исправляя астигматизм и кривизну, уменьшая сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, кому.

Компонент IV - линзы 8 и 9 строит уменьшенное действительное изображение объекта в фокальной плоскости компонента V, переисправляя сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, уменьшает кому.

Компонент V - линзы 10 и 11 переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое высококонтрастное изображение объекта.

По предложенной схеме реализован микрообъектив с увеличением 40х, числовой апертурой 0.85, линейным полем изображения 25 мм и увеличенной по сравнению с прототипом в 1.5 раза выходной числовой апертурой (в прототипе 0.0143, в заявляемом техническом решении 0.02125).

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

Таблица 1
Отн. значение величины изображения Число Штреля
1 0.6
0.866 0.72
0.707 0.81
0.5 0.85
0 0.9

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Авторское свидетельство СССР №1658114, МПК: G02B 21/02, опубл. 23.06.1991 г.

2. Авторское свидетельство СССР №1485184, МПК: G02B 21/02, опубл. 07.06.1987 г. - прототип.

1. Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения, содержащий последовательно расположенные пять компонентов, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, второй компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, третий положительный трехсклеенный компонент, состоящий из двух положительных линз с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линзой, четвертый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, и пятый компонент, выполненный в виде отрицательного двусклееного мениска, отличающийся тем, что положительная двусклеенная линза второго компонента выполнена в виде двояковыпуклой положительной линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, в третьем положительном компоненте вторая положительная линза выполнена плосковыпуклой, в которой плоская поверхность совмещена с промежуточным изображением входного зрачка и обращена в пространство изображения, а за ней дополнительно помещена положительная плосковыпуклая линза, обращенная плоской стороной в пространство объекта, положительная двусклеенная линза четвертого компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы, а отрицательный двусклееный мениск пятого компонента обращен вогнутостью в пространство объекта и выполнен из двояковогнутой отрицательной и двояковыпуклой положительной линз.

2. Планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения по п.1, отличающийся тем, что положительный мениск второго компонента, отрицательный мениск четвертого компонента и двояковыпуклая линза пятого компонента выполнены из материала с коэффициентом дисперсии, удовлетворяющим условию 22≤νd≤25, а показатель преломления имеет значение 1.8≤nd≤1.87.



 

Похожие патенты:

Объектив // 2532560
Изобретение может быть использовано в качестве объектива телевизионной камеры с ПЗС-матрицей и фотоприемника дальномера. Объектив содержит по ходу луча первый компонент в виде положительной склеенной линзы из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, второй компонент в виде положительного мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, третий компонент в виде мениска, склеенного из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, спектроделительный блок, разделяющий длину волны лазерного излучения и спектральный диапазон чувствительности ПЗС-матрицы, с которым оптически связан четвертый компонент, выполненный в виде отрицательной линзы.

Объектив может быть использован в пассивных и активно-импульсных ПНВ совместно с ЭОП 2, 2+ и 3-го поколений. Объектив содержит первый положительный мениск, обращенный вогнутой поверхностью в сторону второго компонента, второй отрицательный компонент, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, четвертую двояковыпуклую линзу, третий и пятый отрицательные мениски, обращенные вогнутыми поверхностями в сторону четвертой линзы.

Объектив может использоваться в тепловизионных приборах с матричными приемниками, регистрирующими изображение в фиксированной плоскости. Объектив содержит четыре компонента.

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно к объективам для инфракрасной (ИК) области спектра, и может быть использовано в технологических установках по проверке параметров матричных приемников теплового излучения, применяемых в тепловизорах.

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может использоваться как объектив цифровых фотоаппаратов мобильных телефонов или массовых видеокамер наблюдения, работающих в режиме «день-ночь», т.е.

Изобретение относится к области оптико-электронного приборостроения и может быть использовано в качестве объектива тепловизионных приборов для наблюдения и опознавания объектов по тепловому излучению.

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 оптическому приборостроению, а именно к объективам для видимой и ближней ИК-области спектра, и может быть использовано совместно с электронно-оптическими преобразователями (ЭОПами) в приборах ночного видения и в современных цифровых приборах, предназначенных для обнаружения и опознавания объектов наблюдения при пониженной освещенности.

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.

Микрообъектив может быть использован для визуального наблюдения в большом поле зрения с большим контрастом изображения. Микрообъектив содержит последовательно расположенные четыре компонента.

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 может быть использовано в микроскопах для наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов. Микрообъектив содержит три компонента. Первый компонент содержит положительные двусклеенные линзу и мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта и выполненный из положительного и отрицательного менисков. Второй компонент состоит из трех положительных склеенных линз, первая из которых выполнена из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, вторая содержит двояковыпуклую и двояковогнутую линзы, а третья склеена из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, и расположенной между ними двояковыпуклой линзы. Третий компонент содержит два склеенных отрицательных мениска, первый из которых включает двояковыпуклую и двояковогнутую линзы и обращен вогнутостью в пространство изображения, а второй обращен вогнутостью в пространство объекта и выполнен из положительного и отрицательного менисков. Технический результат - увеличение линейного поля изображения и достижение планапохроматической коррекции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прилож., 1 табл.
Наверх