Планапохроматический высокоапертурный иммерсионный микрообъектив большого увеличения


 


Владельцы патента RU 2551989:

Открытое акционерное общество "ЛОМО" (RU)

Изобретение может быть использовано в микроскопах, а также для визуального наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов. Микрообъектив содержит три компонента. Первый компонент содержит положительную двусклеенную линзу и обращенный вогнутостью в пространство объекта положительный мениск в виде одиночной линзы. Второй компонент состоит из трех положительных линз, первая из которых - одиночная двояковыпуклая линза, вторая склеена из отрицательной и двояковыпуклой линз, третья склеена из двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта. Третий компонент содержит два склеенных отрицательных мениска, первый из которых включает в себя положительный и отрицательный мениски, обращенные вогнутостью в пространство изображения, а второй выполнен из положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта. Технический результат - увеличение линейного поля изображения, улучшение аберраций по полю изображения и устранение хроматизма увеличения. 1 ил., 1 табл.

 

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

Известен высокоапертурный планапохроматический объектив микроскопа [1], содержащий три компонента, последовательно расположенных по ходу лучей, первый из которых включает положительную склеенную линзу, положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, и мениск, склеенный из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, второй компонент состоит из трех склеенных линз, первая из которых склеена из отрицательной и положительной двояковыпуклой линз, вторая - из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы, третья - из отрицательного мениска и отрицательной двояковогнутой линзы, между которыми расположена положительная двояковыпуклая линза, и третий компонент содержит два склеенных отрицательных мениска, первый из которых обращен вогнутостью в пространство изображения и склеен из двояковыпуклой положительной и двояковогнутой отрицательной линз, второй склеенный отрицательный мениск обращен вогнутостью в пространство объекта и склеен из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз.

Объектив имеет ахроматическую коррекцию, высокую входную апертуру, но недостаточное поле изображения (20 мм), недостаточно исправленные аберрации внеосевых пучков.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является высокоапертурный планапохроматический объектив микроскопа [2], содержащий три компонента, последовательно расположенных по ходу лучей, первый из которых включает положительную склеенную линзу и мениск, склеенный из положительного и отрицательного менисков, обращенный вогнутостью в пространство объекта, второй компонент состоит из трех положительных двусклеенных линз, первая из которых склеена из положительной линзы и отрицательного мениска, вторая - из отрицательной и положительной двояковыпуклой линз, третья из положительной двояковыпуклой и отрицательной линз, и третий компонент содержит два склеенных отрицательных мениска, обращенных вогнутостью в пространство изображения, первый из которых склеен из положительного и отрицательного менисков, второй - из положительной двояковыпуклой и отрицательной двояковогнутой линз.

Объектив имеет планапоапохроматическую коррекцию, высокую входную апертуру, но недостаточное поле изображения (20 мм), недостаточно исправленные аберрации внеосевых пучков и остаточный хроматизм увеличения ХРУ=0.8%.

Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение линейного поля изображения, улучшение аберраций по полю изображения и устранение хроматизма увеличения.

Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического высокоапертурного иммерсионного микрообъектива большого увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные три компонента, первый из которых выполнен в виде положительной двусклеенной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, второй, состоящий из трех положительных линз, вторая из которых склеена из отрицательной и положительной двояковыпуклой линз, третья склеена из положительной двояковыпуклой и отрицательной линз, и третий компонент, содержащий два склеенных отрицательных мениска, первый из которых включает в себя положительный и отрицательный мениски, обращенные вогнутостью в пространство изображения.

В отличие от прототипа в первом компоненте положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, выполнен в виде одиночной линзы, первая положительная линза второго компонента выполнена в виде одиночной двояковыпуклой линзы, в третьей склеенной положительной линзе отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, а в третьем компоненте второй отрицательный мениск выполнен из положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, в первом компоненте в виде одиночной линзы, выполнение первой положительной линзы второго компонента в виде одиночной двояковыпуклой линзы, и выполнение отрицательной линзы в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта в третьей склеенной положительной линзе во втором компоненте, а также выполнение второго склеенного мениска из двух менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта в третьем компоненте, позволило увеличить линейное поле изображения с 20 мм до 25 мм, улучшить плановую коррекцию и исправить хроматизм увеличения.

На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении линейного поля изображения, устранении хроматизма увеличения, а также улучшении коррекции внеосевых пучков.

Предлагаемый планапохроматический высокоапертурный иммерсионный микрообъектив большого увеличения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 представлена его оптическая схема.

Заявляемый планапохроматический высокоапертурный иммерсионный микрообъектив большого увеличения содержит три компонента.

Первый компонент I содержит положительную склейку линзы 1 и 2, положительный мениск 3, обращенный вогнутостью в пространство объекта.

Второй компонент II состоит из трех положительных линз, первая из которых двояковыпуклая линза 4, вторая является склейкой из отрицательной двояковогнутой 5 и положительной двояковыпуклой 6 линз, третья склеена из положительной двояковыпуклой линзы 7 и отрицательного мениска 8.

Третий компонент III содержит отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство изображения, склеенный из положительного 9 и отрицательного 10 менисков, и отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, склеенный из положительного 11 и отрицательного 12 менисков.

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 - склеенные линзы 1 и 2 и положительный мениск 3, образуют мнимое увеличенное изображение, внося отрицательную сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения.

Компонент II линзы 4, 5, 6, 7 и 8 строит увеличенное действительное изображение объекта в фокальной плоскости компонента III, уменьшая апертуру выходящего пучка, уменьшая сферическую аберрацию, хроматизм положения и кому. Компонент III линзы 9, 10, 11 и 12 переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое высококонтрастное изображение объекта.

По предложенной схеме реализован иммерсионный микрообъектив с увеличением 125х, числовой апертурой 1.25 масляной иммерсии, линейным полем изображения 25 мм.

В таблице 1 представлено число Штреля, характеризующее качество изображения для приведенных относительных значений величин изображения для объектива масляной иммерсии прототипа и предлагаемого микрообъектива.

Таблица 1
Относительное значение величины изображения Число Штреля
Прототип Предлагаемое
1 0.12 0.47
0.866 0.16 0.61
0.707 0.26 0.74
0.5 0.61 0.81
0 0.9 0.84

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Международная заявка WO №2009/057666, МПК: G02B 21/02, 2009 г.

2. Российская Федерация, патент на полезную модель №28779, МПК: G02B 21/02, 2003 г. - прототип.

Планапохроматический высокоапертурный иммерсионный микрообъектив большого увеличения, содержащий последовательно расположенные три компонента, первый из которых выполнен в виде положительной двусклеенной линзы и положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, второй, состоящий из трех положительных линз, вторая из которых склеена из отрицательной и положительной двояковыпуклой линз, третья склеена из положительной двояковыпуклой и отрицательной линз, и третий компонент, содержащий два склеенных отрицательных мениска, первый из которых включает в себя положительный и отрицательный мениски, обращенные вогнутостью в пространство изображения, отличающийся тем, что в первом компоненте положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, выполнен в виде одиночной линзы, первая положительная линза второго компонента выполнена в виде одиночной двояковыпуклой линзы, в третьей склеенной положительной линзе отрицательная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, а в третьем компоненте второй отрицательный мениск выполнен из положительного и отрицательного менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в микроскопах, а также для визуального наблюдения и вывода на TV-камеру малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов.

Изобретение может быть использовано в микроскопах для наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов.

Изобретение может использоваться в видеокамере с ПЗС-матрицей. Вариообъектив содержит четыре компонента и апертурную диафрагму, расположенную перед четвертым компонентом.

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.

Использование: относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в тепловизионных устройствах с матричными фотоприемными устройсвами. Цель: повышение разрешающей способности оптической системы тепловизионного прибора при сохранении ее компактности.

Инфракрасный объектив содержит вынесенную апертурную диафрагму, размещенную между последним компонентом объектива и плоскостью изображений, и четыре компонента.

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

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

Изобретение может быть использовано в микроскопах, а также для визуального наблюдения и вывода на TV-камеру малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов.

Изобретение может быть использовано в микроскопах для наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов.

Микрообъектив содержит последовательно расположенные пять компонентов. Первый компонент - положительный мениск, обращенный выпуклостью к пространству изображения.

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.

Микрообъектив может быть использован в микроскопах для визуального наблюдения, вывода на TV-камеру и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов. Микрообъектив содержит четыре компонента. Первый компонент содержит «n» фронтальных одиночных положительных линз. Второй компонент содержит трехсклеенную линзу, выполненную из двух двояковыпуклых линз с размещенной между ними двояковогнутой линзой, и две двусклеенные положительные линзы, обращенные положительными линзами навстречу друг другу. Третий положительный компонент выполнен двусклеенным из двояковыпуклой и отрицательной линз. Четвертый компонент содержит двусклеенную линзу, состоящую из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, и дополнительную линзу. Технический результат - увеличение рабочего расстояния при достижении планапохроматической коррекции. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 прил., 2 табл.
Наверх