Ахроматический объектив микроскопа

Ахроматический объектив микроскопа

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в области оптического приборостроения. Сущность изобретения заключается в том, то объектив содержит плосковыпуклую линзу 1, двояковыпуклую линзу 2, положительный мениск, обращен ный выпуклостью к предмету 3. склеенный из двояковогнутой 4 и двояковыпуклой 5 линз и одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету 6. Увеличение -- 20х. апертура 0.45. рабочий отрезок - 1.1 мм. 2 ил.

ж 1 «:>)

C;<1I 1<Л А < Л . < Lrt <Р < V uX

1 < <;ПЧ1)/<11<

<с1л 6 02 В 21/02 гОГУДАРГТВЕННОР ПАТГ111НО1

ВГДОМСТВО Г(:СР (ГОГПАТГН< СГ<:Р1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4916739/10 (22) 05.03.91 (46) 15.04.93. Бюл, ¹ 14 (71) Ленинградский институт точной механики и оптики (72) А,B.Буцевицкий, Н.Б.Вознесенский, Л.Н.Курчинская, Л,И.Пржевалинский, В.В.Усоскин, M.Н. Сокольский (56) Авторское свидетельство СССР № 1224772, кл. G 02 В 21/02, Панов В,Л., Андреев Л,Н. "Оптика микроскопов", Л., Л., "Машиностроение", 1976, с. 117 — 121, фиг. 1У,33, 5U 1809412 А1 (54) АХРОМАТИЧЕСКИЙ ОБЪЕКТИВ МИКРОСКОПА (57) Использование: в области оптического приборостроения. Сущность изобретения заключается в том, то объектив содержит плосковыпуклую< линзу 1, двояковыпуклую линзу 2, положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету 3, склеенный из двояковогнутой 4 и двояковыпуклой 5 линз и одиночный положительный мениск, обращенный выпуклостью к предмету 6.

Увеличение -- 20", апертура - 0,45. рабочий отрезок — 1.1 мм. 2 ил, 1809412

Изобретение относится к области оптического приборостроения. а именно к ахроматически объективам микроскопов, Цель изобретения — улучшение качества изображения при уменьшении габаритов, Второй компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы. Соотношение оптических сил первого и второго компонентов выбрано экспериментально.

Первые два компонента обеспечивают коррекцию комы, сферической аберрации третьего и высших порядков для точки на оси.

За третьим компонентом установлен одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету для коррекции кривизны изображения и астигматизма, а также сферической аберрации широки наклонных пучков лучей.

Объектив рассчитан на длину тубуса бесконечность.

В предложенном ахроматическом объективе длина вдоль оптической оси равна

17.08 мм, т.е. он имеет малые габариты, Исходя из наличия стекол в ГОСТЕ 1365978, приходит к выводу, что для коррекции хроматических аберраций — хроматизма положения и увеличения, сферохроматизма, кривизны изображения и астигматизма все положительные линзы выполнены из стекла с показателем преломления не более 1,5 и . коэффициент средней дисперсии не менее

68, а показатель преломления отрицательной линзы не превышает 1,75, коэффициент средней дисперсии менее 30.

В представленном варианте расчета все положительные линзы выполнены иэ стекла марки Л КЗ с ne = 1,4891 (< 1,5) и vg =

69,87 (< 68), а отрицательная линза выполнена из стекла марки ТФ5 с п = 1,7462 (<1,75) и коэффициент средней дисперсии ve =

М27,95 (<30), Стекло марки ЛКЗ имеет малый удельный вес, равный, поэтому вес данного объектива равен

Выбранные марки стекол не обладают двойным лучепреломлением, поэтому данный объектив может применяться в поляризационных микроскопах, Выбранные марки стекол являются предпочтительными при расчете объективов для люминесцентных исследований.

Объектив имеет хорошее качество изображения, так как среднеквадратическая волновая аберрация для объектива составляет 0,22 Л, Такое выполнение ахроматического объектива микроскопа с улучшенным качеством иэображения. устраненным хроматизмом увеличения, при малых габаритах авторами не обнаружено у известных решений.

Предлагаемый ахроматический объектив микроскопа обладает следующим качеством изображения, Поперечная сферическая аберрация для точки на оси не превышает 0,04 мм во всем спектральном диапазоне, Кривизна изображения и астигматизм равны: у=-0,5 мм1 .; Z t = -4,30 мм

Ев = -5,64 мм Z s - Z t= -1,34 мм у = -0,36 мм Z g = - 2,17 мм

Z s= -2,83 мм Z s - Z t = 0,66 мм

Средняя квадратическая волновая аберрация для точки на оси 0,071.

Значение среднеквадратической волновой аберрации по полю для плоскости наи20 лучшей установки равно;

y . Wcp.êâ, 10, 0,157

8,66 0,128

77,07 0,103

25 5,0 0,085

0 0,07

Число Штреля для точки на оси равно 0,83.

Отсюда следует, что ахроматический

30 объектив микроскопа обладает улучшенным качеством изображения, На фиг. 1 дана оптическая схема ахроматического объектива микроскопа с конструктивными данными; на фиг. 2 — графики

35 его аберраций, Схема содержит: 1, 2 и 3 — три компонента объектива, первый из которых — плосковыпуклая линза 1, второй —, двояковыпуклая линза 2, третий — положительный мениск 3, 40 обращенный вогнутостью к предмету, и склеен из двояковогнутой 4 и двояковыпуклой 5 линз, 6 — одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету. В таблице представлены аберрации од45 ного. из вариантов расчета предлагаемого ахроматического объектива микроскопа.

Ахроматический объектив микроскопа рассчитан на длину тубуса бесконечность, поэтому объект помещается в его передней

50 фокальной плоскости, а на объектив падает расходящийся пучок лучей, который последовательно по ходу луча проходит компоненты 1, 2, 3 и 6 и создает изображение в бесконечности. которое тубусной линзой 7 переносится в плоскость полевой диафрагмы микроскопа, которая совпадает с передней фокальной плоскостью окуляра.

Выходной зрачок объектива совпадает с его задним. фокусом, поэтому объекты освэщаются параллельными пучками лучгЛ.

1809412

20Х

0,45 бесконечность

Точка на оси

Точка вне оси

В качестве конкретного примера рассчитан ахроматический объектив микроскопа со следующими оптическими характеристиками; увеличение апертура длина тубуса фокусное расстояние тубусной линзы 160. мм рабочий отрезок 1,1 мм расстояние от плоскости предмета до последней поверхности объектива 17,09 мм величина изображения 20 мм

Важным преимуществом предлагаемого ахроматического объектива микроскопа является улучшенное качество иэображения, малые габариты вдоль оси 17,09 мм, а также выбор оптических материалов, позволяющих применять данный объектив при поляризационном и люминесцентном методах наблюдения.

Меридиональное сечение

Формула изобретения

Ахроматический объектив микроскопа, содержащий первый компонент — одиночную плоско-выпуклую линзу, второй — поло5 жительную линзу и третий — положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету и склеенный из двояковогйутой и двояковыпуклой линз, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изображе10 ния при уменьшении габаритов, второй компонент выполнен в виде одиночной двояковыпуклой линзы, за третьим компонентом установлен одиночный положительный мениск, обращенный вогнутостью к

15 предмету, причем соотношение оптических сил первого и второго компонентов равно

0,73:0,62, вся положительные линзы объектива выполнены из стекла с показателем преломления, не превышающим 1,5, и коэф20 фициентом средней дисперсии более 68. а показатеЛь преломления отрицательной линзы не превышает 1,75 и коэффициент средней дисперсии не превышает 30, 18(1п4 12 (.агиттальное сечение

0.0228

0,0190

0,01б2

0,0118

Фи.

АЭ и е

4. . 5ю сс

-1.0 О 1.0 bS о Ф

Составитель Л, Иванова

Техред M Mîð åíтал

Редактор Корректор Н. Ревская

Заказ 1285 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственногп комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113(135, МосKF.а, )К-,35, РаушсYàÿ наб 4/5

Г1роизвпдсгве«нп г алетея с ий кг мбинат "Патент . г ужгород ул,Гагарина. 1(",