Конденсор Советский патент 1986 года по МПК G02B21/08 

« 1

Изобретение относится к оптике, а именно к конденсорам, и может найти применение в микроскопии.

Целью изобретения является повьше- .ние равномерности освещенности за счет коррекции комы с одновременным повьшением технологичности.

Конденсор должен создава 1 ь хорошее качество изображения источника излучения, обычно расположенного вблизи оптической оси, что требует исправления сферической аберрации и условия синусов. Эти требования должны соблюдаться тем строже, чем больше угол охвата конденсора, т.е. его апертурный угол.

Обычно в качестве конденсора используются оптические системы, состоящие из двух, трех, четырех линз, рассчитанных на минимум сферической аберрации 3-го порядка. Число линз Б конденсоре определяется числовой апертурой и увелич ением. Однако проведенные исследования показали, что в таких системах одновременно нельзя обеспечить удовлетворительную коррекцию сферической аберрации и строгое выполнение условия синусов, Уже при числовой апертуре А 0,5 отступление от изопланазии составляет несколько процентов, вследствие чего появляется большая остаточная кома, которая ухудшает качество изображения.

На чертеже изображена предлагаемая оптическая схема конденсора.

Конденсор состоит из последовательно расположенных по ходу луча плоскопараллельной пластинки t, двух аплапатических менисков 2 и 3 и гшос- ковыпуклой линзы 4, выпуклой поверхностью обращенной к изображению с фокусным расстоянием

I г f

4 ПА.М к

где Пд - показатель преломления апланатических менисков; fi - фокусное расстояние конденсора,

из оптической среды с показателем преломления п. 1,60-1,65.

. Принципиальное отличие предлагаемого конденсора от известных систем Заключается в том, что он построен На основе компенсации аберраций, в том числе и высших порядков отдельных элементов, а не путем расчета fra минимум сферической аберрации Зто порядка.

10

2247732

Форма четвертого компонента и его ориентация, а также значения показателя преломления оптической среды, из которой он выполнен, получены на основе исследования свойств бесконечно тонких компонентов их основных параметров, определяющих сферическую аберрацию и кому системы, а также на основе экспериментальных исследований. Оптимальная коррекция сферической аберрации при строгом соблюдении условия синусов обеспечивается в системе конденсора, если его последний компонет выполнен в виде плосковыпуклой линзы, выпуклостью обращенной к изображению из оптической среды с показателем преломления ,60 - 1,65, а фокусное расстояние которого связано с фокусным расстоянием всего конденсора и показателем переломления апланатических менисков следующей зависимостью:

20

- L-fi25

30

35

По сравнению с прототипом в предложенном конденсоре улучшено качество изображения за счет более строгого выполнения условия синусов. Так при апертуре А 0,6 у прототипа отступление от условия неизопланазии составляет 1%, у нового - 0,33% при одинаковой коррекции сферической аберрации. Улучшена также технологичность конструкции.

Формула изобретения

40

45

Конденсор, содержащий четыре компонента, первый из которьп: - плоскопараллельная пластинка, второй и третий - апланатические мениски, вогнутостью обращенные к предмету, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения равномерности освещенности за счет коррекции комы с одновременным повьш1ением технологичности, четвертый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, выпуклой поверхностью обращенной к изобра- жению с фокусным расстоянием

,. г / Ч A.M IIC где П| - показатель преломления

аппанатических менисков; f - фокусное расстояние конденсора,

из оптической среды с показателем преломпения п 1,60-1,65.

- L-fi

По сравнению с прототипом в предложенном конденсоре улучшено качество изображения за счет более строгого выполнения условия синусов. Так при апертуре А 0,6 у прототипа отступление от условия неизопланазии составляет 1%, у нового - 0,33% при одинаковой коррекции сферической аберрации. Улучшена также технологичность конструкции.

ормула изобретения

40

45

Конденсор, содержащий четыре компонента, первый из которьп: - плоскопараллельная пластинка, второй и третий - апланатические мениски, вогнутостью обращенные к предмету, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения равномерности освещенности за счет коррекции комы с одновременным повьш1ением технологичности, четвертый компонент выполнен в виде плосковыпуклой линзы, выпуклой поверхностью обращенной к изобра жению с фокусным расстоянием

,. г / Ч A.M IIC где П| - показатель преломления

аппанатических менисков; f - фокусное расстояние конденсора,

из оптической среды с показателем преломпения п 1,60-1,65.

Изобретение относится к оптике и позволяет повысить равномерность освещенности за счет коррекции комы с одновременным повышением технологичности устройства. Конденсор содержит последовательно расположенные-по ходу луча плоскопараллельную пластинку 1, два апланатических мениска 2 и 3, вогнутостью обращенных к предмету, и плосковыпуклую линзу 4, выпуклостью обращенную к изображению. Фокусное расстояние линзы 4 связано, с фокусным расстоянием конденсора и показателем преломления аппанатических менисков 2 и 3 определенной зависимостью, а показатель преломления оптической среды линзы 4 составляет 1,60-1,65, что обеспечивает оптимальную коррекцию сферической аберрации. 1 ил. с S (Л с / Ж