Планапохроматический объектив микроскопа Советский патент 1991 года по МПК G02B21/02 

Изобретение относится к классу оптических систем с дифракционно ограниченным качеством изображения - планапохроматическим объективам микроскопов, предназначено для визуального исследования и фотографирования малоконтрольных микроскопических структур, элементы которых приближаются к предельному разрешению световых микроскопов.

Целью изобретения является повышение информационной емкости изображения за счет исправления кривизны изображения и хроматической разности увеличения при увеличении числовой

апертуры и линейного поля в пространстве изображений.

На чертеже приведена принципиальная оптическая схема объектива.

Предлагаемый объектив содержит одиночный отрицательный фронтальный мениск 1, обращенный выпуклостью к изображению, двояковыпуклую линзу 2, трехлинзовый склеенный компонент 3, одиночную двояковыпуклую линзу 4 и двусклеенный мениск 5, обращенный выпуклостью к объекту.

Объектив работает следующим образом.

Фронтальный мениск 1 строит увеличенное мнимое изображение объекта при умеренных значений аберраций осевой точки и компенсационных значениях меридиальной и сагитальной кривизны. Двояковыпуклая линза 2 и трехлинзовый склеенный компонент 3 проецирует изображение объекта с дополнительным увеличением

V,., ,

при этом компонент 3 компенсирует хроматическую 25 разность положений, вносимую элементами 1, 2,, 4,5. Одиночная двояковыпуклая линза 4 строит изображение объекта в передней фокальной плоскости двусклеенного мениска 5, который да- 30 лее проецирует изображение объекта в бесконечность, компенсируя остаточные значения астигматизма с кривизны изображения объектива, а также остаточную хроматическую разность увеличений и вторичный спектр.

35

В соответствии с предложенным техническим решением выполнен расчет пла- напохроматического объектива 40x0,75. Объектив имеет высокое качество изоб- ™ раж-ения по всему линейному полю 2у 25 мм. Так, по всему полю зрения объектива значения числа Штреля iz50,8.

г45

Столь большие значения определительной яркости обусловливают высокую концентрацию энергии в центре дифракционного пятна, а следовательно, высокий контраст изображения по всему полю наблюдения.

Хроматическая разность увеличений в объективе составляет ,

0

5

5

°

что позволяет разработать широкоугольный окуляр , мм и реализовать высокую информационную емкость изображения объектива. Таким образом, информационная емкость изображения в микроскопе увеличена «в 10 раз по сравнению с серийно выпускаемыми

Формула изобретения

1. Планапохроматический объектив микроскопа, содержащий четыре компонента, первый из которых - отрицательный мениск, обращенный выпуклостью к изображению, второй - одиночная двояковыпуклая линза, а третий - склеенный компонент, содержащий в качестве материала отрицательной линзы - стекло группы тяжелый флинт, а в качестве материала положительной линзы флюорит, отличающийся тем, что, с целью повышения информационной емкости изображения путем исправления кривизны и хроматической разности увеличений при увеличении числовой апертуры и линейного поля, третий компонент выполнен трехсклеен- ным из двух двояковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, четвертый компонент выполнен в виде двояковыпуклой линзы, а за ним введен двусклеенный мениск, обращенный выпуклостью к объекту, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, причем в качестве материала положительных линз второго, третьего и четвертого компонентов выбран материал с коэффициентом дисперсии 95 7(), а в качестве материала линз двусклеенного мениска - стекла, имеющие 55 V5/:b 40.

2. Объектив по п. 1, отличающийся тем, что соотношение наружных радиусов кривизны первого и последнего менисков 1,80 -- 1,50; 2,60 Е|1 1,70 и радиусов кривизны склеенных поверхностей третьего компонента 1, 20 -- ),60.

Изобретение предложено для визуального исследования и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов . Предлагаемый объектив предназначен для использования в универсальных исследовательских моделях микроскопов, оснащенных всеми современными методами исследования объектов в естественном свете, в поляризованном свете, в свете видимой люминесценции, методами светлого поля, темного поля, фазового и аноптрально- го контраста и др. Целью изобретения является повышение информационной емкости изображения в результате исправления кривизны и хроматической разности увеличений при увеличении числовой апертуры и линейного поля. Поставленная цель достигается тем, что третий компонент выполнен трех- склеенным из двух двояковыпуклых крайних линз и двояковогнутой средней, четвертый выполнен в виде двояковыпуклой положительной линзы, а позади четвертого компонента введен двусклеенный мениск, обращенной выпуклостью к объекту, составленный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз. В качестве материала положительных линз второго, третьего и четвертого компонентов выбран материал с-коэффициентом дисперсии 95 V к V4 V,i 70, а в качестве материала линз двусклеенного мениска - стекла, имеющие 35 iv51 65 V525 4D. Кроме того, для лучшего исправления сферической аберрации в наклонных пучках выполнено соотношение наружных радиусов кривизны первого и последнего менисков 1,83t™ 1,5; 2,6 1,7, а радиусов кривизны склеенных поверхностей компонента составляет 1,25 5- ™ 0,6. 1 ил. (Л о ел ОС