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

Изобретение относится к ахроматическим объективам микроскопов и может применяться с различного типа микроскопами.

Целью изобретения является повышение качества изображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения.

На чертеже изображена принципиальная оптическая схема предлагаемого объектива микроскопа.

Объектив содержит одиночную плосковыпуклую линзу 1, одиночную двояковыпуклую линзу 2, положительную линзу 3, склеенную из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5, и положительный мениск 6.

Апертурная диафрагма размещена в задней фокальной плоскости объектива. Объектив рассчитан на длину тубуса 200 мм.

Положение линзы 2 выбрано экспериментально при использовании метода расчета объективов микроскопа по частям, исходя из условия коррекции сферической аберрации для точки на оси, сферохромати- ческой аберрации и хроматизма положения.

Для коррекции кривизны изображения, комы, хроматизма увеличения применяется одиночный положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к предмету. Расстояние до этого мениска и его форма выбраны экспериментально при условии коррекции указанных аберраций.

Выбор оптического материала для всех компонентов объектива обеспечивает исправление хроматических аберраций и комы,

Все положительные линзы выполнены из одной марки стекла (в данном примере расчета -из стекла марки Л КЗ с пе 1,4891,

О

€ СО

U1

4J

о

69,87), а отрицательная линза 4 третьего компонента 3 - из стекла марки ТФ4 с пе 1,7402, Ve - 27,94, Соотношение сил одиночных положительных линз выбрано опытным путем и соотзетствует оптимальной коррекции всех аберраций объектива микроскопа ахроматического.

Предлагаемый объектив имеет улучшенную коррекцию аберраций, уменьшенную кривизну изображений - на краю Zt -1,40 мм, Zs -2,75 мм, на зоне - Zt -0,70 мм, Zs -1,38 мм.

Общая компоновка объектива обеспечивает коррекцию дисторсим объектива.

Благодаря коррекции кривизны изображения значительно уменьшены поперечные аберрации широкого наклонного пучка лучей,

В приведенном варианте расчета ахроматический объектив микроскопа имеет следующие аберрации:

Поперечная сферическая аберрация дли точки на оси для основного цвета равна:

край зрачка 0,0008 мм

зона 0,015 мм

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси во всем спектральном диапазоне не превышает 0,02 мм, Волновая аберрация по зрачку для основной длины волны не превышаете,75 А, а для всего спектрального диапазона - 1,01 А.

Коэффициент нзизопланазии:

край зрачка - 0,055

зона - 0,032

Хроматизм увеличения по всему полю не превышает 0,008%, т.е. практически полностью устранен.

Средняя квадрзтмчаская волновая аберрацяя доя точчи на оси равна 0,057. Значение среднеквадратичной волновой аберрации по спектральному интервалу, по- зрачку равно:

1) без учета расфокусировки и дисторсим 0,133

2} без учета расфокусировки, дисторсии и кривизны изображений 0.

На объектив от объекта, находящегося на конечном расстоянии, падает расходящийся пучок лучей, последовательно проходит компоненты 1, 2, 3 и 6 объектива и на конечном расстоянии S создает действительное, увеличенное, перевернутое изображение объекта.

В качестве конкретного примера расчета представлен ахроматический объектив микроскопа со следующими оптическими характеристиками:

Линейное увеличение V 10х

Апертура А 0,25

Фокусное расстояние f 21,42 мм Длина объектива L 44,69 мм

Высота объектив Н 45 мм

Расстояние от последней поверхности объектива до плоскости изображения S 191,56 мм Величина изображения 2/ 20 мм.

Формула изобретения

Ахроматический объектив микроскопа,

содержащий три положительных компонента, первый из которых - одиночная пло- сковыпукг; я линза, второй - одиночная двояковыпуклая линза, третий - двусклеенная линза из отрицательного мениска и двояковыпукло линзы, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества изображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения, за

третьим компонентом на удалении от него не менее 0,75 f установлен положительный мениск, обращенный вогнутостью к предмету и выполненный из оптического стекла с показателем преломления не более 1,5 и

коэффициентом средней дисперсии не менее 65, при этом расстояние между вторым м третьим компонентами составляет не менее 0,42 f а соотношение оптических сил первого, второго и последнего компонентов

равно (1,27:1,71:2,8) f , где f - фокусное расстояние объектива.

/ I

A

44,69

/

&Ю

191,56

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к ахроматическим объективам микроскопов, и может применяться с различного типа микроскопами. Цель изобретения - улучшение качества изображения за счет уменьшения кривизны изображения и хроматизма увеличения. Объектив микроскопа содержит три положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы 1, второй - в виде одиночной положительной линзы 2, третий - в виде двухсклеенной линзы 3, состоящей из отрицательного мениска 4 и двояковыпуклой линзы 5. Расстояние между вторым и третьим компонентами равно не менее 0,42f . Позади третьего компонента на расстоянии не менее 0,75f расположен положительный мениск 6, обращенный вогнутостью к пространству предметов. Соотношение оптических сил одиночных компонентов равно 1,27:1,71:1,28 f, где f - фокусное расстояние объектива. 1 ил.