Микрообъектив Советский патент 1992 года по МПК G02B21/02 

Фиг.1

Изобретение относится к области оптического приборостроения, а именно, к ахроматическим объективам микроскопов.

Известен объектив микроскопа ахроматический, содержащий два положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы, обращенной плоскостью к предмету, а второй - в виде двусклеенной линзы, состоящей из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, во второй компонент за двусклеенной линзой введена одиночная двояковыпуклая линза, а поверхность склейки обращена вогнутостью к предмету.

Известен высокоапертурный ахроматический объектив, содержащий два мениска и два склеенных дублета, первый из которых положительный, а второй склеен из от- рицательной и положительной линз, отрицательная линза второго отрицательного дублета выполнена из стекла. В качестве прототипа выбран микрообъектив, содержащий два положительных компонента, разделенных воздушным промежутком, и компенсатор кривизны изображения, перед компенсатором кривизны изображения установлена положительная фронтальная линза, первая поверхность которой плоская, вторая апланатическая, компенсатор кривизны изображения выполнен в виде склеенного мениска с наружными апланати- ческими поверхностями, обращенного вогнутостью к объекту, при этом оптическая сила компенсатора кривизны составляет 0,5-0,7 оптической силы всего микрообъектива, разность коэффициентов дисперсии стекол линз компенсатора кривизны составляет не менее 15, а положительный компонент, размещенный непосредственно за компенсатором, выполнен в виде двояковыпуклой склеенной линзы. Но указанный микрообъектив имеет недостаточно хорошее качество изображения, недоисправ- ленный хроматизм увеличения.

Сущность изобретения заключается в том, что в микрообъективе, содержащем два компонента, разделенных воздушным промежутком, причем первый компонент - положительный, содержит фронтальную плосковыпуклую линзу, склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, двояковыпуклую линзу, а второй компонент выполнен склеенным с радиусом склейки, обращенным, вогнутостью к пространству изображений, склеенный мениск первого компонента выполнен положительным с радиусом склейки, обращенным вогнутостью к пространству изображений, двояковыпуклая линза первого компонента выполнена одиночной, а второй компонент

выполнен в виде отрицательного мениска, склеенного из положительного и отрицательного менисков, разность показателей преломления материалов которых не менее

0,1,а разность коэффициентов средних дисперсий не превышает 14.

Склеенный мениск первого компонента выполнен положительным с радиусом склейки, обращенным вогнутостью к пространству изображений, что обеспечивает коррекцию сферической аберрации третьего и высших порядков для точки на оси, комы и сферохроматизма.

Двояковыпуклая линза первого компонента выполнена одиночной для исправления сферической аберрации широких наклонных пучков лучей в меридиональном и сагиттальном сечениях.

Второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, склеенного из положительного и отрицательного менисков, разность показателей преломления материалов которых не менее 0,1, а разность коэффициентов средних дисперсий не

превышает 14, служит для коррекции кривизны изображения и астигматизма, а также для коррекции хроматических аберраций, особенно хроматизма увеличения.

На фиг. 1 дана оптическая схема микрообъектива с конструктивными данными. Микрообъектив состоит из двух компонентов 1 и 2, Первый компонент микрообъектива включает фронтальную плосковыпуклую линзу 3, положительный мениск 4, обращенный вогнутостью к предмету, склеенный из двояковогнутой 5 и двояковыпуклой 6 линз, двояковыпуклую одиночную линзу 7.

Второй компонент 2 представляет собой отрицательный мениск, обращенный

вогнутостью к пространству изображений, и склеенный из положительного 8 и отрицательного 9 менисков, 10 - тубусная линза,

На фиг.2 представлены таблицы аберраций одного из вариантов расчета микрообъектива, на фиг. 3 - графики его аберраций.

В качестве конкретного примера рассчитан микрообъектив со следующими характеристиками:

фокусное расстояние4 мм

увеличение40

апертура0,65

Расстояние от плоскости

предмета до последней

поверхности объектива19,63 мм

Фокусное расстояние тубусной линзы160мм

Передний рабочий отрезок 0,4 мм

Микрообъектив обладает следующим качеством изображения.

Поперечная сферическая аберрация для точки на оси не превышает 0,07 мм во всем спектральном диапазоне.

Волновые аберрации для точки на оси представлены в следующей таблице

2. Без учета расфокусировки, дисторсии и кривизны изображения 0,089

Число Штреля для данного микрообьек- тива по полю.

У

10.

8,66

7,07

5,0 О

число Штреля 0,69 0,75 0,78 0,84 0,85

Использование: в оптическом приборостроении. Сущность изобретения заключается в том, что микрообъектив содержит два компонента 1,2. первый из которых положительный, разделенных воздушным промежутком, причем первый компонент включает фронтальную плосковыпуклую линзу 3, склеенный мениск 4, обращенный вогнутостью к предмету, и двояковыпуклую линзу 6, второй компонент 2 является склеенным, при этом радиус склейки вогнутостью обращен к пространству изображений, радиус склейки положительного мениска 4 первого компонента 1 обращен вогнутостью к пространству изображений, двояковыпуклая линза 6 первого компонента 1 выполнена одиночной, второй компонент 2 выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к пространству изображений, склеенного из положительного 8 и отрицательного 9 менисков, при этом разность показателей преломления этих линз не менее 0,1, а разность коэффициентов средних дисперсий не более 14. 3 ил. сл

Кривизна изображения и астигматизм равны:

y -0,25ztl -6,48zsl -7,14zsLztl -0,66MM у -0,17 zt -3,20 zs -3,58 Zs -zt 0,38 мм

Средняя квадратическая волновая аберрация для точки на оси в плоскости наилучшей установки по полю:

WCPKB 0.112 0,100 0,094 0.090 0,080

Значение среднеквадратической волновой аберрации по спектральному интервалу, полю и зрачку равно:

Жогка. на. оси

Шогка. Sue оси

Формула изобретения Микрообъектив, содержащий два компонента, разделенных воздушным

промежутком, причем первый компонент- положительный содержит фронтальную плосковыпуклую линзу, склеенный мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, и двояковыпуклую линзу, а второй компонент выполнен склеенным с радиусом склейки, обращенным вогнутостью к пространству изображений, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изобретение при устранении хроматизма увеличения, в микрообъективе склеенный мениск первого компонента выполнен положительным с радиусом склейки, обращенным вогнутостью к пространству изображений, двояковыпуклая линза первого компонента выполнена одиночной, а второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, склеенного из положительного и отрицательного менисков, разность показателей преломления материалов которых не менее 0,1, а разность коэффициентов средних дисперсий не превышает 14.

Mfpuguottojr&nae cevenug

Сочи гЯтеин,Ное сечение

Q65 St-tiu

f,0

Фиг.З

Ojfy%