Микрообъектив для отраженного света Советский патент 1981 года по МПК G02B21/02 

(54) МИКРООБЪЁКТИВ ДЛЯ ОТРАЖЕННОГО СВЕТА

1

Изобретение относится к области оптико-механического приборостроения и может быть использовано, например, в металлографических и рудных микро- скопах.

Известны линзовые микрообъективы, разрешающая способность которых повышается за счет использования коротко-JQ волновой частей спектра, например ультрафиолетовые объективы (l.

Однако эти объективы отличаются сложностью конструкции, недостаточным исправлением аберраций для внеосёвых точек объекта. Кроме того, в этих микрообъективах могут бы±ь использованы лишь специальные материалы - прозрачные в ультрафиолетовой области спек: ра. Все это, а также трудности при эреобразовании ультрафиолетового 20 излучения в видимое, ограничивают возможности применения этих микрообъективов .

Известны микрообъективы,-разрешающая способность которых повышается за счет введения иммерсии,например микрообъективы для рудных и петрографических микроскопов 2.

..При введении иммерсии устраняются рефлексы от фронтальной поверхности 30

объектива. Но неудобства работы, вызванные малым рабочим расстоянием и наличием иммерсии, недостаточная коррекция аберраций для внеосёвых точек объекта не позволяют широко использовать объективы данного типа.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является микрообъектив для отраженного света, содержащий мениск, обращенный вогнутостью к объекту, и два расположенные за ним двухсклеенные из положительной и отрицательной линз компонента 3 J.:

Однако апертура объектива не обеспечивает возможности наблюдения мелких структур; теоретическая разрешающая способность равна 1,5 мкм. Он обладает значительными рефлексами от оптических поверхностей, что приводит к ухудшению качества изображения. Микрообъектив имеет недостаточную коррекцию хроматических аберраций осевой точки объекта. Минимальная разность волновых аберраций в спектральном интервале от F дсь С достигает -0,67 ) при апертуре объектива 0,20.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности и улучше-. ние качества изображения. Указанная цель достигается тем, что в микрообъект ве для отраженного CBeta, содержащем мениск, обращенный вогнутостью к объекту, и два располо женные за ним двухсклебнные из положительной и отрицательной лийз компонента, положительная линза первого ,двухсклеенного компонента расположена перед отрицательной линзой, при этом оптическая сила мениска составляет по абсолютной величине 0,2-0,4 оптической силы объектива, разностькоэффициентов дисперсий стекол линз второго двухсклеенного компонента со тавляет не менее 25, а поверхность мениска и последняя поверхность отри цательной линзы первого двухсклеенного компонента выполнены апланатическими. На чертеже представлена оптическая схема микрообъектива для отражен ного света. Микрообъектив для отраженного све та состоит из от зицательного мениска 1, обращенного вогнутостью к объекту и расположенных за ним двухсклеенных положительных компонентов 2 и 3, разделенньлх воздушным промежутком. Поверхности 4 и 5 мениска выполненыапланатическими апертурному лучу. Линза 6 склеенного компонента 2 выполнена в виде положительной двояковыпуклой линзы. Линза 7 склеенного компонента 2 выполнена в виде отрицательной линзы, причем поверхность 8 - апланатическая апертурному лучу Склеенный положительный компонент 3 включает отрицательную линзу 9 и положительную линзу 10. Разность коэ фициентов дисперсий стекол 10 и 9 равна 31,7. Фронтальный отрицательный мениск 1 проецирует изображение объекта, ра положенного в плоскости объекта с увеличением 1 , первый склеенный пол жительный компонент 2 проецирует изо ражение объекта с увеличением 2.5 в переднюю фокальную плоскость второго склеенного положительного ком понента 3. ВтЪрой склеенный положительный компонент 3 и дополнительная система, не показанная на-чертеже, создают изображение в задней фокальной плоскости дополнительной системы, которое регистрируется приемником излучения. При наблюдении непрозрачных объек тов в режиме светлого поля пучок све та осветительной системой и микро,объективом направляется на изучае{лый объект. При этом часть светового потока отражается от оптических по верхностей линз 1, б, 7, 9 и 10 и накладывается на свет, отраженный от объекта. Световой поток, отраженный оптическими поверхностями 4 и 5 мениска 1 и наружными поверхностями линз 6 и 7, рассеивается в значительном телесном угле, что позволяет достигнуть существенного снижения коэффициентом засветки. Микрообъектив отраженного света имеет достаточно высокое качество изображения по всему полю зрения, максимальная разность волновых аберраций осевой точки в спектральном , интервале от F до С не превышает С, и значительно уменьшенный коэффициент засветки. I Применение предлагаемого объектива обеспечит, при удобстве эксплуатации, возможность наблюдения и исследования мелких структур ряда слабоотражающих объектов. Известно, что теоретическая разрешающая способность равна 1,2 мКм. За счет увеличения апертуры объектива повышается освещенность изображения примерно в 1,5 раза, что дает возможность при эксплуатации приборов использовать менее мощные источники света. Кроме того, благодаря малой чувствительности к ошибкам изготовления и децентрировке фронтального мениска, объектив обладает большей эффективностью для серийного производства. Формула изобретения Микрообъектив для отраженного света, содержащий мениск, обращенный вогнутостью к объекту, и два расположенных за ним двухсклеенных из положительной и отрицательной линз компонента, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и улучшения качества изображения, положительная линза первого двухсклеенного компонента расположена леред отрицательной линзой, при этом оптическая сила мениска составляет по абсолютной величине 0,2-0,4 оптической силы объектива,разность коэффициентов дисперсий стекол линз второго двухсклеенного компонента составляет не менее 25, а поверхность мениска и последняя поверхность отрицательной линзы первого двухсклеенного компонента выполнены апланатическими. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Скворцов Г.Е. и др. Микроскопы. Л., Машиностроение, 1969, с.207. 2 . Там же , с. 210 . 3. Там же, с.501-502 (прототип).