Объектив для микроскопа Советский патент 1982 года по МПК G02B21/02 

(54) ОБЪЕКТИВ ДЛЯ МИКРОСКОПА

I

Изобретение относится к оптике микроскопов и может быть использовано для наблюдения и фотографирования особо тонких микроскопических структур, высокой разрешающей способности и больших увеличений.

Известны ахроматические н апохроматические объективы микроскопов, не имеющие коррекции внеосевых аберраций с размером поля зрения в пространстве изображения, наблюдаемого без перефоку- сировки, равным 5-10 мм Щ.

Однако кривизна изображения и астигматизм этих объективов, достигаклцие 5-6 длин волн, не позволяют регистрировать изображения объектов на фотоматериале, кинопленке, телефизионной трубке или экране за пределами указанных полей зрения.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является объектив для микроскопа, содержащий три компонента, первый из Которых выполнен из двух двухсклеенных линз, второй состоит из трех склеенных линз, вторая и третья из которых двухсклеенные, а третий компонент выполнен в виде двухсклеенного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения. Объектив имеет достаточно высокую оптическую корнрекцию как для осевой, так и дпя внеосевой точек предмета 21.

Однако, учитывая, что сферохроматизм для линии F на максимальных числовых

10 апертурах ,2 5-1,3 5 составляет 1,52,7 X ) объектив следует отнести по типу коррекции к планахроматам.

Недостаток указанного объектива 15большой остаточный хроматизм увеличения (1,8%), в результате чего для работы с об1 ективами необходимы специальные компенсационные окуляры усложненной оптической конструкции. Кроме того,

20 в объективе отсутствует возможность нанесения фазовых или аноптральных колец, что исключает работу объектива по методу фазового и аноптрального контрастов.

Цепью изобретения является повышение качества изображения.

Указанная цепь достигается тем, что в объективе дпя микроскопа, содержащем три компонента, первый из которых выпопнен из двух двухскпеенных пина, второй состоит из трех скпеенных пинз, вторая и третья из которых двухскпеен- ные, а третий компонент выпопнен из двухскпеенного мениска, обращенного вогнутостью к ппоскости изображения, вторая пинза. первого компонента выпбпнана в виде мениска, вогнутостью обращенного к объекту, а первая линза второго компонента выпопнена в виде трех- скпеенного из двух попожитепьных дво- яковыпукпых и распопоженной между ними отрицатёпьной двояковогнутой пинз бпока.

При этом на одной из поверхностей отрицатепы ой пинзы трехскпеенного бпока нанесены фазовые копьца.

На чертеже приведена принципиапьная оптическая схема объектива.

Объектив состоит из трех компонентов 1-3, Компонент 1 содержит фрон- тапьную двухскпеенную пинзу 4, образованную яинзами 5 и 6, попожитепьный двухскпеенный мениск 7, обращенный вогнутостью к объекту. Компонент 2 -состоит из трех скпеенных пинз 8-10. понент 3 выпопнеп в виде отрицатепьного двухскпеенного мениска, обращенного вогнутостью к изобретению. Линза 8 вы попнена в виде трехскпеенного бпока, наружные пинзы 11 и 12 которой выпопнены попожитепьными двояковыпуклыми, а внутренняя пинза 13 - отрицательная двояковогнутая. Со второй поверхностью 14 пинзы 13 бпока 8 совмещено промежуточное положение входного зрачка. Рабочее расстояние между покровным стеклом 15 и первой линзой 5 фронтальной склеенной пинзы 4 заполнено споем иммерсии (кедровое масло), благодаря чем .числовая апертура объектива превышает единицу и составпяет величину ,25.

Объектив работает следующим образом.

Фронтальная пинза 4 и двухскпеенный мениск 7 образуют мнимое увепиченное изображение объекта с уменьшенной кривизной изображения и обладают при этом некоторыми остаточными аберрациями, главным образом, отрицательными сферической аберрацией и хроматизмом положения.

Компонент 2 проецирует зoбpaжeниe после фронтальной части объектива в

предметную ппоскость компонента 3 в yBenH4eHHONf масштабе, так как компонент 3 обпадает кривизной изображения, противоположной по знаку остаточной кривизне предшествующих компонентов, достигается исправпение кривизны изображения всего объектива. Благодаря тому, что отрицательная (средняя) линза 13 выполнена из силикатного стекла и промежуточ- .

ное изображение входного зрачка объектива совмещено с поверхностью 14 этой линзы, достигается возможность нанесения на линзе фазовых или аноптрапьных копец и, таким образом, возможность работы объектива по методу фазового (аноптрального) контраста. Объектив имеет высокое расчетное качество изображения, остаточный хроматизм увеличения не превышает 1,27%. Таким образом, объектив

не требует дпя своей работы специальных компенсационных окупяров. Вместе с тем, благодаря снижению чувствитепьности компонентов к погрешностям центрировки в 5-10 раз может быть существенно упрощен процесс сборки и юстировки отдельных компонентов и всего объектива.

Кроме того, в объективе созданы до- попнительные методические возможности: работа по методам фазового и аноптрапь- ного контрастов. Объектив может быть также использован для люминесцентных и поляризационных исследований, так как его оптическая конструкция позволяет выполнить расчет из маполюмйнесцирующих материалов, свободных от оптических натяжений.

Таким образом, предлагаемый планахроматИческий высокоапертурный иммерсионный объектив имеет высокое качество изображения и оптимальную оптическую конструкцию, обеспечивающую всестороннее исследование микрообъектов: в естественном свете, в поляризованном свете, в свете видимой люминесценции, методами фазового и-аноптрального контрастов.

Формула изобретения

1, Объектив Д7Ю микроскопа, содержащий три компонента, первый из кото- . рых выполнен из двух двухсКлеенных линз, 55 второй состоит из трех склеенных линз, вторая и третья из которых двухсклеен ные, а третий компонент выполнен из двухсклеенного мениска, обращенного вогнутостью к плоскости изображения, отличающийся тем, что, с цепью повышения качества изображения, вторая линза первого компонента выпопнена в виде мениска, вогнутостью обращенного к объекту, а первая пинза второго компонента выпопнена в виде трехскпе1энного из двух положитеиьиых двояковыпуклых и размещенной между ними отртцатепьной двояковогнутой пинз бпока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

J

/ У //

,/ klJi

У /

У /. /J i