Ахроматический объектив микроскопа

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС ИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3 6 02 В 21/02 Е ИЗОБРЕТЕН ОПИСА К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЪСТВ объектов в проходящем свете в светлом поле. Сущность изобретения: ахроматический объектив микроскопа содержит три положительных компонента, первый и третий из которых одиночные линзы, а второй - склеенная линза, включающая двояковыпуклую линзу, радиус склейки которой обращен вогнутостью к пространству изображения, первыйи второй компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз, а третий - мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, причем все положительные линзы выполнены из стекла с показателем преломления не более 1,5 и коэффициентом средней дисперсии не менее 68, а отрицательная линза выполнена из стекла с показателем преломления не менее 1,75 и козффициелее 28. 2 ил л, )ч. 43кий институт т ой мехаБуцевицкий,ржевэлински СССР 80, СССР(57) Использованистроении и в ахрмикроскопов, презования при биол КТИВ УИК 6 02 В 21/02, содержащий два положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы, обращенной плоскостью к пространству предметов, а второй - в виде двусклеенной линзы, состоящей из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, перед двусклеенной линзой установлена одиночная положительная линза, фокусное расстояние которой составляет 1,8-2,2 фокусногц расстояния обьектива, а поверхность склейки обращена вогнутостью к пространству изображений,Но указанный объектив не обеспечивает требуемого качества изображения и имеет малый передний рабочий отрезок.Наиболее близким по технической сущ-, ности к предлагаемому изобретению и выбранным авторами за прототип является ахроматический объектив микроскопа по стране ложну ГОСУДАРСТВЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР)ч. 1682961, кл, О 02 В 21/02; 1ЕСКИЙ ОБЬЕ е: в оптическом приборооматических объективах назначенных для испольогических исследованиях Изобретение относится к оптическомуприборостроению, а именно к ахроматическим обьективам микроскопов, предназначенным для использования прибиологических исследованиях объектов впроходящем сеете в светлом поле.Известен ахроматический объективмикроскопа по авт, св. СССР М 438968, кл,6 02 В 21/02, Б.И., )ч. 29, 1974, содержащийодиночную фронтальную линзу и два склеенных компонента, за обьективом на расстоянии, равном 1-1,5 фокусногорасстояния объектива, установлен одиночный отрицательный мениск, обращенныйвыпуклостью к изображению.Но в указанном объективе не у нхроматизм положения и он имеет с юконструкцию,Известен ахроматический объективмикроскопа по эвт. св. СССР )ч. 1224772, кл. 1777113 нтом среднеи дисперсии не бо1777113 50 ных пучков лучей при длине тубуса обьекти авт, св, М 1682961, кл, О 02 В 21/02, 1990,содержащий три положительных компонента, первый из которых - ппосковыпукпаялинза, а третий - двояковыпуклая линза,второй компонент выполнен из склеенныхмежду собой двояковогнутой и двояковыпуклой линз, третий компонент выполнен ввиде одиночной линзы, при этом расстояниемежду первым и вторым компонентами неболее 0,61 1, а между вторым и третьим - не1более 0,35 , где 1 - фокусное расстояниеобъектива.Но указанный обьектив имеет малый передний рабочий отрезок и большую кривизну изображения и астигматизм,Целью изобретения является улучшение качества изображения при увеличениипереднего рабочего отрезка,Поставленная цель достигается тем, что. ахроматический обьектив микроскопа, содержащий три положительных компонента,первый и третий из которых - одиночныелинзы, а второй - двусклеенная линза, первая из которых - отрицательная, вторэя -двояковыпуклая, первый и второй компоненты выполнены в виде двояковыпуклыхлинз, а третий - мениск, обращенный вогнутостью к пространству предметов, причемвсе положительные линзы выполнены изстекла с показателем преломления не более1,5 и коэффициентом средней дисперсии неменее 68, э отрицательная линза выполненаиз стекла с показателем преломления неменее 1,15, и коэффициентом средней дисперсии не более 28.Выполнение первого компонента в виде двояковыпуклой линзы способствует увеличению переднего рабочего отрезкаобьектива и коррекции сферической аберрации третьего и высших порядков дпя точки на оси.Второй компонент представляет собойдвояковыпуклую линзу, склеенную из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью к изображению, и двояковыпуклой линзы, Такое выполнение второго компонента служит для коррекции хроматических аберраций, а также для исправления кривизны изображения и астигматизмэ.Выполнение третьего компонента в виде мениска, обращенного вогнугостью к предмету, обеспечиваетустранение кривизны изображения и астигматизма, а такке сферической аберрации широких наклонва, равной бесконечности, Исследуя наличие стекол, имеющихся в ГОСТе 13659-78, приходим к выводу, чтодля коррекции хроматизма увеличения и сферической аберраций широких наклонных пуч 5 10 15 20 25 30 35 40 ков лучей все положительные линзы выполнены из стекла с показателем преломленияне более 1,5 и коэффициентом средней дисперсии не менее 68, а отрицательная линзавыполнена из стекла с показателем преломления не менее 1,75 и коэффициентом средней дисперсии не более 28.В приведенном варианте расчета положительные линзы выполнены из стекла ЛК 3с пе = 1,4891 и ч= 65,87, а отрицательнаялинза - из стекла ФТ с пе = 1,7617 и ч27,32.В приведенном варианте расчета ахроматический обьектив микроскопа обладаетследующими аберрациями.Поперечная сферическая аберрациядпя точки на оси для основной длины волныне превышает 0,03 мм, а во всем спектральном диапазоне - 0,047 мм. Волновая аберрация для точки на оси для основного цветане превышает 0,5 во всем спектральном диапазоне.Хроматизм увеличения по всему полюравен 0,49, т,е, практически очень мал.Кривизна изображения и астигматизм равны:у = 9,97 мм, л( = -2,84 мм,г =- 3,27 мм,2 с - г = -0,43 мм1у = 7,042 мм, 7 = -1,44 мм,г =1,64 мм, г., - с =-0,20 мм1 1Средняя квадратическая волноваяаберрация для точки на оси равна 0,077 Л.Значение среднеквадратической волновой аберрации по спектральнОму интервалу, полю и зрачку равно:1. Без учета расфокусировки и дисторсии 0,236 Л,2. Без учета расфокусировки, дисторсиии кривизны изображения 0,085 Л.Число Штреля для точки на оси равно0,80, а на краю поля равно 0,57,Сущность предлагаемого изобретенияпредставлена на фиг 1 2На фиг. 1 дана оптическая схема ахроматического обьектива микроскопа; на фиг,2 - график его аберрации.В табл, 1 .приведены конструктивныеданные ахроматического объектива микроскопа,в табл. 2 представлены таблицы аберрации одного иэ вариантов расчетаобъектива микроскопа ахроматического. В состав объектива входят 1- двояковы- пуклая линза первого компонента, 2 - второй компонент, представляющий собой двояковыпуклую линзу, склеенную из отрицательного менискэ 3, обращенного вогнутостыо к пространству иэображений, и двояковыпуклой линзы 4. 5 - третий компонент, выполненный в виде положительного,Я . Ю Ю 7. О 7 ,5 У. 3 Л,О .6,о УоЗ мениска, обращенного вогнутостью к предмету, 6 - тубусная линза.Обьектив работает с длиной тубуса бесконечность, поэтому предмет помещается в передней фокальной плоскости объектива, 5 На обьектив падает расходящийся пучок лу-. чей, последовательно проходит компоненты 1, 2 и 5 и в бесконечности создает изображение обьекта. которое тубусной линзой 6 проектируется в фокальную пло скость окуляра.Апертурная диафрагма совпадает с задней фокальной плоскостью объектива. Апертурный луч проходит через центр предмета и край апертурной диафрагмы, при 15 этом он определяет апертуру объектива,В качестве конкретного примера расчета представлен объектив ахроматический со следующими оптическими характеристиками 20Фокусное расстояние 70,54 ммАпертура 0.25Длина объектива 30,07Величина изображения 20 ммФокусное расстояние 25 тубусной линзы 160 ммВажным преимуществом объектива является улучшение качества изображения за счет уменьшения кривизны иэображения, устранения хроматизма увеличению, а также увеличения переднего рабочего отрезка,Обьектив имеет простую конструкцию и выполнен из наиболее распространенных марок стекол. формула изобретения Ахроматический объектив микроскопа, содержащий три положительных компонента, первый и третий из которых - одиночные линзы. а второй - двусклеенная линза, первая из которых отрицательная. а вторая - двояковыпуклая. о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества изображения при увеличении переднего рабочего отрезка, первый и второй компоненты выполнены в виде двояковыпуклых линз, а . третий - в виде мениска, обращенного вогнутостью к пространству поедметов. причем положительные линзы обьектива выполнены из стекла с показателем преломления не более 1,5 и коэффициентом средней дисперсии и не менее 68,0, а отрицательная линза выполнена иэ стекла с показателем преломления не менее 1,75 и коэффициентом средней дисперсии не более 28,