Ахроматический объектив микроскопа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 6 02 В 21/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ЕНИЯ ТО 44инстит т точной области оптименно к ахроскопов, объектив, сох склеенных льным менисистемы, обпредмету и поверхность ИСАНИЕ ИЗО У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) АХРОМАТИЧЕРО СКОПА У меха- .В,Буцевицкий, Л,Н.Курьский, Л.И,Пржевалиноидетельство СССР М 21/02, 1986,СКИЙ ОБЬЕКТИВ МИКИзобретение относится к ческого приборостроения. а и матическим объективам микроИзвестен ахроматический держащий два положительны дублета, снабжен отрицате ском, расположенным позади ращенным вогнутостью к имеющим "хроматическую" склейки. Но указанный объектив не обеспечивает требуемого качества изображения, у негополностью не устранен хроматизм увеличения.Известен ахроматический обьективмикроскопа, содержащий одиночнуюфронтальную линзу и два двухскленныхкомпонента, за объективом на расстоянии,равном 1-1,5 фокусного расстояния объектива, установлен одиночный отрицательный мениск, обращенный выпуклостью киэображению,778737 А 1(57) Использование: в области оптического приборостроения, Сущность изобретения заключается в том, что объектив содержит плосковыпуклую линзу, двояковыпуклую линзу, двухсклеенный компонент, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, одиночную двояковыпуклую линзу и тубусную линзу, Увеличение - 20, апертура А = 0,45, рабочий отрезок Я = 1,1 мм, величина иэображения 2 у = 20 мм. 2 ил. Но данный объектив не обеспечивает требуемого качества изображения.Известен объектив микроскопа, содержащий два положительных компонента, первый из которых выполнен в виде одиночной плосковыпуклой линзы, обращенной плоскостью к пространству предметов, а второй - в виде двухскленной линзы, состоящей из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы, Перед двухсклеенной линзой установлена одиночная положительная линза, фокусное расстояние которой составляет 1,8-2;2 фокусного расстояния всего объектива, а поверхность склейки обращена вогчутостью к пространству иэображений. Но укаэанный объектив не обеспечивает требуемого качества изображения.Известен ахроматический объектив микроскопа, содержащий первый компо-, нент в виде плосковыпуклой линзы, второй - в виде двояковыпуклой линзы; третий компонент - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к изображению и склеенный издвояковыпуклой и двояковогнутой линз, и четвертый компонент - в виде двояковыпуклой линзы.Недостатком данного объектива является недостаточно высокое качество иэображения.Целью изобретения является повышение качества изображения,Цель достигается тем, что в ахроматическом объективе микроскопа, содержащем четыре компонента. первый из которых - одиночная плосковыпуклая линза, второй - двояковыпуклая линза, третий - отрицательный мениск, склеенный из двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а четвертый - одиночная двояковыпуклая линза, второй компонент выполнен в виде одиночной линзы, причем фокусное расстояние четвертого компонента составляет 2,25 фокусного расстояния объектива,В предлагаемом варианте расчета объектива поперечная сферическая аберрация для точки на оси не превышает 0.030 мм во всем спектральном диапазоне,Волновая аберрация по зрачку не превышает 0,54 Л во всем спектральном диапазоне и 0,04 Л- для основной длины волны,Кривизна иэображения и астигматизм равны: у = -0,5 мм, у = -0,35 мм; к с = -3,10 мм; г = -1,05 мм; х з = -4,26 мм, г= 1,64 мм; г з - х= -1,16 мм; г з - г= -0,59 мм.Хроматизм увеличения по всему полю не превышает 0,013, т.е. практически устранен,Предлагаемый объектив рассчитан на длинутубуса бесконечность, поэтому расчет аберраций производился с учетом тубусной линзы.Средняя квадратичная волновая аберрация для точки на оси равна 0,073 Л. Значение среднеквадратической по спектральному интервалу, полю и зрачку волновой аберрации равно:1. Без учета расфокусировки и дисторсии -0,209 Л2. Без учета расфокусировки, дисторсии и кривизны изображения - 0,188 Л.Число Штреля на краю поля равно 0,57. на зоне - 0,74, а на оси - 0,83.На фиг. 1 дана оптическая схема объектива микроскопа ахроматического с конструктивными данными, где 1 - плосковыпуклая линза, обращенная плоскостью к пространству предметов, 2 - двояковыпуклая линза, 3 - двухсклеенный компонент, состоящий из двояковыпуклой 4 и двояковогнутой 5 линз, 6 - одиночная двояковыпуклая линза,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 - тубусная линза; на фиг. 2 - графикиаберраций объектива ахроматического микроскопа,В табл, 1-4 представлены аберрации одного иэ вариантов расчета предлагаемогоахроматического объектива микроскопа.Объектив микроскопа ахроматическийрассчитан на длину тубуса бесконечность,объект помещается в фокальной плоскости,поэтому на объектив падает расходящийсяпучок лучей, который последовательно походу луча проходит компоненты 1,2,3 и 6 исоздает изображение объекта в бесконечности,которое тубусной линзой 7 переноситсяв плоскость полевой диафрагмы, котораясовпадает с его фокальной плоскостью.Выходной зрачок объектива совпадаетс его задним фокусом, поэтому объекты освещаются параллельными пучками лучей,В качестве конкретного примера рассчитан объектив микроскопа ахроматический соследующими оптическими характеристиками:Увеличение Ч =-20Апертура А = 0,45Длина тубуса бесконечностьФокусное расстояние тубусной линзыГт.л =160,0 ммРабочий отрезок 8 = 1,1 ммРасстояние от плоскости предмета допоследней поверхности объектива= 22,61ммВеличина изображения 2 у = 20 ммВажным преимуществом предлагаемого объектива является улучшенное качествоизображения, Кривизна изображения непревышает 4 мм, хроматизм увеличения -0,013 ф 4. Очень важным критерием качестваизображения на основе волновой оптики является число Штреля: для точки на оси впредлагаемом объективе число Штреля равно 0,83, для зоны - 0.76 и для края поля -0,57.Формула изобретенияАхроматический объектив микроскопа,содержащий четыре компонента, первый иэкоторых - одиночная плосковыпуклая линза, второй - двояковыпуклая линза, третий- отрицательный мениск, склеенный иэ двояковыпуклой и двояковогнутой линз, а четвертый - одиночная двояковыпуклая линза,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества изображения, в объективе второй компонент выполнен в видеодиночной линзы, причем фокусное расстояние четвертого компонента составляет2,25 фокусного расстояния обьектива.1778737Таблица 1 Точка на осиТаблица 2 Точка вне осиТаблица 3 Меридиональное сечение1778737 2 3 6 Моркр Ффн ока И.в;к г оставитель Л. Спиринахред М,Моргентал ректор Н, Кешеля щкарева акто з 4193 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101