[go: up one dir, main page]

RU2188444C2 - Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement - Google Patents

Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement Download PDF

Info

Publication number
RU2188444C2
RU2188444C2 RU2000117393A RU2000117393A RU2188444C2 RU 2188444 C2 RU2188444 C2 RU 2188444C2 RU 2000117393 A RU2000117393 A RU 2000117393A RU 2000117393 A RU2000117393 A RU 2000117393A RU 2188444 C2 RU2188444 C2 RU 2188444C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
negative
positive
lens
component
lenses
Prior art date
Application number
RU2000117393A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000117393A (en
Inventor
Д.Н. Фролов
А.Г. Табачков
Original Assignee
Фролов Дмитрий Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Фролов Дмитрий Николаевич filed Critical Фролов Дмитрий Николаевич
Priority to RU2000117393A priority Critical patent/RU2188444C2/en
Publication of RU2000117393A publication Critical patent/RU2000117393A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2188444C2 publication Critical patent/RU2188444C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Lenses (AREA)

Abstract

FIELD: optics. SUBSTANCE: invention can be used to design objective lenses of microscopes with plan-apochromatic correction of aberrations in absence of inherent fog exposures for making up sets of metallographic and polarization microscopes. Given microobjective has first positive component produced in the form of single lens, second negative component having form of positive and negative lenses glued together, third negative component comprising negative and positive lenses cemented together, fourth positive component coming in the form of positive lens confined between two negative lenses glued together. EFFECT: provision for plan-achromatic correction with increase of numerical aperture, reduced fog exposure. 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к оптике и может быть использовано при расчете объективов микроскопов с планапохроматической коррекцией аберраций при отсутствии собственных вуалирующих засветок для комплектации металлографических и поляризационных микроскопов типа "ЕС-Полам", "ЕС-Метам" для наблюдения, измерения и фотографирования тонких структур в светлом и темном поле. Такие исследуемые объекты являются наиболее критичными при наблюдении в микроскоп, в связи с чем требуется использование микрооптики с планапохроматическим типом коррекции. Кроме того, наряду с хорошей аберрационной коррекцией, в таких объективах уделяется внимание снижению или устранению вуалирующей паразитной засветки, возникающей из-за наличия рефлексов первого и второго рода [1]. The present invention relates to optics and can be used in the calculation of microscope lenses with planochromatic correction of aberrations in the absence of their own veiling flares for assembling metallographic and polarizing microscopes of the EC-Polam, EC-Metam type for observation, measurement and photographing of fine structures in bright and dark field. Such studied objects are the most critical when observed under a microscope, and therefore the use of microoptics with planochromatic type of correction is required. In addition, along with good aberration correction, in such lenses, attention is paid to reducing or eliminating the veiling stray light that occurs due to the presence of reflexes of the first and second kind [1].

Известен микрообъектив с ахроматическим уровнем коррекции и пониженной апертурой [2] , в котором основное внимание уделяется простоте конструкции при достижении компромиссного качества изображения. A well-known micro lens with an achromatic level of correction and a reduced aperture [2], in which the main attention is paid to the simplicity of the design while achieving a compromise image quality.

Известен также микрообъектив с планапохроматическим уровнем коррекции [3] , имеющий удовлетворительное качество исправления монохроматических аберраций осевых и внеосевых пучков, однако не удовлетворяющий критерию планапохроматической коррекции, что снижает эффективность работы на микроскопе. Also known is a micro lens with a planochromatic correction level [3], which has a satisfactory quality of correction of monochromatic aberrations of axial and off-axis beams, but does not meet the criterion of planochromatic correction, which reduces the efficiency of work on a microscope.

Известен микрообъектив [4], обладающий теми же недостатками. Кроме того его отличает большие значения расчетных коэффициентов засветки вследствие наличия отрицательного компонента во фронтальной части объектива, что делает его непригодным для работы в составе микроскопов отраженного света. Known micro lens [4], which has the same disadvantages. In addition, it is distinguished by large values of the calculated illumination coefficients due to the presence of a negative component in the front of the lens, which makes it unsuitable for work as part of reflected light microscopes.

В настоящее время существует устойчивая тенденция к повышению информативности и производительности работ на микроскопе, для чего создатели микрообъективов следуют по пути повышения разрешающей способности (апертуры), улучшения качества изображения за счет достижения планапохроматической аберрационной коррекции. Currently, there is a steady tendency to increase the information content and productivity of work on a microscope, for which the creators of micro-lenses follow the path of increasing resolution (aperture), improving image quality by achieving planochromatic aberration correction.

Вместе с тем, наряду с хорошей аберрационной коррекцией в объективах, предназначенных для работы в составе металлографических и поляризационных микроскопов отраженного света, особое внимание уделяется снижению или устранению вуалирующей паразитной засветки, возникающей из-за наличия рефлексов первого и второго рода. At the same time, along with good aberration correction in lenses intended for use as part of metallographic and polarizing microscopes of reflected light, special attention is paid to reducing or eliminating veiling spurious illumination arising from the presence of reflexes of the first and second kind.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому планапохроматическому безрефлексному микрообъективу малого увеличения является известный объектив микроскопа [5]. Этот объектив имеет высокое расчетное качество изображения при достижении входной числовой апертуры А=0.13, линейного увеличения V=4 крата и планапохроматической аберрационной коррекции. Микрообъектив содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси первый положительный компонент, выполненный в виде одиночной линзы, второй отрицательный компонент, выполненный двусклеенным из положительной и отрицательной линз, третий отрицательный компонент, выполненный склеенным из отрицательной и положительной линз, и четвертый компонент, выполненный в виде положительной линзы. The closest technical solution to the proposed planochromatic reflex-free micro lens of small magnification is the well-known microscope lens [5]. This lens has a high calculated image quality when reaching the input numerical aperture A = 0.13, a linear increase in V = 4 krata and planochromatic aberration correction. The micro lens contains a first positive component made in the form of a single lens sequentially located along the optical axis, a second negative component made of double-glued from the positive and negative lenses, a third negative component made of glued from the negative and positive lenses, and a fourth component made in the form of a positive lens .

Этот объектив имеет недостаточно высокую степень исправления хроматических аберраций (не достигнута планапохроматическая коррекция) вследствие отсутствия баланса между отрицательными и положительными компонентами; кроме того, в этом объективе не удалось снизить коэффициент засветки. В этом объективе невозможно дальнейшее повышение входной числовой апертуры вследствие использования в качестве четвертого компонента одиночной положительной линзы. This lens does not have a sufficiently high degree of correction of chromatic aberrations (planochromatic correction has not been achieved) due to the lack of balance between negative and positive components; in addition, in this lens it was not possible to reduce the illumination coefficient. In this lens, it is impossible to further increase the input numerical aperture due to the use of a single positive lens as the fourth component.

Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение потребительских свойств микрообъектива путем достижения планапохроматической аберрационной коррекции, значительного снижения расчетного коэффициента вуалирующей засветки, некоторого увеличения входной числовой апертуры. The main objective to which the invention is directed is to increase the consumer properties of the micro-lens by achieving planochromatic aberration correction, a significant reduction in the estimated coefficient of veiling exposure, a certain increase in the input numerical aperture.

Поставленная задача достигается с помощью заявляемого микрообъектива, который так же, как и прототип, содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси первый положительный компонент, выполненный в виде одиночной линзы, второй отрицательный компонент, выполненный двусклеенным из положительной и отрицательной линз, третий отрицательный компонент, выполненный склеенным из отрицательной и положительной линз, и четвертый компонент, выполненный в виде положительной линзы. The problem is achieved using the inventive micro lens, which, like the prototype, contains sequentially located along the optical axis of the first positive component made in the form of a single lens, the second negative component made of double-glued from positive and negative lenses, and the third negative component made of glued from negative and positive lenses, and the fourth component, made in the form of a positive lens.

Однако в отличие от прототипа, в заявляемом микрообъективе четвертый компонент выполнен склеенным из положительной, заключенной между двумя отрицательными, линз. However, unlike the prototype, in the inventive micro-lens, the fourth component is made of glued from a positive, enclosed between two negative lenses.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение четвертого компонента указанным образом позволяет реализовать его с большим относительным отверстием, чем в прототипе, и за счет этого несколько повысить входную числовую апертуру при увеличении свободного рабочего отрезка, за счет чего значительно снизить коэффициент вуалирующей засветки. Кроме того, выполнение этого компонента указанным образом позволяет достигнуть в заявляемом микрообъективе планапохроматической коррекции. The essence of the invention lies in the fact that the implementation of the fourth component in this way allows you to implement it with a larger relative aperture than in the prototype, and due to this, slightly increase the input numerical aperture while increasing the free working distance, thereby significantly reducing the coefficient of veiling exposure. In addition, the implementation of this component in this way allows you to achieve in the inventive micro-lens planochromatic correction.

Таким образом, в заявляемом микрообъективе достигнут новый результат, заключающийся в возможности одновременного достижения планапохроматической аберрационной коррекции при существенном снижении расчетного коэффициента вуалирующей засветки и некотором повышении входной числовой апертуры. Это позволяет повысить потребительские свойства объектива при работе в составе металлографических и поляризационных микроскопов отраженного света. Thus, a new result has been achieved in the inventive micro-lens, consisting in the possibility of simultaneously achieving a planochromatic aberration correction with a significant decrease in the estimated coefficient of veiling exposure and a slight increase in the input numerical aperture. This allows you to increase the consumer properties of the lens when working as part of metallographic and polarizing microscopes of reflected light.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена оптическая схема заявляемого объектива, а также "Приложением", в котором приведены конструктивные параметры и аберрационный выпуск конкретного варианта исполнения планапохроматического безрефлексного микрообъектива малого увеличения. The essence of the invention is illustrated in the drawing, which shows the optical diagram of the inventive lens, as well as the "Appendix", which shows the design parameters and aberration release of a specific embodiment of a planochromatic non-reflex micro lens of small magnification.

Заявляемый микрообъектив содержит последовательно расположенные вдоль оптической оси первый положительный компонент 1, выполненный в виде одиночной линзы, второй отрицательный компонент 2, выполненный склеенным из положительной и отрицательной линз, третий отрицательный компонент 3, выполненный склеенным из отрицательной и положительной линз, четвертый положительный компонент 4, выполненный в виде склейки из положительной линзы, заключенной между двумя отрицательными. The inventive micro lens contains sequentially located along the optical axis, the first positive component 1, made in the form of a single lens, the second negative component 2, made of glued from positive and negative lenses, the third negative component 3, made of glued from negative and positive lenses, the fourth positive component 4, made in the form of gluing from a positive lens, enclosed between two negative.

В варианте конкретного исполнения получен объектив с линейным увеличением V=5 крат, апертурой в пространстве предметов А=0.18 (в прототипе А=0.13), рабочим полем зрения 2у= 25 мм в пространстве изображений. В "Приложении" представлены таблицы, которые иллюстрируют достижение в предлагаемом микрообъективе планапохроматической аберрационной коррекции по всему полю зрения. Расчетный коэффициент вуалирующей засветки составляет 0.3, что в 3-4 раза меньше, чем в прототипе. In a specific embodiment, a lens with a linear magnification of V = 5 times, an aperture in the space of objects A = 0.18 (in the prototype A = 0.13), and a working field of view of 2y = 25 mm in the image space was obtained. The “Appendix” presents tables that illustrate the achievement in the proposed micro-lens of plan-chromatic aberration correction over the entire field of view. The estimated coefficient of veiling exposure is 0.3, which is 3-4 times less than in the prototype.

Устройство работает следующим образом. Первый компонент строит увеличенное мнимое изображение предмета с отрицательными значениями аберраций осевой точки и меридиональной и сагиттальной кривизны. Компонент 2 строит мнимое изображение с небольшим увеличением. При этом аберрационная коррекция значительно улучшается. Третий компонент несколько увеличивает масштаб мнимого изображения, внося переисправленные значения вторичного спектра и отрицательную аберрацию в изображении точек осевого пучка. Четвертый компонент строит действительное изображение в бесконечности, а при работе объектива совместно с тубусной линзой - в ее задней фокальной плоскости. При этом вносятся компенсационные значения аберраций предыдущих компонентов. Объектив работает совместно с дополнительной тубусной линзой F'тл=160. The device operates as follows. The first component builds an enlarged imaginary image of the object with negative values of the aberrations of the axial point and the meridional and sagittal curvature. Component 2 builds an imaginary image with a slight increase. In this case, the aberration correction is significantly improved. The third component slightly increases the scale of the imaginary image, introducing the corrected values of the secondary spectrum and negative aberration in the image of the points of the axial beam. The fourth component builds a real image at infinity, and when the lens is working in conjunction with a tube lens, in its rear focal plane. In this case, compensation values for the aberrations of the previous components are introduced. The lens works in conjunction with an additional tube lens F'tl = 160.

Источники информации
1. Арлиевский А.Г. Автореферат на соискание степени кандидата технических наук. - Л., 1981.
Sources of information
1. Arlievsky A.G. Abstract for the degree of candidate of technical sciences. - L., 1981.

2. АС СССР 586413, М. Кл. G 02 B 21/02. 2. AS of the USSR 586413, M. Cl. G 02 B 21/02.

3. Патент Японии 60-34736, М. Кл. G 02 B 21/02. 3. Japan patent 60-34736, M. Kl. G 02 B 21/02.

4. Патент Японии 56-41084, М. Кл. G 02 B 21/02. 4. Japanese Patent 56-41084, M. Cl. G 02 B 21/02.

5. Патент США 2.238036, М. Кл. G 02 B 21/02 - прототип. 5. US patent 2.238036, M. Cl. G 02 B 21/02 - prototype.

Claims (1)

Микрообъектив, содержащий последовательно расположенные вдоль оптической оси первый положительный компонент, выполненный в виде одиночной линзы, второй отрицательный компонент, выполненный двусклеенным из положительной и отрицательной линз, третий отрицательный компонент, выполненный склеенным из отрицательной и положительной линз, и четвертый компонент, выполненный в виде положительной линзы, отличающийся тем, что четвертый компонент склеен из положительной линзы, заключенной между двумя отрицательными. A micro lens containing the first positive component sequentially arranged along the optical axis in the form of a single lens, the second negative component made of double-glued from positive and negative lenses, the third negative component made of glued from negative and positive lenses, and the fourth component made in the form of positive lenses, characterized in that the fourth component is glued from a positive lens enclosed between two negative ones.
RU2000117393A 2000-06-26 2000-06-26 Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement RU2188444C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000117393A RU2188444C2 (en) 2000-06-26 2000-06-26 Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000117393A RU2188444C2 (en) 2000-06-26 2000-06-26 Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000117393A RU2000117393A (en) 2002-05-27
RU2188444C2 true RU2188444C2 (en) 2002-08-27

Family

ID=20237179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000117393A RU2188444C2 (en) 2000-06-26 2000-06-26 Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2188444C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1020030A (en) * 1962-07-06 1966-02-16 Leitz Ernst Gmbh Improvements in or relating to microscope objectives
US3537773A (en) * 1967-01-04 1970-11-03 Walter Klein Microscope plano objective

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1020030A (en) * 1962-07-06 1966-02-16 Leitz Ernst Gmbh Improvements in or relating to microscope objectives
US3537773A (en) * 1967-01-04 1970-11-03 Walter Klein Microscope plano objective

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2443005C2 (en) Catadioptric telescope
JP6512851B2 (en) Relay optical system and microscope apparatus
US6882481B2 (en) Optical arrangement for high power microobjective
RU2188444C2 (en) Plan-apochromatic reflection-free microobjective of small enlargement
RU2091834C1 (en) High aperture-ratio catadioptric lens
RU2227312C1 (en) High-speed plane-apochromatic microlens with increased working distance
US6914728B2 (en) Optical arrangement for microscope objective
SU1658114A1 (en) Planapochromatic objective lens of microscope
SU1800432A1 (en) Microscope ocular
RU2037855C1 (en) Reproduction objective
RU2181211C2 (en) Achromatic microlens
RU2195008C2 (en) Plan-apochromatic high-aperture microobjective of low magnification
SU1762291A1 (en) Catodioptric objective
RU2099756C1 (en) Planachromatic microscope objective with reduced secondary spectrum
RU1800433C (en) Microscope ocular
RU2198416C2 (en) Apochromatic microlens
RU2176806C2 (en) Reflex-free non-immersion plano-apochromatic high-aperture microlens of large magnification
SU871127A1 (en) Microlens for reflected light
SU723482A1 (en) Immersion objective for microscope
RU2010274C1 (en) Achromatic objective lens of microscope
RU2073266C1 (en) High-power fast microscope objective
SU1682961A1 (en) Achromatic microscope objective
SU1670662A1 (en) Photographic lens
SU1748124A1 (en) Oil immersion microscope objective
RU2084939C1 (en) Achromatic high-aperture microobjective of large magnification

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100627