RU2535586C1 - Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens - Google Patents
Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535586C1 RU2535586C1 RU2013140321/28A RU2013140321A RU2535586C1 RU 2535586 C1 RU2535586 C1 RU 2535586C1 RU 2013140321/28 A RU2013140321/28 A RU 2013140321/28A RU 2013140321 A RU2013140321 A RU 2013140321A RU 2535586 C1 RU2535586 C1 RU 2535586C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- positive
- lens
- component
- glued
- meniscus
- Prior art date
Links
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 34
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 2
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 101000623895 Bos taurus Mucin-15 Proteins 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано для визуального наблюдения, вывода на TV-камеру и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов в естественном свете, свете люминесценции, в поляризованном свете, методом светлого поля, темного поля, фазового контраста и др.The present invention relates to optical instrumentation, namely, microscope lenses, and can be used for visual observation, output to a TV camera and photographing low-contrast microscopic structures that are at the limit of the resolution of light microscopes in natural light, luminescence light, in polarized light, the method of bright field, dark field, phase contrast, etc.
Известен планапохроматический объектив микроскопа [1], содержащий пять компонентов, первый из которых отрицательный мениск, обращенный выпуклостью в пространство изображения, второй - одиночная двояковыпуклая линза, третий - трехсклеенный из двух двояковыпуклых линз с расположенной между ними двояковогнутой линзой, четвертый - одиночная двояковыпуклая линза, пятый - двусклеенный мениск, обращенный выпуклостью к объекту, состоящий из двояковыпуклой и двояковогнутой линз.A planochromatic microscope objective [1] is known that contains five components, the first of which is a negative meniscus convex into the image space, the second is a single biconvex lens, the third is three-glued from two biconvex lenses with a biconcave lens located between them, and the fourth is a single biconvex lens, the fifth is a double-glued meniscus convex to the object, consisting of a biconvex and biconcave lens.
Объектив имеет планапохроматическую коррекцию, большое линейное поле изображения с исправленным хроматизмом увеличения.The lens has plan-chromatic correction, a large linear field of the image with corrected chromaticity of magnification.
Но его входная числовая апертура недостаточно высока и составляет 40×0.75.But its input numerical aperture is not high enough and amounts to 40 × 0.75.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является планапохроматический объектив микроскопа большого увеличения [2]. Объектив содержит пять компонентов, первый из которых положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство изображений, второй компонент выполнен в виде отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, склеенного из отрицательной двояковогнутой и положительной двояковыпуклой линз, третий компонент - положительная трехсклеенная линза из двух положительных двояковыпуклых линз, между которыми помещена отрицательная двояковогнутая линза, четвертый - положительная двускленная линза из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, пятый - отрицательный двусклеенный мениск, обращенный выпуклостью в пространство объекта, склеенный из положительной двояковыпуклой и отрицательной двояковогнутой линз.The closest technical solution to the claimed invention is a planochromatic lens of a large magnification microscope [2]. The lens contains five components, the first of which is a positive meniscus convex into the image space, the second component is a negative meniscus convex into the image space, glued from a negative biconcave and positive biconvex lenses, the third component is a positive three-glued lens from two positive biconvex lenses between which a negative biconcave lens is placed, the fourth is a positive two-lensed lens from a positive lens a convex convex lens and a negative meniscus convex to the image space, the fifth is a negative two-glued meniscus convex to the object space, glued from a positive biconvex and negative biconcave lens.
Объектив имеет высокую входную апертуру (63×0.9) и планапохроматическую коррекцию, высокое линейное поле изображения, исправлен хроматизм увеличения.The lens has a high input aperture (63 × 0.9) and planochromatic correction, a high linear field of the image, magnification chromaticity is fixed.
Но его выходная числовая апертура невелика (всего 0.0143).But its output numerical aperture is small (only 0.0143).
Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение выходной числовой апертуры при сохранении планапохроматической коррекции, исправленном хроматизме увеличения и большом линейном поле изображения.The main task to which the invention is directed is to increase the output numerical aperture while maintaining planochromatic correction, corrected chromaticity of magnification, and a large linear image field.
Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического высокоапертурного микрообъектива среднего увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные пять компонентов, первый из которых выполнен в виде положительного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, второй компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, третий положительный трехсклеенный компонент, состоящий из двух положительных линз с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линзой, четвертый компонент выполнен в виде положительной двусклеенной линзы, и пятый компонент, выполненный в виде отрицательного двусклееного мениска.The problem is solved using the proposed planochromatic high-aperture medium-magnification micro lens, which, like the prototype, contains five components in series, the first of which is made in the form of a positive meniscus convex to the image space, the second component is made in the form of a positive double-glued lens, the third positive a three-glued component consisting of two positive lenses with a negative biconcave lens placed between them, the fourth component is made in the form of a positive double-glued lens, and the fifth component is made in the form of a negative double-glued meniscus.
В отличие от прототипа положительная двусклеенная линза второго компонента выполнена в виде двояковыпуклой положительной линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, в третьем положительном компоненте вторая положительная линза выполнена плосковыпуклой, в которой плоская поверхность совмещена с промежуточным изображением входного зрачка и обращена в пространство изображения, а за ней дополнительно помещена положительная плосковыпуклая линза, обращенная плоской стороной в пространство объекта, положительная двусклеенная линза четвертого компонента выполнена в виде отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы, а отрицательный двусклееный мениск пятого компонента обращен вогнутостью в пространство объекта и выполнен из двояковогнутой отрицательной и двояковыпуклой положительной линз.Unlike the prototype, the positive two-glued lens of the second component is made in the form of a biconvex positive lens and a positive meniscus convex into the image space, in the third positive component, the second positive lens is made convex in which the flat surface is aligned with the intermediate image of the entrance pupil and faces the image space , and behind it is additionally placed a positive plano-convex lens facing the flat space into the volume of one positive lens dvuskleennaya fourth component is formed as a negative meniscus facing concavity in the image space, and a biconvex positive lens and a negative meniscus dvuskleeny fifth component concavity facing in the object space and is made of a biconcave negative lens and a biconvex positive.
Кроме того, положительный мениск второго компонента, отрицательный мениск четвертого компонента и двояковыпуклая линза пятого компонента выполнены из материала с коэффициентом дисперсии, удовлетворяющим условию 22≤νd≤25, а показатель преломления имеет значение 1.8≤nd≤1.87.In addition, the positive meniscus of the second component, the negative meniscus of the fourth component and the biconvex lens of the fifth component are made of a material with a dispersion coefficient satisfying the
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение второго компонента положительным двускленным из положительной двояковыпуклой линзы и положительного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, третьего компонента - трехсклеенным, имеющим последнюю поверхность плоской, совпадающей с действительным промежуточным изображением входного зрачка, с дополнительно помещенной положительной плосковыпуклой линзой, четвертого компонента положительным, склеенным из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, и положительной двояковыпуклой линзы, пятого компонента отрицательным двусклеенным мениском, обращенным вогнутостью в пространство объекта, содержащим двояковогнутую отрицательную и двояковыпуклую положительные линзы, позволило значительно увеличить выходную числовую апертуру при сохранении плановой коррекции, при этом она имеет значительное линейное поле изображения (2y'=25 мм), и имеется реальная плоскость промежуточного изображения входного зрачка, необходимая для исследований по методу фазового контраста, а выбор материала стекла вышеприведенных линз с указанными коэффициентами дисперсии и показателями преломления обеспечил апохроматическую коррекцию и исправленный хроматизм увеличения.The essence of the invention lies in the fact that the implementation of the second component is a positive two-domed one from a positive biconvex lens and a positive meniscus convex into the image space, the third component is three-glued, having the last surface is flat, coinciding with the actual intermediate image of the entrance pupil, with an additionally placed positive plane-convex lens, the fourth component is positive, glued from the negative meniscus facing interior space of the object, and the positive biconvex lens, the fifth component, with a negative biconcluded meniscus, turned concavity into the object space, containing biconcave negative and biconvex positive lenses, it was possible to significantly increase the output numerical aperture while maintaining the planned correction, while it has a significant linear image field ( 2y '= 25 mm), and there is a real plane of the intermediate image of the entrance pupil, necessary for studies using the phase method contrast, and the choice of glass material of the above lenses with the indicated dispersion coefficients and refractive indices provided apochromatic correction and corrected chromaticity of magnification.
На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении выходной числовой апертуры в 1.5 раза, благодаря которому значительно увеличена информационная емкость изображения при сохранении планапохроматической коррекции, широкого линейного поля изображения и исправленного хроматизма увеличения и обеспечена возможность проведения исследований по методу фазового контраста.Based on the foregoing, we can conclude that the new set of essential features of the invention allowed us to obtain a technical result consisting in increasing the output numerical aperture by 1.5 times, due to which the information capacity of the image was significantly increased while maintaining planochromatic correction, a wide linear image field and corrected chromaticity of magnification and was ensured the possibility of conducting research using the phase contrast method.
Предлагаемый планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором даны конструктивные параметры и аберрационные выпуски.The proposed planochromatic high-aperture medium-magnification micro lens is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows its optical scheme, as well as by the Appendix, which gives the design parameters and aberration releases.
Заявляемый планапохроматический высокоапертурный микрообъектив среднего увеличения содержит пять компонетов.The inventive planochromatic high-aperture medium-magnification micro lens contains five components.
Первый компонент I содержит положительный мениск 1, обращенный выпуклостью в пространство изображения.The first component I contains a
Второй положительный компонент II склеен из положительной двояковыпуклой линзы 2 и положительного мениска 3, обращенного выпуклостью в пространство изображения.The second positive component II is glued from a
Третий компонент III содержит положительную трехсклеенную из положительных двояковыпуклой 4 и плосковыпуклой 5, плоской стороной обращенной в пространство изображения, с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой 6 и одиночную положительную плосковыпуклую 7 линзы.The third component III contains a positive three-glued of positive biconvex 4 and plano-
Четвертый положительный компонент IV склеен из отрицательного мениска 8, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы 9.The fourth positive component IV is glued from the
Пятый компонент V - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, двусклеенный из двояковогнутой отрицательной линзы 10 и двояковыпуклой положительной линзы 11.The fifth component V is the negative meniscus, turned concave into the space of the object, double-glued from a biconcave
Предлагаемый объектив работает следующим образом.The proposed lens works as follows.
Объектив работает с тубусной линзой f'=200 мм.The lens works with a tube lens f '= 200 mm.
Лучи от объекта наблюдения, расположенного в передней фокальной плоскости микрообъектива, проходят через первый I и второй II компоненты, положительный мениск 1 и положительную двусклееную линзу из положительной двояковыпуклой линзы 2 и положительного мениска 3, образуя мнимое увеличенное изображение, внося отрицательную сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, кому, астигматизм и кривизну.Rays from the object of observation located in the front focal plane of the micro-lens pass through the first I and second II components, the
Далее компонент III - линзы 4, 5, 6 и 7 образуют мнимое увеличенное изображение, полностью исправляя астигматизм и кривизну, уменьшая сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, кому.Next component III -
Компонент IV - линзы 8 и 9 строит уменьшенное действительное изображение объекта в фокальной плоскости компонента V, переисправляя сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, уменьшает кому.Component IV -
Компонент V - линзы 10 и 11 переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое высококонтрастное изображение объекта.Component V -
По предложенной схеме реализован микрообъектив с увеличением 40х, числовой апертурой 0.85, линейным полем изображения 25 мм и увеличенной по сравнению с прототипом в 1.5 раза выходной числовой апертурой (в прототипе 0.0143, в заявляемом техническом решении 0.02125).According to the proposed scheme, a micro lens with a magnification of 40 x , a numerical aperture of 0.85, a linear image field of 25 mm, and an output numerical aperture 1.5 times larger than the prototype is implemented (in the prototype 0.0143, in the claimed technical solution 0.02125).
В таблице 1 представлено число Штреля, характеризующее качество изображения микрообъектива для приведенных относительных значений величин изображения.Table 1 presents the Strehl number, which characterizes the image quality of the micro-lens for the relative values of the image values.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Авторское свидетельство СССР №1658114, МПК: G02B 21/02, опубл. 23.06.1991 г.1. USSR author's certificate No. 1658114, IPC:
2. Авторское свидетельство СССР №1485184, МПК: G02B 21/02, опубл. 07.06.1987 г. - прототип.2. USSR Author's Certificate No. 1485184, IPC:
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013140321/28A RU2535586C1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013140321/28A RU2535586C1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2535586C1 true RU2535586C1 (en) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013140321/28A RU2535586C1 (en) | 2013-08-30 | 2013-08-30 | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2535586C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4379623A (en) * | 1980-04-28 | 1983-04-12 | Warner Lambert Technologies, Inc. | 40x Microscope objective |
| SU1485184A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-06-07 | Tatyana A Ivanova | High-power microscope planapochromatic lens |
| SU1658114A1 (en) * | 1989-07-03 | 1991-06-23 | Ленинградское оптико-механическое объединение им.В.И.Ленина | Planapochromatic objective lens of microscope |
| RU2073265C1 (en) * | 1993-01-15 | 1997-02-10 | Государственное предприятие "Ленинградское оптико-механическое объединение" | High-power immersion microscope objective |
| RU2084937C1 (en) * | 1993-04-06 | 1997-07-20 | Акционерное общество открытого типа "ЛОМО" | Achromatic high-speed objective lens of microscope |
-
2013
- 2013-08-30 RU RU2013140321/28A patent/RU2535586C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4379623A (en) * | 1980-04-28 | 1983-04-12 | Warner Lambert Technologies, Inc. | 40x Microscope objective |
| SU1485184A1 (en) * | 1987-11-25 | 1989-06-07 | Tatyana A Ivanova | High-power microscope planapochromatic lens |
| SU1658114A1 (en) * | 1989-07-03 | 1991-06-23 | Ленинградское оптико-механическое объединение им.В.И.Ленина | Planapochromatic objective lens of microscope |
| RU2073265C1 (en) * | 1993-01-15 | 1997-02-10 | Государственное предприятие "Ленинградское оптико-механическое объединение" | High-power immersion microscope objective |
| RU2084937C1 (en) * | 1993-04-06 | 1997-07-20 | Акционерное общество открытого типа "ЛОМО" | Achromatic high-speed objective lens of microscope |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI438472B (en) | Lens module system | |
| CN212781473U (en) | Imaging lens | |
| RU193694U1 (en) | PLANOCHROMATIC MICRO LENS | |
| RU2535586C1 (en) | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
| RU2549340C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
| RU116250U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
| RU155281U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
| RU2501048C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
| RU2497163C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens with long operating distance | |
| RU2532959C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
| RU136597U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO MEDIUM LENS | |
| RU136596U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT | |
| RU2486552C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
| RU135819U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
| RU128355U1 (en) | PLANOCHROMATIC LENS | |
| RU2554274C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance | |
| RU159367U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
| RU191915U1 (en) | Ocular with a remote exit pupil | |
| RU2549347C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture oil immersion microlens | |
| RU144582U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO-OBJECT OF OIL IMMERSION | |
| RU2551989C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
| RU69271U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC LIGHT FAST LENS | |
| RU2529051C1 (en) | Plane-chromatic low-power microlens | |
| RU144999U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE IMMERSION MICRO-LENS | |
| RU147977U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT WITH INCREASED WORKING DISTANCE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190831 |