SU1451633A1 - Высокоапертурный ахроматический объектив микроскопа масл ной иммерсии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оптическому приборостроению и м.б, использовано при создании ахроматических иммерсионных объективов микроскопов большого увеличени  с.высокой апертурой . Цель изобретени  - повышение информационной емкости изображени  за счет увеличени  разрешающей способности . Плоско-выпукла  линза 1 и мениск 2 уменьшают числовую апертуру дл  последующих компонентов. Мениски 3 и 6 стро т MHiiMoe увеличенное изображение объекта, компенсиру  при этом сферическую аберрацию, хроматизм положени  и астигматизм компонентов 1, 2, 9. Положительна  линза 9 строит действительное изображение объекта на рассто нии, соответствующем длине тубуса. Увеличение и числова  апертура объектива соответствуют формуле 10041,25. Поле зрени  объектива 20 мм, хроматическа  разность увеличений составл ет 1,2%. 2 3.п. ф-лы, 1 ил. S (Л

Description

7 &

11451633

Изобретение относитс  к оптике микроскопов и может быть использовано в рабочихJстуденческих и дорожных модел х биологических, пол ризационных . и других микроскопов типа БИОЛАМ-Р, С,Д, ПОЛАМ-Р,С,Д. с ахроматическим типом коррекции аберраций.

Цель изобретени  - повьппение информационной емкости изображени  за д счет увеличени  разрешающей способности объектива.

На чертеже изображена принципиальна  оптическа  схема объектива.

Объектив содержит п ть компонентов: ts первый - плоско-выпукла  фронтальна  линза 1, второй - положительный мениск 2, обращенньй вогнутостью к объекту, третий - положительна  линза

тической разности увеличений приводит к увеличению площади резкого и контрастного изображени , т.е. к пр- вьппению информационной емкости изображени  в микроскопе.

Объектив имеет увеличение 100 , числовую апертуру 1,25 и предназначен дл  использовани  с тубусом длиной 160 мм.

Хроматическа  разность увеличений посто нна по полю изображени  и составл ет 1,2%. Линейное поле зрени  20 мм.

Из результатов аберрационных расчетов следует, что число Штрел  дл  осевой точки объектива составл ет 0,84, что удовлетвор ет наиболее строгому критерию качества изображе3 , склеенна  из отрицательного менис-20 ™« предложенному Марешалем.

1-ТТл л. ff,f- .-ittm-rMar T tI Я а У Я ПЯУ

ка 4 и дво ковыпуклой линзы 5, четвертый - отрицательный мениск 6, склеенный из дво ковыпуклой линзы 7 ,и дво ковогнутой линзы 8, п тый - одиночна  положительна  линза 9.Лин- 25 за 9 может быть выполнена, например, в виде положительного мениска или дво ковыпуклой.

В качестве иммерсионной жидкости используетс  кедровое масло. ЗО

Введение в объектив п того компонента - одиночной положительной линзы, удаленной на рассто ние 1,16- 1,26 фокусного рассто ни  от четвертого компонента, позвол ет уменьшить хроматическую разность увеличений в объективе почти в 2 ртза, поскольку собственные, хроматические аберрации такой линзы имеют отрицательные значени , противоположные по знаку хро- дд матизму склеенных компонентов 3 и 6.

Выполнение конструкции четвертого компонента в виде двусклеенного мениска 6 с указанными в формуле изобретеЧастотно-контрастна  характеристика (ЧКХ) дл  осевой точки объекта практически не отличаетс  от ЧКХ идеальной системы.

Дл  пол  у 2,5(1/4 у max) на частоте N 20 лин/м1у1 (1/2 предельной частоты) К 0,3 дл  меридиального и сагиттального сечени , дл  N 10 ЛИН/ММ, К 0,55 (у идеальной системы К 0,65).

На поле у 5 мм (,У max) при N

10 ЛИН/ММ К 0,15 (сагиттальное сечение), К 0,30 (меридиональное сечение).

Объектив разработан из обычных сортов стекол по ГОСТ 13659-78, которые могут быть нормированы по наивысшим категори м двойного лучепреломлени , что позвол ет выпускать объектив в пол ризационном варианте исполнени . Кроме того, в воздушном промежутке между компонентами 6,9

ка U с улллсгппои лп D j --

ни  соотношени ми позвол ет уменьшить 45 может быть расположена ирисова  апер- гтизгЬп гм  гтл  оеализапии метосагиттальную и меридианальную кривизну изображени  объектива, поскольку сумма Пецвал , определ юща  кривизну изображени  оптической системы имеет дл  мениска отрицательное значение, JQ частично компенсирующее сумму Пецвал  остальных (положительных) элементов объектива. Сферическа  аберраци  и астигматическа  разность, внос ые мениском 6, также противополож- те, что позвол ет использовать его Гпо знаку соответствующим значени м р,,,,,,ерном устройстве совместно. Гл  положительных компонентов. с объективами, имеющими другой тип

Уменьшение в объективе сагиттальной и меридиальной кривизны и хроматурна  диафрагма дл  реализации метода темного пол  или фазова  пластинка дл  осуществлени  метода фазового контраста.

. Таким образом, предложенна  конструктивна  схема достаточно проста, универсальна и эффективна дл  серийного производства.

Объектив стандартизирован по высооптической коррекции, например, апохроматами и планапохроматами.

тической разности увеличений приводит к увеличению площади резкого и контрастного изображени , т.е. к пр- вьппению информационной емкости изображени  в микроскопе.

Объектив имеет увеличение 100 , числовую апертуру 1,25 и предназначен дл  использовани  с тубусом длиной 160 мм.

Хроматическа  разность увеличений посто нна по полю изображени  и составл ет 1,2%. Линейное поле зрени  20 мм.

Из результатов аберрационных расчетов следует, что число Штрел  дл  осевой точки объектива составл ет 0,84, что удовлетвор ет наиболее строгому критерию качества изображе™« предложенному Марешалем.

ТТл л. ff,f- .-ittm-rMar T tI Я а У Я ПЯУ

Частотно-контрастна  характеристика (ЧКХ) дл  осевой точки объекта практически не отличаетс  от ЧКХ идеальной системы.

Дл  пол  у 2,5(1/4 у max) на частоте N 20 лин/м1у1 (1/2 предельной частоты) К 0,3 дл  меридиального и сагиттального сечени , дл  N 10 ЛИН/ММ, К 0,55 (у идеальной системы К 0,65).

На поле у 5 мм (,У max) при N

10 ЛИН/ММ К 0,15 (сагиттальное сечение), К 0,30 (меридиональное сечение).

Объектив разработан из обычных сортов стекол по ГОСТ 13659-78, которые могут быть нормированы по наивысшим категори м двойного лучепреломлени , что позвол ет выпускать объектив в пол ризационном варианте исполнени . Кроме того, в воздушном промежутке между компонентами 6,9

-

может быть расположена ирисова  апер- гтизгЬп гм  гтл  оеализапии метоте , что позвол ет использовать его р,,,,,,ерном устройстве совместно. с объективами, имеющими другой тип

турна  диафрагма дл  реализации метода темного пол  или фазова  пластинка дл  осуществлени  метода фазового контраста.

. Таким образом, предложенна  конструктивна  схема достаточно проста, универсальна и эффективна дл  серийного производства.

Объектив стандартизирован по высоте , что позвол ет использовать его р,,,,,,ерном устройстве совместно. с объективами, имеющими другой тип

оптической коррекции, например, апохроматами и планапохроматами.

Универсальность схемы подтверждаетс  также тем, что на ее основе рассчитан другой иммерсионный объектив меньшего увеличени  50к 1,0 м.и. Как следует из результатов его аберрационной коррекции астигматизм и кривизна изображени  в нем уменьшены, а хроматическа  разность увеличений составл ет 0,8%. ЧКХ дл  осевой точки объекта также практически не отличаютс  от ЧКХ идеальной системы.

Claims (3)

1. Высокоапертурный ахроматический объектив микроскопа масл ной иммерсии , содержащий четыре компонента, первый из которых - плоско-выпукла  линза, второй - положительный мениск обращенный вогнутостью к объекту, третий - положительна  линза, склеенна  из отрицательного мениска и дво - ковьтуклой линзы, четвертьй - склеенный , отличающийс  тем, что, с целью повышени  информационной емкости изображени  за счет увеличе1Д

1Д51633

0

5

ни  разрешающей способности, за четвертым компонентом на рассто нии 1,16 - 1,26 фокусного рассто ни  объектива установлена одиночна  положительна  линза, четвертый компонент выполнен в виде отрицательного мениска , склеенного из дво ковыпуклой и дво ковогнутой линз, при этом радиусы кривизны т f, и Гу одиночной положительной линзы, наружные радиусы кривизны г4, и г, и толщина d4 четвертого компонента выбраны из соотношений

Si -jrf-i

. ft 0

43 41

5

. .., 10 UeJ; r, (1,2-1,8) г.

d (0,25-0,75) r

2.Объектив по П.1, о т л и ч аю щ и и с   тем, что одиночна  положительна  линза выполнена в виде мениска , обращенного вогнутостью к объекту.

3.Объектив попо1,отлича- ю щ и и с   тем, что одиночна  положительна  линза выполнена дво ковыпуклой .