DE102008020345B4 - Apochromatic immersion objective for microscopes - Google Patents

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Abstract

Apochromatisches Immersionsobjektiv mit einem Arbeitsabstand dim Bereich 0,3 f'< d< f', wobei f'die Gesamtbrennweite des Immersionsobjektivs ist, bestehend aus von der Objektebene aus gesehen, in der angegeben Reihenfolge und ohne weitere Linsen oder Linsengruppen:- einer ersten Linsengruppe (G1) mit insgesamt einer positiven Brechkraft und einer Brennweite f',welche dem Ein- bis Zweifachen der Brennweite f'des Immersionsobjektivs entspricht, bestehend aus einer Meniskuslinse (L1) oder einem aus zwei Linsen zusammengesetzten Kittglied, einer Einzellinse (L2) mit positiver Brechkraft und einem aus mehreren Linsen (L3, L4, L5) zusammengesetzten Kittglied,- einer zweiten Linsengruppe (G2), mit einer geringen Brechkraft und einer Brennweite |f'| > 5*f', bestehend aus einem, aus zwei Linsen (L6; L7) zusammengesetzten Kittglied, wobei mindestens eine der Linsen (L6; L7) aus einem Glas mit anormaler Teildispersion besteht, und- einer dritten Linsengruppe (G3), bestehend in der Reihenfolge aus einer Einzellinse (L8) mit positiver Brechkraft und zwei, aus jeweils zwei Linsen zusammengesetzten Kittgliedern (L9; L10 und L11; L12) nach Art eines Doppelgauss-Aufbaus.Apochromatic immersion objective with a working distance dim range 0.3 f '<d <f', where f 'is the total focal length of the immersion objective, consisting of the object plane, in the given order and without further lenses or lens groups: a first lens group (G1) having a total of a positive refractive power and a focal length f ', which corresponds to one to two times the focal length f'ers immersion lens, consisting of a meniscus lens (L1) or a composite of two lenses cemented element, a single lens (L2) with positive Refractive power and a composite of several lenses (L3, L4, L5) Kittglied, - a second lens group (G2), with a low refractive power and a focal length | f '| '5 * f', consisting of a cemented element composed of two lenses (L6; L7), at least one of which (L6; L7) consists of an abnormally dispersed glass and a third lens group (G3) consisting of the order of a single lens (L8) with positive refractive power and two, composed of two lenses cemented elements (L9, L10 and L11; L12) in the manner of a Doppelgauss structure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Abbildungssystem für Mikroskope, insbesondere ein Immersionsobjektiv, wobei das Objektiv einen großen Objektabstand und, bis in den ultravioletten Wellenlängenbereich hinein, eine hohe Transmission besitzt, sowie apochromatisch vom ultravioletten bis in den infraroten Wellenlängenbereich hinein korrigiert ist. Als Tubussystem findet zusammen mit dem Objektiv ein so genannter Standard-Tubus in den Mikroskopen Anwendung.The invention relates to an imaging system for microscopes, in particular an immersion objective, wherein the objective has a large object distance and, up to the ultraviolet wavelength range, a high transmission, as well as apochromatically corrected from the ultraviolet to the infrared wavelength range. As a tube system, a so-called standard tube in the microscope is used together with the objective.

Die Leistungsfähigkeit eines Mikroskops ist wesentlich abhängig von den Leistungsdaten und der Korrektionsgüte der Objektive. Zur Charakterisierung der Leistungsfähigkeit dienen u.a. die Apertur oder Auflösung, das aufgenommene Objektfeld und die Größe des nutzbaren Spektralbereiches. Die Korrektionsgüte wird auch vorwiegend durch die Ebnung des Bildfeldes und die Farbkorrektur bestimmt.The performance of a microscope is essentially dependent on the performance data and the correction quality of the objectives. To characterize the performance are u.a. the aperture or resolution, the captured object field and the size of the usable spectral range. The correction quality is also determined primarily by the flattening of the image field and the color correction.

Wichtig für die Anwendung von Mikroskopen mit hochwertigen Objektiven mit einer hohen Apertur, insbesondere für Live-Cell-Imaging, d.h. Beobachtungen an lebenden Objekten, sind die Realisierung einer guten Probenzugänglichkeit und eines großen Objektfeldes. Bei den bisher bekannten Standard-Immersionsobjektiven müssen wegen der geforderten guten Probenzugänglichkeit Abstriche bei der chromatischen Korrektion gemacht werden, um einen größeren Arbeitsabstand bei jedoch mittleren Aperturen zu bekommen. Spezial-Immersionsobjektive, wie beispielsweise in der DE 10 2005 051 025 A1 beschrieben, benötigen zur Realisierung einer großen Apertur und eines großen Objektfeldes eine größere Baulänge, woraus sich spezielle Anforderungen an die Mikroskopstative und an die Ausführung des Objektivwechsels ergeben.Important for the application of microscopes with high-quality lenses with a high aperture, especially for live cell imaging, ie observations on living objects, are the realization of a good sample accessibility and a large object field. With the hitherto known standard immersion objectives, because of the required good sample accessibility, it is necessary to reduce the chromatic correction in order to obtain a larger working distance, but at medium apertures. Special immersion lenses, such as in the DE 10 2005 051 025 A1 described need to realize a large aperture and a large object field a greater length, resulting in special requirements for the microscope tripods and the execution of the objective change.

Als weitere Forderungen an das Objektiv sind die einheitliche Abgleichlänge von 45 mm, eine Transmission bis zu Wellenlängen von 340 nm in den ultravioletten Spektralbereich hinein, sowie eine apochromatische Korrektion im Wellenlängenbereich von 436 nm bis 900 nm zu nennen.Further demands on the objective are the uniform adjustment length of 45 mm, a transmission up to wavelengths of 340 nm in the ultraviolet spectral range, as well as an apochromatic correction in the wavelength range from 436 nm to 900 nm.

Traditionell weisen Mikroskopobjektive mit einer hohen numerischen Apertur auch eine hohe Vergrößerung auf. Hohe Aperturen bei gleichzeitig großen Objektfeldern infolge geringerer Vergrößerung sind nur mit neuen Objektivansätzen zu erreichen. Dieses betrifft auch Immersionsobjektive, wobei hier eine gute Probenzugänglichkeit und ein möglichst großer Arbeitsabstand wichtig sind. So werden bisher überwiegend bei der Manipulation an lebenden Zellen Objektive mit Wasser als Immersionsflüssigkeit eingesetzt, wobei ein Eingriffswinkel von mindestens 35° frei zugänglich sein muss, um verschiedene Geräte und Manipulatoren einsetzen und handhaben zu können.Traditionally, microscope objectives with a high numerical aperture also have a high magnification. High apertures with simultaneously large object fields due to lower magnification can only be achieved with new objective approaches. This also applies to immersion objectives, with good sample accessibility and the greatest possible working distance being important here. So far, mainly used in the manipulation of living cells lenses with water as immersion liquid, with a pressure angle of at least 35 ° must be freely accessible to use and manipulate various devices and manipulators can.

Aus der DE 10 2004 036 114 A1 ist ein Flüssigkeits-Immersionsobjektiv mit vier Linsengruppen bekannt, bei welchem die chromatische Korrektion jedoch nur unzureichend ausgeführt ist und der für die 2-Photonen-Anregung wichtige Spektralbereich im infraroten Wellenlängenbereich weitestgehend unberücksichtigt bleibt.From the DE 10 2004 036 114 A1 For example, a liquid immersion objective with four lens groups is known in which the chromatic correction is performed only insufficiently and the important for the 2-photon excitation spectral range in the infrared wavelength range is largely disregarded.

Das in der DE 10 2005 027 423 A1 beschriebene apochromatisch korrigierte Mikroskopobjektiv mit fünf Linsengruppen mit einer hohen Apertur, großem Objektfeld und apochromatischer Korrektion in einem Wellenlängenbereich von 365 nm bis 850 nm realisiert keinen, für ein Manipulieren an Objekten erforderlichen Objekt- oder Arbeitsabstand.That in the DE 10 2005 027 423 A1 described apochromatically corrected microscope objective with five lens groups with a high aperture, large object field and apochromatic correction in a wavelength range of 365 nm to 850 nm realized no, required for manipulation of objects object or working distance.

US 2002/0024744 A1 zeigt ein Immersionsobjektiv mit 16 optischen Elemenen, mit einem großen Objektfeld und einer großen Brennweite, allerdings einem nur geringen Arbeitsabstand von 2,05 mm. US 2002/0024744 A1 shows an immersion objective with 16 optical elements, with a large object field and a large focal length, but only a short working distance of 2.05 mm.

So liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde ein Abbildungssystem mit Immersionsobjektiv für Mikroskope zu schaffen, mit welchem bei guter apochromatischer Korrektion, hoher Apertur und guter Transparenz vom ultravioletten bis in den infraroten Spektralbereich hinein ein großes Objektfeld und ein große Arbeitsabstand realisierbar sind.Thus, the invention is based on the object to provide an imaging system with immersion objective for microscopes, with which a good object field and a large working distance can be realized with good apochromatic correction, high aperture and good transparency from the ultraviolet to the infrared spectral range.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Mitteln des Hauptanspruchs gelöst. In den Unteransprüchen sind Einzelheiten und Ausführungen der Erfindung offenbart.According to the invention this object is achieved by the means of the main claim. In the subclaims details and embodiments of the invention are disclosed.

Eine vorteilhafte Ausführung eines Immersionsobjektivs mit einer Brennweite f'Obj = 4.11 mm und einer numerischen Apertur NA = 1.0, welches einen großen Arbeitsabstand und eine größeres Objektfeld realisiert, ist durch die folgenden Konstruktionsdaten gekennzeichnet: Fläche Radius Dicke Brechzahl Abbe'zahl F r d ne ve 0 3.028 1.33594 55.59 1 -8.785 6.774 1.88815 40.52 2 -7.499 0.250 3 -127.720 2.712 1.71616 53.61 4 -15.510 0.061 5 13.432 5.200 1.43496 94.64 6 -20.388 1.050 1.64132 42.20 7 12.057 4.900 1.43198 94.64 8 -22.876 0.328 9 -185.670 0.980 1.64132 42.20 10 10.072 5.500 1.43498 94.64 11 -27.188 0.050 12 8.913 4.500 1.43498 94.64 13 -65.879 0.098 14 7.079 3.800 1.53019 76.58 15 -16.079 1.666 1.88815 40.52 16 4.157 2.583 17 -3.599 2.334 1.88815 40.52 18 98.571 2.587 1.75453 35.10 19 -5.788 worin die Werte für die Radien r und Dicken d in mm angegeben sind.An advantageous embodiment of an immersion objective with a focal length f ' Obj = 4.11 mm and a numerical aperture NA = 1.0, which realizes a large working distance and a larger object field, is characterized by the following design data: area radius thickness refractive index Abbe'zahl F r d n e v e 0 3028 1.33594 55.59 1 -8,785 6774 1.88815 40.52 2 -7,499 0250 3 -127720 2712 1.71616 53.61 4 -15,510 0061 5 13432 5200 1.43496 94.64 6 -20,388 1050 1.64132 42.20 7 12057 4900 1.43198 94.64 8th -22,876 0328 9 -185670 0980 1.64132 42.20 10 10072 5500 1.43498 94.64 11 -27,188 0050 12 8913 4500 1.43498 94.64 13 -65,879 0098 14 7079 3800 1.53019 76.58 15 -16,079 1666 1.88815 40.52 16 4157 2583 17 -3,599 2334 1.88815 40.52 18 98571 2587 1.75453 35.10 19 -5,788 where the values for the radii r and thicknesses d are given in mm.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Immersionsobjektiv mit einer großen numerischen Apertur NA = 1.0 zur Abbildung großer Objektfelder und mit einer 40-fachen Vergrößerung ausgebildet und im Spektralbereich von 436 nm bis 950 nm apochromatisch korrigiert ist und eine Transmission des Lichtes bis zu einer Wellenlänge von 340 nm besitzt.Furthermore, it is advantageous if the immersion objective is formed with a large numerical aperture NA = 1.0 for imaging large object fields and with a magnification of 40 times and apochromatically corrected in the spectral range from 436 nm to 950 nm and transmission of the light up to a wavelength of 340 nm.

Dem Immersionsobjektiv ist vorteilhaft ein Standard-Tubussystem (Standardtubus) nachgeordnet, welches die folgenden Konstruktionsdaten aufweist, wobei durchaus die Konstruktionsdaten Abweichungen im Rahmen von Fertigungstoleranzen aufweisen können: Fläche Radius Dicke Brechzahl Abbe'zahl F r d ne ve 21 126.6 22 189.417 10.9 1.58212 53.59 23 -189.417 60.0 24 plan 80.0 1.51872 63.96 25 plan 48.2 The immersion objective is advantageously followed by a standard tube system (standard tube), which has the following design data, wherein the design data may well have deviations within the scope of manufacturing tolerances: area radius thickness refractive index Abbe'zahl F r d n e v e 21 126.6 22 189417 10.9 1.58212 53.59 23 -189417 60.0 24 plan 80.0 1.51872 63.96 25 plan 48.2

Zwischenbildebene des Okulars.Intermediate image plane of the eyepiece.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigen

  • 1 die Linsenanordnung eines Immersionsobjektivs des Abbildungssystems und
  • 2 die Linsenanordnung eines Tubussystems.
The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawing show
  • 1 the lens arrangement of an immersion objective of the imaging system and
  • 2 the lens arrangement of a tube system.

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines erfindungsgemäßen Abbildungssystems für Mikroskope, welches ein Immersionsobjektiv umfasst. Im Mikroskopstrahlengang ist dem Objektiv eine Tubussystem (2), ein so genannter Standardtubus, nachgeordnet. Das Immersionsobjektiv besteht aus drei Linsengruppen G1; G2 und G3, wobei die Linsengruppe G1 die objektseitige und die Linsengruppe G3 die okularseitige Linsengruppe ist. 1 shows the basic structure of an imaging system according to the invention for microscopes, which comprises an immersion objective. In the microscope beam path, the objective is a tube system ( 2 ), a so-called standard tube, downstream. The immersion objective consists of three lens groups G1 ; G2 and G3 , where the lens group G1 the object-side and the lens group G3 the eyepiece-sided lens group is.

Eine erste Linsengruppe G1 besteht in der Reihenfolge, von der Objektseite aus gesehen, aus einer Meniskuslinse L1 oder einem Kittglied mit positiver Brechkraft, gefolgt von einer Einzellinse L2 mit ebenfalls positiver Brechkraft und einem anschließenden Kittglied, welches aus mehreren, vorzugsweise zwei oder drei Linsen besteht. Im Ausführungsbeispiel ist ein Dreifachkittglied mit den Linsen L1; L2 und L3 mit einer Brechzahlfolge positiv-negativ-positiv angegeben. Die Linsengruppe G1 besitzt insgesamt eine positive Brechkraft und für sie soll die folgende Brennweitenbedingung f'Obj ≤ f'G1 ≤ 2*f'Obj gelten, worin f'Obj die Brennweite des Immersionsobjektivs und f'G1 die Brennweite der ersten Linsengruppe (G1) sind.A first lens group G1 consists of a meniscus lens in the order, as seen from the object side L1 or a putty member having positive refractive power, followed by a single lens L2 with also positive refractive power and a subsequent cemented element, which consists of several, preferably two or three lenses. In the exemplary embodiment is a triple cemented with the lenses L1 ; L2 and L3 indicated with a refractive index sequence positive-negative-positive. The lens group G1 has a total positive refractive power and should have the following focal length condition f ' Obj ≦ f' G1 ≦ 2 * f ' Obj , where f' Obj is the focal length of the immersion objective and f ' G1 is the focal length of the first lens group (FIG. G1 ) are.

Eine zweite Linsengruppe G2 besitzt insgesamt eine geringe positive bis schwach negative Brechkraft und umfasst ein aus zwei Linsen L6 und L7 zusammengesetztes Kittglied mit einer Brechzahlfolge negativ-positiv, wobei folgende Brennweitenbedingung |f'G2| > 5*f'Obj gilt und |f'G2| der Betrag der Brennweite der zweiten Linsengruppe G2 ist. Vorteilhaft besteht mindestens eine der Linsen L6 und L7 aus einem Glas mit einer anormalen Teildispersion für bestimmte Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche. Geeignete Gläser mit derartigen Teildispersionen können einschlägigen Glaskatalogen entnommen werden. So ist die Linse L6 eine Linse mit negativer Brechkraft, welche aus einem Material mit Kurzflint-Anomalie besteht. Die Linse L7 besteht aus einem Material mit Fluorkron-Anomalie.A second lens group G2 has a total of low positive to slightly negative refractive power and includes one of two lenses L6 and L7 composite cemented element having a refractive index sequence negative-positive, the following focal length condition | f ' G2 | > 5 * f ' Obj and | f' G2 | the amount of the focal length of the second lens group G2 is. Advantageously, at least one of the lenses L6 and L7 from a glass with an abnormal partial dispersion for specific wavelengths or wavelength ranges. Suitable glasses with such partial dispersions can be taken from relevant glass catalogs. That's the lens L6 a negative power lens made of a material with a short flint anomaly. The Lens L7 consists of a material with fluorocarbon anomaly.

Eine dritte Linsengruppe G3 mit einer insgesamt positiven Brechkraft umfasst in der Reihenfolge eine Einzellinse L8 mit einer positiven Brechkraft. Die Linse L8 besteht aus einem Material mit Fluorkron-Anomalie und folgt in einem Abstand von 0.05 mm der Linse L7. Dieser Einzellinse L8 ist ein sogenannter Doppelgauss-Aufbau nachgeordnet, welcher zwei, aus jeweils zwei Linsen L9; L10 und L11; L12 bestehende Kittglieder umfasst, wobei die Linse L12 okularseitig das Objektiv abschließt. Die Linsen L9 und L10 haben eine Brechzahlfolge positiv-negativ. Die Linsen L11 und L12 haben eine negativ-positive Brechzahlfolge. Für die dritte Linsengruppe G3 soll die Brennweitenbedingung |f'G3| > 5*f'Obj gelten.A third lens group G3 with an overall positive refractive power comprises in the order of a single lens L8 with a positive refractive power. The Lens L8 consists of a material with Fluororkron anomaly and follows at a distance of 0.05 mm from the lens L7 , This single lens L8 is a so-called Doppelgauss structure arranged downstream, which two, each consisting of two lenses L9 ; L10 and L11 ; L12 existing Kittglieder comprises, wherein the lens L12 eyepiece terminates the lens. The lenses L9 and L10 have a refractive index sequence positive-negative. The lenses L11 and L12 have a negative-positive refractive index sequence. For the third lens group G3 should the focal length condition | f ' G3 | > 5 * f ' Obj apply.

In den Brennweitenbedingungen bedeuten f'Obj die Brennweite des Immersionsobjektivs, f'G1 die Brennweite der ersten Linsengruppe G1 und |f'G2| und |f'G3| die Beträge der Brennweiten der zweiten und dritten Linsengruppe G2 und G3.In the focal length conditions, f ' Obj is the focal length of the immersion objective, f' G1 is the focal length of the first lens group G1 and | f ' G2 | and | f ' G3 | the magnitudes of the focal lengths of the second and third lens groups G2 and G3 ,

Das Objektiv ist als Immersionsobjektiv mit einer großen numerischen Apertur NA = 1.0 zur Abbildung vor allem großer Objektfelder mit einer 40-fachen Vergrößerung ausgebildet. Es ist im Spektralbereich von 436 nm bis 950 nm apochromatisch korrigiert und besitzt eine Lichttransmission bis zu einer Wellenlänge von 340 nm. Die Brennweite f'Obj des Objektivs beträgt rund 4.11 mm. Der Arbeitsabstand des Immersionsobjektivs erfüllt die folgende Beziehung 0,3 f'Obj < d0 < f'Obj , worin f'Obj die Brennweite des Immersionsobjektivs und d0 die Dicke der Immersionsschicht IS zwischen der Objektebene und der objektseitigen Fläche des Immersionsobjektivs sind.The objective is designed as an immersion objective with a large numerical aperture NA = 1.0 for imaging above all large object fields with a magnification of 40 times. It is apochromatically corrected in the spectral range from 436 nm to 950 nm and has a light transmission up to a wavelength of 340 nm. The focal length f ' Obj of the objective is approximately 4.11 mm. The working distance of the immersion objective satisfies the following relation 0.3 f ' Obj <d 0 <f' Obj , where f ' Obj is the focal length of the immersion objective and d 0 is the thickness of the immersion layer IS between the object plane and the object-side surface of the immersion objective.

Die Konstruktionsdaten des zum erfindungsgemäßen Abbildungssystem gehörenden Immersionsobjektivs sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Tabelle: Fläche Radius Dicke Brechzahl Abbe'zahl F r d ne ve 0 3.028 1.33594 55.59 1 -8.785 6.774 1.88815 40.52 2 -7.499 0.250 3 -127.720 2.712 1.71616 53.61 4 -15.510 0.061 5 13.432 5.200 1.43496 94.64 6 -20.388 1.050 1.64132 42.20 7 12.057 4.900 1.43198 94.64 8 -22.876 0.328 9 -185.670 0.980 1.64132 42.20 10 10.072 5.500 1.43498 94.64 11 -27.188 0.050 12 8.913 4.500 1.43498 94.64 13 -65.879 0.098 14 7.079 3.800 1.53019 76.58 15 -16.079 1.666 1.88815 40.52 16 4.157 2.583 17 -3.599 2.334 1.88815 40.52 18 98.571 2.587 1.75453 35.10 19 -5.788 worin die Werte für die Radien r und Abstände bzw. Dicken d in mm angegeben sind.The design data of the immersion objective belonging to the imaging system according to the invention are listed in the following table. Table: area radius thickness refractive index Abbe'zahl F r d n e v e 0 3028 1.33594 55.59 1 -8,785 6774 1.88815 40.52 2 -7,499 0250 3 -127720 2712 1.71616 53.61 4 -15,510 0061 5 13432 5200 1.43496 94.64 6 -20,388 1050 1.64132 42.20 7 12057 4900 1.43198 94.64 8th -22,876 0328 9 -185670 0980 1.64132 42.20 10 10072 5500 1.43498 94.64 11 -27,188 0050 12 8913 4500 1.43498 94.64 13 -65,879 0098 14 7079 3800 1.53019 76.58 15 -16,079 1666 1.88815 40.52 16 4157 2583 17 -3,599 2334 1.88815 40.52 18 98571 2587 1.75453 35.10 19 -5,788 wherein the values for the radii r and distances or thicknesses d in mm are given.

2 zeigt die Folge der optischen Bauelemente des dem Objektiv im Mikroskopstrahlengang in einem Abstand d21 nachgeordneten Standard-Tubussystems, welches eine Einzellinse L22 mit einer positiven Brechkraft und ein insgesamt brechkraftloses Element P umfasst. d21 ist die Entfernung von der okularseitigen Begrenzungsfläche der Linse L12 bis zur objektseitigen Fläche der Einzellinse L22. Das Element P ist beispielsweise ein Prisma, welches einen binokularen Beobachtungsstrahlengang für binokulare Beobachtung durch das Okular herstellt. Durch die Einzellinse L22 und das Immersionsobjektiv wird das Objekt in einer, im Abstand d25 von Element P entfernten Okularzwischenbildebene Z abgebildet, wo es dann durch das Okular (nicht dargestellt) beobachtet werden kann. 2 shows the sequence of optical components of the lens in the microscope beam path at a distance d 21 downstream standard Tubussystems, which is a Einzellinse L22 with a positive refractive power and a total non-refractive element P includes. d 21 is the distance from the eyepiece-side boundary surface of the lens L12 up to the object-side surface of the Einzellinse L22 , The element P is, for example, a prism, which produces a binocular observation beam path for binocular observation through the eyepiece. Through the single lens L22 and the immersion objective becomes the object in one, at a distance d 25 from element P removed eyepiece intermediate plane Z where it can then be observed through the eyepiece (not shown).

Die Konstruktionsdaten des Standard-Tubussystems sind in der folgenden Tabelle abgegeben. Tabelle: Fläche Radius Dicke Brechzahl Abbe'zahl F r d ne ve 21 126.6 22 189.417 10.9 1.58212 53.59 23 -189.417 60.0 24 plan 80.0 1.51872 63.96 25 plan 48.2 The design data of the standard tube system is given in the following table. Table: area radius thickness refractive index Abbe'zahl F r d n e v e 21 126.6 22 189417 10.9 1.58212 53.59 23 -189417 60.0 24 plan 80.0 1.51872 63.96 25 plan 48.2

Zwischenbildebene des Okulars.Intermediate image plane of the eyepiece.

Die tatsächlich bei diesen optischen Systemen angewendeten Daten können im Rahmen von Fertigungstoleranzen durchaus von den Daten, die in den Tabellen abgegeben sind, geringfügig abweichen.The data actually used in these optical systems may differ slightly from the data given in the tables within the scope of manufacturing tolerances.

Die Erfindung wurde in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben. Es ist für einen Fachmann jedoch selbstverständlich, dass Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.The invention has been described with reference to a particular embodiment. However, it will be understood by those skilled in the art that modifications and changes may be made while remaining within the scope of the following claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

G1 bis G3 G 1 to G 3
Linsengruppenlens groups
ISIS
ImmersionsschichtImmersion layer
L1 bis L2; L8; L22 L 1 to L 2 ; L 8 ; L 22
Einzellinsesingle lens
L4 bis L12 L 4 to L 12
Linselens
PP
Elementelement
ZZ
OkularzwischenbildebeneOkularzwischenbildebene
NAN / A
numerische Aperturnumerical aperture
d0 bis d25 d 0 to d 25
Dicken bzw. AbständeThicknesses or distances
r1 bis r23 r 1 to r 23
Radienradii
ne n e
Brechzahlenrefractive indices
ve v e
Abbe'zahlenAbbe'zahlen

Claims (4)

Apochromatisches Immersionsobjektiv mit einem Arbeitsabstand d0 im Bereich 0,3 f'Obj < d0 < f'Obj , wobei f'Obj die Gesamtbrennweite des Immersionsobjektivs ist, bestehend aus von der Objektebene aus gesehen, in der angegeben Reihenfolge und ohne weitere Linsen oder Linsengruppen: - einer ersten Linsengruppe (G1) mit insgesamt einer positiven Brechkraft und einer Brennweite f'G1 ,welche dem Ein- bis Zweifachen der Brennweite f'Obj des Immersionsobjektivs entspricht, bestehend aus einer Meniskuslinse (L1) oder einem aus zwei Linsen zusammengesetzten Kittglied, einer Einzellinse (L2) mit positiver Brechkraft und einem aus mehreren Linsen (L3, L4, L5) zusammengesetzten Kittglied, - einer zweiten Linsengruppe (G2), mit einer geringen Brechkraft und einer Brennweite |f'G2| > 5*f'Obj , bestehend aus einem, aus zwei Linsen (L6; L7) zusammengesetzten Kittglied, wobei mindestens eine der Linsen (L6; L7) aus einem Glas mit anormaler Teildispersion besteht, und - einer dritten Linsengruppe (G3), bestehend in der Reihenfolge aus einer Einzellinse (L8) mit positiver Brechkraft und zwei, aus jeweils zwei Linsen zusammengesetzten Kittgliedern (L9; L10 und L11; L12) nach Art eines Doppelgauss-Aufbaus.Apochromatic immersion objective with a working distance d 0 in the range 0.3 f ' Obj <d 0 <f' Obj , where f ' Obj is the total focal length of the immersion objective, consisting of the object plane, in the given order and without further lenses or Lens groups: - a first lens group (G1) having a total of a positive refractive power and a focal length f ' G1 corresponding to one to two times the focal length f' Obj of the immersion objective, consisting of a meniscus lens (L1) or a cemented lens composed of two lenses , a single lens (L2) with positive refractive power and a composite of several lenses (L3, L4, L5) cemented, - a second lens group (G2), with a low refractive power and a focal length | f ' G2 | > 5 * f ' Obj , consisting of a cemented element composed of two lenses (L6; L7), at least one of which (L6; L7) consists of an abnormally dispersed glass, and - a third lens group (G3) in the order of a single lens (L8) with positive refractive power and two, each composed of two lenses Kittgliedern (L9; L10 and L11; L12) in the manner of a Doppelgauss structure. Apochromatisches Immersionsobjektiv nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Abgleichlänge von 45mm aufweist.Apochromatic immersion objective after Claim 1 , characterized in that it has a balance length of 45mm. Apochromatisches Immersionsobjektiv nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden Konstruktionsdaten für eine Brennweite f'Obj = 4.11 mm und einer numerischen Apertur NA = 1.0: Fläche Radius Dicke Brechzahl Abbe'zahl F r d ne ve 0 3.028 1.33594 55.59 1 -8.785 6.774 1.88815 40.52 2 -7.499 0.250 3 -127.720 2.712 1.71616 53.61 4 -15.510 0.061 5 13.432 5.200 1.43496 94.64 6 -20.388 1.050 1.64132 42.20 7 12.057 4.900 1.43198 94.64 8 -22.876 0.328 9 -185.670 0.980 1.64132 42.20 10 10.072 5.500 1.43498 94.64 11 -27.188 0.050 12 8.913 4.500 1.43498 94.64 13 -65.879 0.098 14 7.079 3.800 1.53019 76.58 15 -16.079 1.666 1.88815 40.52 16 4.157 2.583 17 -3.599 2.334 1.88815 40.52 18 98.571 2.587 1.75453 35.10 19 -5.788
worin die Werte für die Radien r und Dicken d in mm angegeben sind.
Apochromatic immersion objective after Claim 2 , characterized by the following design data for a focal length f ' Obj = 4.11 mm and a numerical aperture NA = 1.0: area radius thickness refractive index Abbe'zahl F r d n e v e 0 3028 1.33594 55.59 1 -8,785 6774 1.88815 40.52 2 -7,499 0250 3 -127720 2712 1.71616 53.61 4 -15,510 0061 5 13432 5200 1.43496 94.64 6 -20,388 1050 1.64132 42.20 7 12057 4900 1.43198 94.64 8th -22,876 0328 9 -185670 0980 1.64132 42.20 10 10072 5500 1.43498 94.64 11 -27,188 0050 12 8913 4500 1.43498 94.64 13 -65,879 0098 14 7079 3800 1.53019 76.58 15 -16,079 1666 1.88815 40.52 16 4157 2583 17 -3,599 2334 1.88815 40.52 18 98571 2587 1.75453 35.10 19 -5,788
where the values for the radii r and thicknesses d are given in mm.
Apochromatisches Immersionsobjektiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer numerischen Apertur NA = 1.0 zur Abbildung großer Objektfelder und mit einer 40-fachen Vergrößerung ausgebildet ist und dass es im Spektralbereich von 436 nm bis 950 nm apochromatisch korrigiert ist und eine Transmission des Lichtes bis zu einer Wellenlänge von 340 nm besitzt.Apochromatic immersion objective after one of Claims 1 to 3 , characterized in that it is formed with a numerical aperture NA = 1.0 for imaging large object fields and with a magnification of 40 times and that it is apochromatically corrected in the spectral range from 436 nm to 950 nm and a transmission of the light up to a wavelength of 340 nm.
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