DE2506957B2 - Mikroskopobjektiv - Google Patents

Description

Jj 0,3087 R₄ -1,3724

J₄ 0,5039 R₅ 2,9667

Li J₅ 0,1744

R₆ 0,9685

J₆ 0,3212 R₇ -2,1257

1,51633
1,51633

1,74077
1,51633

i_u 64,1

v_ld 64,1

,jj 27,8

I₄,, 64.1

wobei R₁ bis R₇ die Krümmungsradien rler Linsen, di, Jj, J₅ und J_h die axialen Dicken der ersten, zweiten, dritten und vierten Linse, J₂ und J₄ den Abstand zwischen der ersten und zweiten Linse _>'> und den Abstand zwischen der zweiten und dritten Linse, n_id bis /i_4</ die Brechungsindizes des Glases für die J-Linie des Spektrums Für die entsprechenden Linsen und r_XJ bis i_4J die Abbezahlen der Linsen für die J-Linie bezeichnen, jeweils von der Vorderseite zur Rückseite des Objektivs gezahlt. 4. Mikroskopobjektiv mit vier Linsen in drei durch Luftabstand getrennten Linsengliedern, von de^en das erste Linsenglied eine positive Einzellinse und das letzte Linsenglied ein Kittglied ist, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten:

/ = 1,0, N. A. = 0,35,

J. D. = 0,164, /,' = 13,50 A-

Linse	Radien	r_	Dicken und	n	1,51633	'4
			Abstände
	R1	-0.561
Li			J1 0,486	"u	1,51633	■υ 64,1
	K2
		- 1,345	J2 0,411
L2	s		Jj 0,390	"la		ru 64-1
	«4	2,332			1,74077
			J4 0,359
	K5	0,885			1,51633
			J5 0,211	"JJ		-Jj 27,8
	K6	-2,101
ί-4		J6 0.378	"4j	r4J 64,1
	R7

wobei R| bis R₇ die Krümmungsradien der Linsen, J₁, Jj, J₅ und J,, die axialen Dicken der ersten, zweiten, dritten und vierten Linse. J₂ und J₄ den v> Abstand zwischen der ersten und zweiten Linse und den Abstand zwischen der /weiten und dritten Linse, ;i,j bis ;i_4l, den Brechungsindex des Glases für die J-Li.iie des Spektrums für die enls, rächenden Linsen und n,/ bis r_4J die Abbezahlen der Linsen für die J-Linie bezeichnen, jeweils von der Vorderseite zur Rückseile des Objektivs gezählt.

)ie Erfindung betrifft ein Mikroskopobjektiv gc-B dem Oberbegriff der Patentansprüche.

!in gattungsgemiillcs Mikroskopobjektiv ist aus US-PS 25 38 84! bekannt. Das zweite Linsenglied ies bekannten Objektivs ist zerstreuend, wodurch erste Linscnglied und das dritte, als sammelnde Doppellinse ausgebildete Linsenglied bei vorgegebener Brennweite eine größere sammelnde Brechkrafl benötigen. Dies führt dazu, dall die Krümmungsradien der Linsen der genannten Linsenglieder klein sein müssen, wodurch die sphärischen Abbildungsfehler zunehmen. Zusätzlich wird es schwieriger, mehrere

Linsen gleichzeitig zu schleifen und zu polieren, so daß sich der Kreis je Linse erhöht. Die numerische Apertur des bekannten Objektivs beträgt 0,25 und ist somit verhältnismäßig klein. Um die numerische Apertur des bekannten Objektivs zu vergrößern, müßten seine Linsen sowohl größere Dicke als auch größeren Durchmesser aufweisen. Dies würde zu einem schweren und teuren Objektiv führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskopobjektiv mit einem Abbildungsmaßslab zwischen 10 und 30 zu schaffen, das leicht und preiswert ist. eine numerische Apertur von etwa 0.4 aufweist und das Abbil lungsfchler. insbesondere bei einer Wellenlänge vo ι 6328 Ä ähnlich gut korrigiert wie achromatische Objektive mit einer Schfcldzahl von 7.

Diese Aufgabe wird mit Mikroskopobjektiven gemäß den Patentansprüchen gelöst.

Bei dem crlinduiigsgemiißcn Objektiv ist auch das /weite Linsenglied eine sammelnde Fin/ellinse Für die erste, /weile und \ierte Linse können etwa gleiche, preiswerte Glassorten verwendet werden, wodurch das Objektiv besonders preiswert wird. Die gegenüber den anderen Linsen kleinere Abbc/ahl der dritten Linse bewirk! eine gute Korrektur von chromatischen Abbildungsfehlern.

Bei den crlindiingsgemäßcn Mikroskopobjektiv en ist folgende Bedingung erfüllt:

O.X/ - «„ - 1.2/ (2)

1.46 < /ι,,, < 1.65

1.46 < H₂J --. 1.65

1.46 < η_Λά < 1,65

50 < r_ld < 68 |3)

50 < r,j < 68

50 < r_4d < 6X
'Mj < 35

Diese Bedingung ist bezüglich der Verringerung der Linsenzahl für eine Vergrößerung von etwa 10 bis 30fach wirksam und stellt eine gute Korrektur von Abbildungsfehlern, insbesondere sphärischen Abbildungsfehlern, innerhalb der Gesichtsfeldzahl 7 sicher, wenn die Brechkraft jedes Linsengliedes vergrößert wird. Wenn

d₂ -f </·, - (Z₄ > 1.3/

werden die sphärischen Abbildungsfehler überkorrigicrl. Wenn dagegen

d₂ -hd} +d₄ <0.9/

sind die sphärischen Abbildungsfehler unterkorrigiert. Zusätzlich bewirkt die Bedingung eine gute Korrektur des Sinusbedingung.

Des weiteren ist bei allen erfindungsgemäßen Objektiven die Bedingung 0,8/<ß₆<12/ erfüllt. Diese Bedingung verbilligt das Schleifen der Linse und stellt eine gute Korrektur des sphärischen Abbildungsfehlers sicher. Beim Schleifen von Linsen wird, wenn der Krümmungsradius der zu schleifenden Linse im Vergleich zu ihrem äußeren Durchmesser klein wird, die Zahl der gleichzeitig zu schleifenden Linsen klein, wodurch nur jeweils eine Linse geschliffen werden muß. Wenn R„ < 0,8/ tritt die oben beschriebene Schwierigkeil beim Schleifen auf und v. wird folglich unmöglich, den Preis des Objektivs zi verringern. Wenn dagegen R₁, < 1.2// ist. sind di< sphärischen Abbildungsfehler unlcrkorrigicrl.

Weiter können für die erfindungsgemäßen Objektiv« Gläser verwendet werden, die sowohl eine geringt Dispcrsionskrafl als auch einen geringen Brcehungs index aufweisen. Dies bedeutet eine merkliche Ver billigling der Objektive.

Beim Verwenden eines crliiidungsgcmäßcn Objck tivs genügt es. Abbildungsfehler in Betracht zu ziehen die aufgrund von monochromatischem Licht mil einei Wellenlänge in tier Größenordnung von 6328 .^ auftreten. Wenn das Objektiv zusammengebaut um eingestellt wird, ist es jedoch notwendig.die F.insicllum auszuführen, während ein Musler mit Hilfe von \oi ihm durchgelassenen Licht beobachtet wird. Bei einei solchen linstellung während des Zusammenbaus de· Objektivs müssen die sphärischen Abbildungsfehlci nahe tier (/-Linie (5876 A) und der e-Linic (5461 Λ korrigiert werden, indem das Ansprechen der Kon struktion auf diese Wellenlängen berücksichtigt wirtl

I'm die sphärischen Abbildungsfehler merkliel /u korrigieren, ist das tlrittc Linscnglicd eine Doppel linse mit einer zerstreuenden, gekitteten Fläche Zusätzlich liegen i,j. r_2J und c_4rf zwischen 50 und SO s(i daß fur tliese Linsen billige Gläser vcrwcndei werden können. Außerdem ist r,,, < 35. was eine guk Korrektur von chromatischen Abbildungsfehlern bewirkt.

Die Frlindung wird im folgenden anhand schema lischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiterer F.inzclheitcn erläutert.

Fs stellen dar:

F i c. I ein erfindungsgemäßes Objektiv, die

Fig. 2Λ bis 2 D. 3 A bis 3D. 4A bis 4 D und 5Λ bis 5 D graphische Darstellungen verschiedener Abbildungsfehler der erlindungsgemäßen Objektive I. 2 3 und 4 gemäß der I⁷ i g. !.

Das in der F i g. I dargestellte bevorzugte Objektiv weist drei, durch einen Luftzwischenraum getrcnnlc Linsenglicder L₁. L₂ und L.,. L₄ auf.

Die ersten beiden Linsenglieder L₁ und L₂ sind sammelnde Linzellinscn. Das dritte Linsenglicd ist eine sammelnde Doppcllinse, die aus einer zerstreuenden Meniskuslinse L₃ und einer bikonvexen Linse Lj aufgebaut ist. wobei die beiden Linsen L₃ und Lj durch eine gekittete Oberfläche R_h, die zerstreuend ist. voneinander getrennt sind.

Die vier erfindungsgemäßen Objektive weisen die in den Ansprüchen I bis 4 enthaltenen Dater auf

Bei den erfindungsgemäßen Objektiven sind die gegenslundsseiligen Oberflächen der ersten und vierler Linse L, und L₂ aus Gründen der Vereinfachung des Schleifens und der Verbilligung des Objektivs eben.

In den F i g. 2A bis 2D, 3A bis 3D, 4A bis 4D und 5 A bis 5 D sind verschiedene Abbildungsfehler der erfindungsgemäßen Objektive I, 2, 3 und 4 dargestellt. Die F i g. 2A bis 5A zeigen die sphärische Aberration, die Fig. 2B bis 5B, die Abweichung von der Sinusbedingung, die Fig. 2C bis 5C die Astigmatismen bei Licht einer Wellenlänge von 6328 Ä. und die Fig. 2D bis 5D zeigen die Verzeichnungen bei Licht einer Wellenlänge von 6328 A.

Das erfindungsgemäße Objektiv weist vier Linsen L;. L₂. Lt. und L₄ auf. Die Glassorten der einzelnen Linsen sind so gewählt, daß das Objektiv ein geringes Gewicht aufweist und weniger teuer ist.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   L Mikroskopobjektiv mit vier Linsen in drei durch Luftabstand getrennten Linsengliedem, von denen das erste Linsenglied eine positive Einzellinse und das letzte Linsenglied ein Kittglied ist, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten:

   / = 1,0, N. A. = 0,4, /Ζ = 24,92*

   Linse Radien

   Dicken und Abstände

   L,

   R₁ X

   -0,6053

   R₄ -1,7969 R₅ 2,0655 R₆ 0,8774 R₇ -4,5120

   J₁ 0,6376 n_u 1,51633 ι·,,, 64,1

   J₂ 0,2623

   J, 0,3195 H₂J 1,51633 ,.,„ 64,1

   J₄ 0.5483

   J₅ 0,1074 n_3J 1,74077 r_3d 27,8

   J₆ 0,4897 H_4J 1,51633 ι_4<ί 64,1

   wobei R, bis R₇ die Krümmungsradien der Linsen, J₁, J₃, J₅ und J„ die axilen Dicken der ersten, zweiten, dritten und vierten Linse, J₂ und J₊ den Abs; ;nd zwischen der ersten und zweiten Linse und den Abstand zwi^hen der zweiten und der dritten Linse h_u bis ;i_4l/ die Brechungsindizes des Glases für die J-Linre der Spektrums für die π zugehörigen Linsen und r_ld bis r_4J die Abbezahlen der Linsen für die J-Linie bezeichnen, jeweils von der Vorderseite zur Rückseite des Objektivs gezählt.
2. 2. Mikroskopobjektiv mit vier Linsen in drei durch Luftabstand getrennten Linsengliedem, von denen das erste Linsenglied eine positive Einzellinse und das letzte Linsenglied ein Kittglied ist, gekennzeichnet durch folgende Konstruktionsdaten:

   / = 1,0, N. A. = 0,4, ,; = 24,42*

   Linse Radien

   Dicken und Abstände

   L₁

   L₂

   R₁ -0,6117 R., cc-

   R₄ -1,6790 R₅ 2,6723 R„ 0,9532 R₇ -2,5604

   J₁ 0,6046 J₂ 0,2492 J₃ 0,3037 J₄ 0,5202 J₅ 0,1716 J_ft 0,3976 H₁,, 1,51633

   /i_2J 1,51633

   64,1

   64,1

   1,74077 r_3J 27,8
   1,51633 I₄,, 64,1

   R| bis R₇ die Krümmungsradien der Linsen, J₁ ils. J₅ und J₁, die axialen Dicken der ersten, /.'vciten, drillen und vierten Linse, J₂ und J₄ den Abstand zwischen der ersten und zweiten Linse ti^r 1 el den Abstand /.wischen der zweiten und drillen Linse, n_ul bis /i_4l, die Brechungsindizes des Glases iiir die J-Linic des Spektrums für die entsprechenden Linsen ι·,,, bis r_4l/ die Abbezahlen der Linsen für die J-Linie bezeichnen, jeweils von der Vorderseite zur Rückseite des Objektivs gezählt.
3. 3. Mikroskopobjektiv mit vier Linsen in drei durch Luftahstand getrennten Linsengliedem, von denen das erste Linsenglicd eine positive Einzellinse und das letzte Lindenglied ein Kittglicd ist, gekennzeichnet durch folgende Konstruklionsdiitcn:

   / = 1,0, N. A. = 0,4, ii = 24,95 X

   Linse Radien

   Dicken und Abstände

   R₁ χ L_x J₁ 0,4707

   R, -0,5814 L₁ ' J₂ 0,3696