DE2515319C2

DE2515319C2 - Mikroskop-Objektive

Info

Publication number: DE2515319C2
Application number: DE2515319A
Authority: DE
Inventors: Arthur Hubert East Aurora N.Y. Shoemaker
Original assignee: Warner Lambert Technologies Inc Dallas Tex; Warner Lambert Technologies Inc
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1974-04-26
Filing date: 1975-04-08
Publication date: 1985-08-22
Also published as: FR2269093A1; US3982821A; DE2515319A1; JPS50150451A; CA1022786A; JPS58111912A; FR2269093B1; JPS58111914A; GB1511383A; JPS58111913A

Description

bezogen auf eine Brennweite A= 1 mit einer numerischen Apertur von 025 und einer 1 Ofachen Vergrößerung, wobei sich das Minuszeichen (—) auf die Flächen bezieht, deren Krümmungsmittelpunkte objektseitig zu ihren Scheitelpunkten liegen. 25

6. Mikroskop-Objektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß seine Brennweite /=18263 mm beträgt

7. Mikroskop-Objektiv mit, ausgehend von der Objektebene, einem konkav-konvexen ersten Singlett (XII), einem konkav-konvexen zweiten Singlett (XIIl) und einem positiven Doublett (XV), gekennzeichnet durch ein zwischen dem konkav-konvexen zweiten Singlett (XIII) und dem positiven Doublett (XV) ange- 30 ordnetes bikonvexes Singlett (XIV) und folgende Parameter:

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex

Abbe'sche Zahl

R_2b = - 032605 R₂₇ = - 033042 A₂₈= -2.16525

R₂₉ 0.99163

R J₀= 1,73624

/?3i 12,952

Ri₂ = 12^52 (XV) «33 = 0,79515 R₁₄ 1.4003

(XIlI)

T_H = 026827 T₁₅ = 0.16096 T.6 = 0.18779

T_n = 0,08048 T₁₈ = 0.18779

S₁₂ = 0,40735

S₁₃ = 0,00537

S₁₄ = 0.12438

S₁₅ = 0,41384

AZD(14) = 1,7881b ;'(I4) = 4737 ND{\5) = 1,78816 p(\5) = 4737 AZD(16) = 1,78816 :e(16) = 473/

ND(17) = 1,80491 ^(17) = 25,42 AZD(18) = 1,52249 v{\8) = 60,13

bezogen auf eme Brennweite von /"= 1 mit einer numerischen Apertur von 025 und einer 10fachen Vergröße- ₅₅ rung, wobei das Minuszeichen (—) sich auf Flächen bezieht, deren Krümmuitgsmittelpunkte objektsehig von ihren Scheitelpunkten liegen.

8. Mikroskop-Objektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß seine Brennweite A= 18,638 mm beträgt

Die Erfindung betrifft Mikroskop-Objektive gemäß dem Oberbegriff der nebengeordneten Hauptansprüche.

Ein derartiges Mikroskop-Objektiv ist aus der US-PS 32 62 363 bekannL D-eses Objektiv ist bezüglich der ₆₅ sphärischen und chromatischen Aberrationen, sowie des Astigmatismus und der Koma gut korrigiert.

Der vorliegenden EiHndung liegt die Aufgabe zugrunde, Mikroskop-Objektive der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei denen sich ein praktisch flaches Abbildungsfeld von etwa 24 mm ergibt, wenn die Objektive

mit einem herkömmlichen Okular mit lOfacher Vergrößerung und in einem Mikroskop angewendet werden, wie es in der US-PS 33 55 234 beschrieben ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Mikroskop-Objektive gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 1,3,5 und 7 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen dieser Mikroskop-Objektive sind in den Untcransprüchen beschrieben.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen schematisch den Linsenaufbau von vier erfindungsgemäßen Mikroskop-Objektiven.

F i g. I zeigt eine erste Ausführungsform des Mikroskop-Objektives:

F i g. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des Mikroskop-Objektives;

F i g. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform des Mikroskop-Objektives; und

F i g. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform des Mikroskop-Objektives.

In F i g. 1 ist der Aufbau eines Mikroskop-Objektives XX dargestellt. Das ausgehend von einer Objektebenc O erste Linsenglied ist ein positives konkav-konvexes erstes Singlett I, an das sich als zweites Linsenglied ein positives konkav-konvexes zweites Singlett Il anschließt. Das dritte und letzte Linsenglied des Mikroskop-Objektives XX ist ein bikonvexes Double« 111. Die Parameter des Objektives sind in der folgenden Tabelle I wiedergegeben, in der die axialen Dicken aufeinanderfolgender Linsenelemente mit T\ bis T₄ und die aufeinanderfolgenden Abstände von der Objektebene mit Si bis S₃ bezeichnet sind. Die aufeinanderfolgenden Linsenradien sind mit R\ bis Rj bezeichnet, wobei das Minuszeichen (—) sich auf Flächen bezieht, deren Krümmungsmit- «cipünkte objektscitig zu ihrer! Scheitelpunkten Hegen- Die Brechungsindizes und Abbc'schen Zahlen der G läser in den aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ND (1) bis A/D (4) bzw. ■;<()) bis ;'(4) bezeichnet.

Tabelle 1

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex

Abbc'schcZnhl

R₁ = - 0.297233 K₂ = - 0,449693 Ri = - 2.09030 R₄ = - 0,0780545 /?,= 113,3618 Λ*= 1.19907 Rr = + 1,01792

T₁ = 0,273567 T₂ = 0,164140

T₃ = 0,082070 T₄ = 0.191497

0.201360

S₂ = 0,005471

Sj = 0,961457

AZD(I)= 1.78816 ;·(!) = 47.37

ND (2) = 1,78816 r(2) = 4737

A/D (3) = 1,80491
ΛΑΟ (4) = 1,58304

;-(3) = 25,42

UV Cft Λ i

In der vorangehenden als auch den nachfolgenden Tabellen ist die Brennweite des Objektives mil A=I angenommen. Alle Werte können innerhalb normaler Herstellungstoleranzen schwanken.

Wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bei dem Mikroskop-Objektiv XX die Brennweite (= 18,277 mm gewählt, so ergeben sich die folgenden Konstruktionsdaten in mm:

4, Tabelle II

Linse

II

III

Kadius

R₁ = - 5.4325 R₂ = - 8,2190 R₃=- 38,204 R₄= - 14266 R₅ = 2071^14 R₆ = 21515 R₇ = - 18.605

Dicke	Abslaiul
	.Vi = 3.680
r, = 5.000
	S₂ = 0.100
T₂ = 3,000
	S₃ = 17,573
T₃ = 1500
T₄ = 3500

In Fig. 2 ist der Aufbau eines Mikroskop-O.bjcktives XXl dargestellt, bei dem die ersten drei Linscnglicdcr 1V. V und Vl die gleiche Form aufweisen wie die drei in der F i g. i für das Objektiv XX ge/.cigicri 1 .inscnglicdcr 1. H und Hi. Das vierte und Iel/te l.insenglied lsi ein konvex-konkaves negatives Singlelt VIL

Die Parameter dieses Mikroskop-Objektives sind in der folgenden Tabelle III wiedergegeben, wobei die axialen Dicken aufeinanderfolgender Linsenelemente mit Ts bis Tg und die aufeinanderfolgenden axialen Abstände von der Objektebene O mit 54 bis Sj bezeichnet sind. Die aufeinanderfolgenden Linsenradien sind mit /?» bis R\e bezeichnet, wobei das Minuszeichen (—) sich auf Flächen bezieht, deren Krümmungsmittelpunkie objektseitig zu deren Scheitelpunkten liegen. Die Brechungsindizes und Abbe'schen Zahlen der Gläser sind mit ND (5) bis ND (9) bzw. /'(5) bis;» (9) bezeichnet. Die Brennweite ist mit f= I angenommen.

Linse Kudius

Oickc

Abstand

Brechungsindex

Abbe'selieZiihl

/?„ = - 0,4274
/?, = - 0,5552
R₁₀ = - 0,9581
R11 = — Ö.75G6
R_n = 2,2095
ÄI3 = 0,7295

/?H 2,6553

/?I5 = 05296
K_{1 b} = 0,4342

Tr₁ = 0.2737 T₆ = 0,1642

Tr = 0,0821 T₈ = 0,1916

To = 0.1916

5₄ = 0.3382

Si = 0,0328

S₆ = 0,7957

5₇ = 0,0049

ND{5) = 1.78833 /'(5) = 50,47

A/D(6) = 1,78833 /'(6) = 50,47

M?(7) = 1.78446 v{J) = 25,75

A/D(8) = 1.69669 *-(8) = 56,13

ND(9) = 1,69669 J'(9) = 56.13

R/r ein spezielles Ausführungsbcispiel mil einer Brennweite Λ= 18,265 nun ergeben sich die folgenden in tier Tabelle IV wicdcrgegcbencn Daten:

Tabelle IV

Linse

Railius

Dicke

Abstund

IV

Vl

VIl

Rs 7,807

R₉ = - 10,140

R₁₀ 17500

R₁, = - 13,710 R_n = 40356 R₁₁ = 13325 'Am= -48.500 Ri-i = 9,674 R_lb = 7334

T₅ = 5.000
T₆ = 3,000

T₇= 1500
T₈ = 3500

T, = 3500

5i= 6,180

5s = 0,600

5b = 14,534

S₇ = 0.0900

In F i g. 3 ist der Aufbau eines Mikroskop-Objektives XXII dargestellt, das als erstes Linscnglicd ein positives konkav-konvexes erstes Singlett VIII, als zweites Linsenglied ein positives konkav-konvexes zweites Singlett IX. als drittes Linsenglied ein bikonvexes Singlett X und als viertes Linsenglied ein konkav-konvexes positives Doublett XI enthält Die Parameter dieses Mikroskop-Objektives XXII sind in der Tabelle V wiedergegeben, in der die axialen Dicken aufeinanderfolgender Linsenelemente mit T₉ bis Tu und die aufeinanderfolgenden axialen Abstände von der Objektebene O mit 58 bis Su bezeichnet sind. Die aufeinanderfolgenden Linsenradien sind mit Ru bis R& bezeichnet, wobei das Minuszeichen (—) sich auf die Flächen bezieht, deren Krümmungsmittelpunkte objektseitig zu ihren Scheitelpunkten liegen. Die Brechungsindizes und Abbe'schen Zahlen derGläser in den aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ND(9) bis yVD(13) bzw. -^(9) bis «»(13) bezeichnet. Die Brennweite ist mit /= 1 angenommen.

K)

20

25

40

45

50

55

Tabelle V

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex

Abbc'schc Zahl

VIII

R₁₇ 0,27049

Rib = - 0,47956 Ri₉ = - 1,71599

Rio 0,89799

R_2] = 3,03510

R₃₂ 7,39856

Rn = - 4,65089 R₂A = 0,76274 K₂₅= - 1,15457

T₉ = 0,27378 Tio = 0,16427 T_n = 0,19164

T₁, ~ 0,082 !3 7,1 = 0,19164

S₈ =0,20151

0,00548

S₁₀ = 0,25847

S₁₁ =0,53892

ND{9) =1,78816 v{9) =4737 AZD(IO) = 1,78816 »»(10) = 4737

1,78016

ND (12)= 1,80491
ND(Vi)= 1,70166

y(ll) = 4737

•j'(12) = 25,42 41,00

l'ür ein spezielles Ausführungsbeispicl mit einer Brennweite /"=18,263 mm ergeben sich die folgenden in 25 Tabelle Vl wiedergegebenen Daten:

Tabelle Vl

Linse

Radius

Dicke

Abstand

VIII

IX

Xl

R_n 4,940

R\s = - 8,740 R₁₉ = - 13339 R₂₀ = _ 16,400 R₂1 = 55,430 R₂₂ = - 135,120 R_2J = - 84,939 Rm = 13.930 R₂₅ = - 21.086

T₉ =5,000 T₁₀ = 3,000 T_n =3,500

T₁₂ = 1.500 Tu = 3,500

S₈ =3,680

S₉ =0,100

S₁₀ = 4,720

9,802

50 In Flg.4 ist der Aufbau eines Mikroskop-Objektives XXlH dargestellt, dessen erste drei Linsengliedcr XlI, Xill und XIV die gleiche Form wie die entsprechenden Linsenglieder VIII, IX und X des Objektives XXlI von F i g. 3 besitzen. Das vierte Linsenglied ist ein bikonvexes Doublett XV. Die Parameter dieses Objektives sind in der Tabelle VIl wiedergegeben, in der die axialen Dicken aufeinanderfolgender Linsenelemente mit T14 bis Ti₈ und die aufeinanderfolgenden axialen Abstände von der Objektebene O mit S12 bis Su bezeichnet sind. Die

55 aufeinanderfolgenden Linsenradien sind mit R^ bis /J34 bezeichnet, wobei das Minuszeichen (—) sich auf die Flächen bezieht, deren Krümmungsmittelpunkte objektseitig zu ihren Scheitelpunkten liegen. Die Brechungsindizes und Abbe'schen Zahlen der Gläser in den aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ND (14) bis ND (18) bzw. *»(14) bis v(lS) bezeichnet. Die Brennweite ist mit /= 1 angenommen.

Tabelle VII

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex Abbe'sche Zahl

S₁₂ = 0,40735 5

«26 = - 032605

XU 7,4 = 0.26827 A/D(I4) = 1.78316 ;-(l4) = 47.37

«27 = - 0,53042

Sn = 0,00537

R₂₈ =-2,16525 10

XIH Ti₅ = 0,16096 Λ/£>(15) = 1,78816 ■»(15) = 47,37

«» = -0,99163

Sm = 0,12438
R₃₀ = 1,73624

XIV T₁₆ = 0,18779 A/D(16) = 1,78816 !'(16) = 47,37 _l5 Rn = - 12,952

Si 5 = 0,41384
R_n = 12.952

Tn = 0,08048 ND(V) = 1,80491 ;-(17) = 25,42

XV R₃J - 0,79515 20

Tie = 0.18779 Λ/£>(18)= 1,52249 ;'(18) = 60,13

R₃A = - 1.4003

Für ein spezielles Ausführungsbeispiel mit einer Brennweite A= 18,638 mm ergeben sich die folgenden in
Tabelle VIII wiedergegebenen Daten:

Tabelle VIII

Linse

Radius

Dicke

Abstand

S_i2 = 7,592

	«2b	= - 6,077	T₁₄ = 5,000	Su = 0,100
XII
	«27	= - 9,886

	«2K	= - 4035b	Ti, = 3,000	S₁₄ = 2,318
XIII
	/?2t	= — IS.'iö.i

	«30	= 32360	T₁₆ = 3,500	S₁₅ = 7.713
XIV
	*3I	= — 241.400

	«32	= 241,400	T₁₇ = 1,500

XI	«33	= 14,820	T₁₈ = 3,500	Die Werte in den obigen Tabellen können im Rahmen der normalen Herstellungstoleranzen variieren.

	«34	26,098

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mikroskop-Objektiv mit, ausgehend von der Objektivebene, einem konkav-konvexen ersten Singlett (I), einem konkav-konvexen zweiten Singlett (II) und einem positiven Doublett (III), gekennzeichnet durch folgende Parameter:

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex

(1)

(III)

R₁ = - 0297233 R₁ = _ 0,449693 Rz = - 2,09030 /?4 = - 0,0780545 Rs= 113,3618 Rt= 1,19907 R₁ = - 1,01792

7=0,273567 T₂ = 0,164140

T₃ = 0,082070 T₄ = 0,191497

0,201360

S₂ =- 0,005471

S₃ = 0361457

ND(I) = 1,78816 v(\) = 47 37 /VD (2) = 1,78816 v{2) = 47,37

ND(3) = 1,80491
JVD (4) = 1,58304

»'(3) = 25,42 j»(4) = 59,41

Abbe'sche Zahl

bezogen auf eine Brennweite /= 1 mit einer numerischen Apertur von 0,25 und einer 1 Ofachen Vergrößerung, wobei sich das Minuszeicheri (—) auf Flächen bezieht, der Krümmungsmittelpunkte objektseitig zu ihren Scheitelpunkten liegen.

2. Mikroskop-Objektiv nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß seine Brennweite /"=18,277 mm beträgt.

3. Mikroskop-Objektiv mit, ausgehend von Objektebene, einem konkav-konvexen ersten Singlett (IV), einem konnav-konvexen zweiten Singlett (V) und einem positiven Doublett (VI), gekennzeichnet durch ein im Anschluß an dar positiv Doublett (VI) angeordnetes konvex-konkaves negatives Singleit (VII) und folgende Parameter:

Radius

Dicke

Absland

Brechungsindex

Abbe'sche Zahl

(IV)

(V)

(VI)

(VII)

Rs = - 0,4274 /?9 = - 0,5552

Λιο 0,9581

An = -0,7506 R_i2 = 2,2095 Λΐ₃ = 0,7295 Ru =· - 2,6553 K₁₅ = 0,5296 /?i_b = 0,4342

T₅ = 0,2737 T₆ = 0,1642

T₇ = 0,0821 T₈ = 0.1916

Tq = 0.1916

= 0,3382

Ss = 0,0328

S₆ = 0,7957

/VD (5) = 1,78833 ·;'(5) = 50,47 /VD (6) = 1,78833 ^(6) = 50,47

S₇ = 0,0049

/VD (7) = 1,78446
/VD (8) = 1,69669

/VD (9) = 1.69669

ν{7) = 25,75 V(S)= 56.13

j'(9) = 56.13

bezogen auf eine Brennweite/"= 1 mit einer numerischen Apertur von 0,25 und einer 10fachen Vergrößerung, wobei das Minuszeichen (—) sich auf die Flächen bezieht, deren Krümmungsmittclpunkte objektseilig zu ihren Scheitelpunkten liegen.

4. Mikroskop-Objektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß seine Brennweite /"=18265 mm beträgt.

5. Mikroskop-Objektiv mit, ausgehend von der Objektebene, einem konkav-konvexen ersten Singletl (VIII), einem konkav-konvexen zweiten Singlett (IX) und einem positiven Doublett (Xl), gekennzeichnet durch ein zwischen dem zweiten Singlett (IX) und dem Doublett (Xl) angeordnetes bikonvexes Singletl (X) und durch folgende Parameter:

Linse Radius

Dicke

Abstand

Brechungsindex

Abbe'scheZahl

(VIII)

Ri₇ = - 0^7049 K_ig = _ 0,47856 R_{„ = _ 1,71598 R₃₀= — 0,89799 R₂I = 3,03510 R₂₁ = _ 7.39856 R_n = _ 4,65088 R₂A = 0,76274 ρ = _ 1,15457

T₉ =0^7378 T₁₀ = 0,16427 Tn =0,19164

T₁₂ = 0,08213 T₁₃ = 0,19164

S₈ =020151

=0,00548

S_!o = 025847

S_n =033892

ND (9) =1.78816 ;'(9) =4737

= 47,37

/VD(IO) = 1,78816

= 1,78816

A/D(12) = 1,80491 j'(12) = 25,42 AZD(13) = 1,70166 i-(13) = 41,00