DE3626603A1 - Mikroskopobjektiv - Google Patents

Mikroskopobjektiv

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DE3626603A1
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Katsuhiro Takada
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Description

Bei einem Mikroskopobjektiv ist es notwendig, daß die verschiedenen Aberrationen ausreichend gut korrigiert sind. Gleichzeitig ist es aber notwendig, Erfordernisse zu erfüllen, die die Freiheitsgrade für die Korrektion von Aberrationen einschränken. Beispielsweise: um ein hohes Auflösungsvermögen zu erhalten, ist es notwendig, daß die numerische Apertur (NA) groß ist. Um einen schädigenden Kontakt zwischen einem Gegenstand und einem Objektiv zu vermeiden, ist es notwendig, daß der Arbeitsabstand (WD) groß ist. Um verschiedene Arten von Objektiven auf dem gleichen Revolver einzusetzen, um sie wechseln zu können, ist es notwendig, daß die Baulänge des Objektivs in vorgegebenen Grenzen liegt. Darüber hinaus ist es, um die optische Tubuslänge konstant zu halten, notwendig, daß die Entfernung zwischen dem hinteren Brennpunkt eines Objektivs und der Bildfläche konstant bleibt, unabhängig von der Vergrößerung.
Es ist sehr schwierig, die verschiedenen Aberrationen ausreichend zu korrigieren, wenn diese verschiedenen Beschränkungen zusätzlich zu der Beschränkung gegeben sind, daß das Objektiv ein Vergrößerungssystem ist.
Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, müssen die üblichen Mikroskopobjektive ein außerordentlich kompliziertes optisches System enthalten, das aus einer Anzahl von Linsen mit starken Krümmungen besteht.
Um die Konstruktion zu vereinfachen, sind Mikroskopobjektive entwickelt worden, bei denen asphärische Linsen oder Linsen mit sich ändernder Brechzahl (GRIN-Linsen) verwendet sind. Beispiele, wo eine GRIN-Linse bei einem Mikroskopobjektiv verwendet ist, sind die japanischen Auslegeschriften 28 057/72 und 37 405/82. Die erstere zeigt jedoch nur die Verwendung einer Linse mit sich ändernder Brechzahl im bildformenden System eines Mikroskops und sagt nichts bezüglich der Korrektion der Aberrationen. Andererseits ist bei der letzteren eine Linse mit sich ändernder Brechzahl entsprechend der folgenden Exponentialfunktion
vorgesehen, die in dem optischen System eines Mikroskops an einer Stellung angeordnet ist, wo die Höhe des axialen Randstrahles kleiner als die des außeraxialen Strahles ist, so daß die außeraxialen Aberrationen korrigiert werden.
In der angegebenen Exponentialfunktion bezeichnen
n 0 die Brechzahl im Mittelpunkt der Linse,
k ist der Parameter entsprechend dem Gradienten der Brechzahl und
r ist die Radialentfernung von der optischen Achse.
Falls die Brechzahl entsprechend der oben angegebenen Funktion variiert, variiert sie sehr stark, wenn r groß ist. Wenn daher die Linse mit sich ändernder Brechzahl in der vorstehend erwähnten Stellung angeordnet ist, wird es nur möglich sein, die außeraxialen Aberrationen zu korrigieren, ohne Einfluß auf die axiale Aberration.
Wenn in einem üblichen Mikroskopobjektiv jedoch NA groß ist, schreiten das axiale Lichtbündel und das außeraxiale Lichtbündel sich überlappend vor, so daß die Stellung, bei der beide Bündel sich voneinander trennen, ganz nah an der bildformenden Stellung ist. In der üblichen Konstruktion ist es daher notwendig, eine Linse mit sich ändernder Brechzahl einzeln und hinter einer Objektivlinse anzuordnen. Wenn jedoch die Stellung, durch die ein Strahl verläuft, bei jedem Objektiv verschieden ist, und die verschiedenen Objektive ausgetauscht werden, während die Linse mit sich ändernder Brechzahl fest ist, ist es unmöglich, alle Aberrationen gut zu korrigieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Mikroskopobjektiv anzugeben, das als Konstruktionselement eine Linse mit sich ändernder Brechzahl (GRIN-Linse) enthält, deren Brechzahl mit dem Abstand von der optischen Achse variiert, und bei dem die numerische Apertur groß ist und trotzdem die verschiedenen Aberrationen gut korrigiert sind.
In einem Mikroskopobjektiv ist es wesentlich, sphärische Aberration, Koma, Bildfeldkrümmung, Astigmatismus usw. ausreichend zu korrigieren. Wenn die Brechkraftverteilung bestimmt ist, um von diesen verschiedenen Aberrationen Bildfeldkrümmung zu korrigieren, werden die Beschränkungen für die anderen Aberrationen stark, so daß es schwierig wird, alle diese Aberrationen gut zu korrigieren.
Wenn ein Objektiv in eine Frontlinsengruppe, die hauptsächlich zur Vergrößerung beiträgt, oder in der Eintritts- und Austritts-NA sich stark voneinander unterscheiden, und in eine hintere Linsengruppe, die den Austrittsstrahl von der Frontlinsengruppe zum vorgegebenen Bildformungspunkt (einschließlich Unendlich) überträgt, um alle oben erwähnten Aberrationen ausreichend zu korrigieren, unterteilt ist, ist es notwendig, daß die Frontlinsengruppe sowohl zur Korrektur der Bildfeldkrümmung als auch zur Unterdrückung des Entstehens von sphärischer Aberration und Koma beiträgt und starke Brechkraft besitzt.
Um dieser Bedingung zu genügen, wird manchmal eine Konstruktion mit einer Meniskuslinse, die objektseitig eine starke konkave Oberfläche besitzt, verwendet. Bei dieser Ausführung ist es jedoch, wenn die numerische Apertur groß ist, sehr schwierig, die Aberrationen zufriedenstellend zu korrigieren, infolge der starken Brechkraft der Frontlinsengruppe, so daß die restlichen Aberrationen der Frontlinsengruppe groß werden.
Wenn eine Linse mit sich ändernder Brechzahl (GRIN-Linse) in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, wird die Korrekturkraft der hinteren Linsengruppe außerordentlich groß, so daß es möglich ist, die großen Restaberrationen der Frontlinsengruppe zu korrigieren, und die Aberrationen des Gesamtsystems klein zu halten, ohne Komplikationen beim Linsenaufbau.
Wenn andererseits eine Linse mit sich ändernder Brechzahl (GRIN-Linse) in der Frontlinsengruppe angeordnet ist, wird es möglich, die restlichen Aberrationen der Frontlinsengruppe klein zu halten und in ähnlicher Weise ist es möglich, die Aberrationen des Gesamtsystems gut zu korrigieren.
Bei einem üblichen Mikroskopobjektiv ist der Linsenaufbau so getroffen, daß die Frontlinsengruppe sowohl für das außeraxiale Lichtbündel als auch für das axiale Lichtbündel gute Symmetrie besitzt, so daß das Auftreten von asymmetrischen Aberrationen so weit wie möglich unterdrückt wird. Wenn daher eine Linse mit sich ändernder Brechzahl in der Frontlinsengruppe angeordnet wird, ist es möglich, die symmetrischen Aberrationen zu korrigieren, ohne Verschlechterung der asymmetrischen Aberrationen. Infolgedessen ist es möglich, die restlichen Aberrationen der Frontlinsengruppe klein zu halten, was bedeutet, daß die Korrektionslast für die hintere Linsengruppe verringert wird, so daß es möglich wird, die verschiedenen Aberrationen bei einem einfacheren Aufbau ausreichend zu korrigieren.
Darüber hinaus wird es möglich, wenn eine Linse mit sich ändernder Brechzahl sowohl in der Frontlinsengruppe als auch in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, mit einem sehr einfachen Aufbau die verschiedenen Aberrationen infolge des synergistischen Effekts zu korrigieren.
Wenn eine Linse mit sich ändernder Brechzahl statt einer Meniskuslinse mit stark konkaver Oberfläche gegenstandsseitig in der Frontlinsengruppe verwendet wird, ist es möglich, diese Linse plankonvex auszubilden, was vorteilhaft für die Herstellung der Linse und für die Vergrößerung des freien Arbeitsabstandes ist. Normalerweise wird, wenn diese Linse plankonvex ausgebildet ist, die Brechkraft sehr groß. Wenn die Feldkrümmung korrigiert werden soll, ergeben sich Schwierigkeiten in der Brechkraftverteilung im Gesamtsystem, so daß es niemals möglich ist, die verschiedenen Aberrationen zu korrigieren.
Daher kann bei üblichen Objektiven, bei denen diese Linse plankonvex ausgebildet ist, die Bildfeldkrümmung nur bei Ölimmersionssystemen korrigiert werden.
Andererseits ist bei einer GRIN-Linse, deren Brechzahl mit dem Abstand von der optischen Achse variiert, der Einfluß der Brechkraft durch das Medium bezüglich der Bildfeldkrümmung kleiner als bei der brechenden Oberfläche. Selbst wenn daher die Bildfeldkrümmung mittels starker Brechkraft einer plankonvexen Linse bei dem Material selbst korrigiert wird, ist es möglich, Spielraum in der Brechkraftverteilung des Gesamtsystems zu erhalten und die anderen Aberrationen gut zu korrigieren.
Bei den nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Objektiven wird eine Linse mit sich folgendermaßen ändernder Brechzahl verwendet. Die Brechzahlverteilung wird durch folgende Formel gegeben:
wobei mit
n 0 die Brechzahl auf der optischen Achse
r die Entfernung von der optischen Achse
n 1, n 2,. . . jeweils die Koeffizienten 2-ter, 4-ter, . . . Ordnung bezeichnet sind.
Damit eine Linse mit sich ändernder Brechzahl voll die Korrektion der Aberrationen bewirken kann, wenn sie in der Frontlinsengruppe angeordnet ist, sollte sie der folgenden Bedingung genügen:
Wenn eine Linse mit sich ändernder Brechzahl in der hinteren Linsengruppe angeordnet ist, ist es vorteilhaft, wenn die folgende Bedingung erfüllt wird:
Wenn der Bedingung (1) oder (2) nicht genügt ist, wird die Differenz zwischen den Brechzahlen im Mittelpunkt und am Rand zu gering, und es wird schwierig, die Aberrationen ausreichend zu korrigieren.
Wenn die Variation der Brechzahlen höherer Ordnung zu groß wird, wird es schwierig, einen Ausgleich zwischen der Aberration durch den Strahl, der nahe der optischen Achse durchläuft und dem Strahl, der den Randbereich der Linse durchläuft, zu erhalten. Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn der folgenden Bedingung genügt wird:
worin n i den Wert jedes Koeffizienten n i , normalisiert durch die Brennweite des gesamten Systems bezeichnet, d. h. i = (n i /f 2i )
Insbesondere ist es vorteilhaft, die Differenz nicht eine oder zwei Größenordnungen kleiner zu machen zwischen dem Koeffizienten zweiter Ordnung und jedem Koeffizienten höherer Ordnung, um die Aberrationen in gutem Ausgleich zu halten.
Die Erfindung wird nun anhand von erfindungsgemäßen Objektiven mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 bis 14 Schnittbilder erfindungsgemäßer Mikroskopobjektive
Fig. 15 bis 28 Korrekturkurven der erfindungsgemäßen Objektive 1 bis 14.
In den nachfolgend angeführten Tabellen 1 bis 14 sind die Daten erfindungsgemäßer Objektive 1 bis 14 angegeben.
Tabelle 1
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Tabelle 5
Tabelle 6
Tabelle 7
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Tabelle 13
Tabelle 14
In den Tabellen bezeichnen:
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen bzw. Luftabstände zwischen diesen
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen bzw. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse, wenn in den mit "*" bezeichneten Fällen Linsen mit sich ändernder Brechzahl verwendet werden
n 1, n 2,. . . die Koeffizienten der 2-ten und 3-ten Ordnung
f die Brennweite
WD den Arbeitsabstand
m die Vergrößerung
NA die numerische Apertur.
Bei den erfindungsgemäßen Mikroskopobjektiven sind die Koeffizienten 6-ter und höherer Ordnung Null.
Die erfindungsgemäßen Mikroskopobjektive 1 bis 14 haben den in Fig. 1 bis 14 schematisch dargestellten Aufbau und enthalten Frontlinsengruppen F und hintere Linsengruppen R.
Wie sich aus den Daten ergibt, sind sowohl im Mikroskopobjektiv 1 als auch beim Mikroskopobjektiv 2 die Frontlinsengruppen mit einer Linse mit sich ändernder Brechzahl versehen. Bei den erfindungsgemäßen Mikroskopobjektiven 3 und 4 enthalten die hinteren Linsengruppen eine Linse mit sich ändernder Brechzahl. Bei den erfindungsgemäßen Objektiven 5 bis 14 weisen sowohl die Frontlinsengruppe als auch die hintere Linsengruppe Linsen mit sich ändernder Brechzahl auf.
In Anbetracht der Rolle der positiven Linse, die im Mittelpunkt des Objektivs 10 oder 11 angeordnet ist (Fig. 10 oder 11), ist es möglich, daß diese positive Linse zur Frontlinsengruppe oder zur hinteren Linsengruppe gezählt wird. Das heißt, wie auch in der Zeichnung angedeutet, die Frontlinsengruppe F geht bis einschließlich der vorerwähnten positiven Linse, wobei R die rückwärtige Linsengruppe bezeichnet, während F′ die Frontlinsengruppe für den Fall bezeichnet, wenn die positive Linse zur hinteren Linsengruppe R′ gerechnet wird.
Wie sich daraus ergibt und die erfindungsgemäßen Objektive im einzelnen belegen, werden mit der vorliegenden Erfindung Mikroskopobjektive einfacheren Aufbaus angegeben, bei denen die Aberrationen zufriedenstellend in einem weiten Bereich von numerischen Aperturen korrigiert sind.

Claims (22)

1. Mikroskopobjektiv mit einer Anzahl von Linsen, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Linsen eine Linse mit sich entsprechend dem Abstand von der optischen Achse verändernder Brechzahl und zumindest einer sphärischen Fläche ist.
2. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1 mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, die durch einen vorgegebenen Luftspalt als Begrenzung getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontlinsengruppe zumindestens eine Linse mit sich entsprechend der Formel n = n 0 + n 1 r 2 + n 2 r 4 + n 3 r 6 + -. . .verändernder Brechzahl ist und der folgenden Bedingung genügt: wobei
n 0 die Brechzahl auf der optischen Achse,
r die Radialentfernung von der optischen Achse,
n 1, n 2, n 3. . . die Koeffizienten 2-ter, 4-ter, 6-ter. . . Ordnung,
f die Brennweite des Objektivs bezeichnen.
3. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Frontlinsengruppe und eine hintere Linsengruppe, die durch einen vorgegebenen Luftabstand als Begrenzung getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hintere Linsengruppe zumindestens eine Linse mit sich entsprechend der folgenden Formel verändernder Brechzahlverteilung ist, die der folgenden Bedingung genügt: wobei
n 0 die Brechzahl auf der optischen Achse,
r die Radialentfernung von der optischen Achse,
n 1, n 2, n 3,. . . jeweils die Koeffizienten 2-ter, 4-ter, 6-ter,. . . Ordnung,
f die Brennweite des Objektivs bezeichnen.
4. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 1 mit einer Frontlinsengruppe und einer hinteren Linsengruppe, die durch einen vorgegebenen Luftabstand als Begrenzung getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Frontlinsengruppe als auch hintere Linsengruppe mindestens eine Linse mit sich entsprechend folgender Formel verändernder Brechzahl enthalten, wobei die Linse mit sich ändernder Brechzahl in der Frontlinsengruppe der Bedingung und die Linse mit sich ändernder Brechzahl in der hinteren Linsengruppe der Bedingung genügen, und
n 0 die Brechzahl auf der optischen Achse,
r die Radialentfernung von der optischen Achse,
n 1, n 2, n 3,. . . die Koeffizienter 2-ter, 4-ter, 6-ter. . . Ordnung und
f die Brennweite des Objektivs bezeichnen.
5. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse mit sich ändernder Brechzahl weiter der folgenden Bedingung genügt: wobei i = n i /f 2i .
6. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Linse mit sich ändernder Brechzahl weiter der folgenden Bedingung genügt: wobei i = n i /f 2i .
7. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen mit sich ändernder Brechzahl weiter der folgenden Bedingung genügen: wobei i = n i /f 2i .
8. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe zwei Meniskuslinsen und dessen hintere Linsengruppe eine bikonvexe Linse und ein meniskusförmiges Kittglied mit folgenden Daten ±5%: enthält:
Tabelle 1
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung
NA die numerische Apertur bezeichnen.
9. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe zwei Meniskuslinsen und dessen hintere Linsengruppe eine bikonvexe und eine meniskusförmige Linse mit folgenden Daten ±5% enthält.
Tabelle 2
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung
NA die numerische Apertur bezeichnen.
10. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe drei Meniskuslinsen enthält und dessen hintere Linsengruppe eine bikonvexe und eine meniskusförmige Linse mit folgenden Daten ±5% aufweist:
Tabelle 3
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
11. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe drei Meniskuslinsen enthält und dessen hintere Linsengruppe eine bikonvexe und eine meniskusförmige Linse mit folgenden Daten ±5% aufweist:
Tabelle 4
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
12. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe zwei Meniskuslinsen und dessen hintere Linsengruppe eine bikonvexe Linse und eine meniskusförmige Linse mit folgenden Daten ±5% aufweist:
Tabelle 5
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
13. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe eine meniskusförmige Linse und eine bikonvexe Linse und dessen hintere Linsengruppe eine meniskusförmige Linse mit folgenden Daten ±5% enthält:
Tabelle 6
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
14. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe eine meniskusförmige Linse und eine bikonvexe Linse enthält und dessen hintere Linsengruppe eine bikonkave Linse mit folgenden Daten ±5% aufweist:
Tabelle 7
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
15. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe eine plankonvexe Linse, ein konvexes Kittglied und eine bikonvexe Linse enthält, während die hintere Linsengruppe ein meniskusförmiges Kittglied mit folgenden Daten ±5% darstellt:
Tabelle 8
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
16. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe eine plankonvexe Linse, zwei meniskusförmige Kittglieder und eine bikonvexe Linse enthält, während die hintere Linsengruppe aus einer meniskusförmigen Linse mit folgenden Daten ±5% besteht:
Tabelle 9
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
17. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Frontlinsengruppe drei meniskusförmige Linsen und die hintere Linsengruppe eine bikonvexe Linse und zwei meniskusförmige Linsen enthält und folgende Daten ±5%:
Tabelle 10
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
18. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontlinsengruppe drei Meniskuslinsen und die hintere Linsengruppe eine konvexe Linse und zwei meniskusförmige Linsen mit folgenden Daten ±5% enthält:
Tabelle 11
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
19. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontlinsengruppe drei Meniskuslinsen und die hintere Linsengruppe ein meniskusförmiges Kittglied enthält und folgende Daten ±5% aufweist:
Tabelle 12
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
20. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontlinsengruppe drei meniskusförmige Linsen und die hintere Linsengruppe ein meniskusförmiges Kittglied enthält und folgende Daten ±5% aufweist:
Tabelle 13
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
21. Mikroskopobjektiv nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontlinsengruppe eine meniskusförmige Linse, eine bikonvexe und eine meniskusförmige Linse und die hintere Linsengruppe ein meniskusförmiges Kittglied enthält und folgende Daten ±5% aufweist:
Tabelle 14
wobei
r 1, r 2,. . . die Krümmungsradien der Linsenoberflächen,
d 1, d 2,. . . die Dicken der Linsen und Luftabstände zwischen den Linsen,
n 01, n 02,. . die Brechzahlen der Linsen (d. h. die Brechzahlen der Linsen auf der optischen Achse im Falle der mit "*" bezeichneten Linsen mit sich ändernder Brechzahl),
WD den Arbeitsabstand,
m die Vergrößerung,
NA die numerische Apertur bezeichnen.
22. Modifiziertes Mikroskopobjektiv nach einem der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Korrektionszustand mit dem eines Mikroskopobjektivs gemäß einer der Datentabellen hinsichtlich der Bildfehler dritter Ordnung im wesentlichen übereinstimmt, wobei für jeden dieser Fehler die folgende Bedingung erfüllt ist: wobei
S i Flächenteilkoeffizient der i-ten Linsenfläche nach Seidel für die jeweilige tatsächliche Blendenlage und Brennweite
S′ i Flächenteilkoeffizient der i-ten Linsenfläche nach Seidel für das vom Mikroskopobjektiv der angegebenen Datentabelle abweichende Mikroskopobjektiv und
Größen mit Querstrich arithmetische Mittelwerte über alle Linsenflächen (i) bedeuten.
DE19863626603 1985-08-07 1986-08-06 Mikroskopobjektiv Ceased DE3626603A1 (de)

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