RU2532959C1 - High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens - Google Patents
High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens Download PDFInfo
- Publication number
- RU2532959C1 RU2532959C1 RU2013133713/28A RU2013133713A RU2532959C1 RU 2532959 C1 RU2532959 C1 RU 2532959C1 RU 2013133713/28 A RU2013133713/28 A RU 2013133713/28A RU 2013133713 A RU2013133713 A RU 2013133713A RU 2532959 C1 RU2532959 C1 RU 2532959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- positive
- component
- meniscus
- glued
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано для визуального наблюдения и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов в естественном свете, свете видимой люминесценции, в поляризованном свете методом светлого поля, темного поля, фазового контраста и др.The present invention relates to optical instrumentation, namely, microscope lenses, and can be used for visual observation and photographing of low-contrast microscopic structures that are at the limit of the resolution of light microscopes in natural light, visible luminescence light, in polarized light by the bright field, dark field method , phase contrast, etc.
Известен апохроматический объектив микроскопа [1], содержащий пять компонентов, первый из которых - положительный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта, второй - двусклеенная положительная линза, третий компонент - трехсклеенная положительная линза, четвертый компонент содержит две склеенные положительные линзы и пятый - отрицательный мениск.A known apochromatic microscope objective [1], containing five components, the first of which is a positive meniscus facing concavity into the space of the object, the second is a double-glued positive lens, the third component is a three-glued positive lens, the fourth component contains two glued positive lenses and the fifth is a negative meniscus .
Объектив имеет апохроматическую коррекцию для точки на оси, высокую входную апертуру, но недостаточное поле изображения (20 мм), остаточные астигматизм и кривизну изображения, не позволяющие одновременно наблюдать все поле изображения, а также тубус 160 мм.The lens has an apochromatic correction for a point on the axis, a high input aperture, but an insufficient image field (20 mm), residual astigmatism and image curvature, which do not allow simultaneous observation of the entire image field, as well as a 160 mm tube.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является высокоапертурный ахроматический микробъектив большого увеличения [2]. Он содержит пять компонентов, первый из которых положительный мениск, обращенный выпуклостью в пространство изображений, второй выполнен в виде двух положительных менисков, обращенных выпуклостью к пространству изображений, третий компонент, скленный из положительной и отрицательной линз, четвертый содержит положительную двояковыпуклую линзу и склейку из положительной и отрицательной линз, пятый - отрицательный мениск, обращенный вогнутостью к пространству изображений, склеенный из положительной и отрицательной линз.The closest technical solution to the claimed invention is a high aperture achromatic micro lens of large magnification [2]. It contains five components, the first of which is a positive meniscus convex to the image space, the second is made in the form of two positive menisci convex to the image space, the third component is glued from the positive and negative lenses, the fourth contains a positive biconvex lens and gluing from the positive and negative lenses, the fifth - negative meniscus, facing concavity to the space of images, glued from the positive and negative lenses.
Объектив имеет довольно высокую входную апертуру (63×1.15), но недостаточно высокую коррекцию точки на оси и по полю, большой хроматизм увеличения (0.8%), остаточные астигматизм и кривизну и недостаточное линейное поле изображения (20 мм).The lens has a rather high input aperture (63 × 1.15), but not sufficiently high point correction on the axis and in the field, large chromaticity of magnification (0.8%), residual astigmatism and curvature, and insufficient linear image field (20 mm).
Современные модели микроскопов требуют комплектации высокоапертурными планапохроматическими микрообъективами, которые имеют улучшенную коррекцию монохроматических и хроматических аберраций на оси и всем поле изображения.Modern models of microscopes require a high-aperture plano-chromatic micro-lenses, which have improved correction of monochromatic and chromatic aberrations on the axis and the entire image field.
Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение линейного поля изображения и входной числовой апертуры, улучшение моно и хроматических аберраций осевого и внеосевых пучков.The main task to which the invention is directed is to increase the linear field of the image and the input numerical aperture, to improve the mono and chromatic aberrations of the axial and off-axis beams.
Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического высокоапертурного микрообъектива большого увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные пять компонентов, первый из которых выполнен в виде мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, второй, состоящий из двух положительных линз, третий, склеенный из двух линз, четвертый, содержащий одиночную положительную и склеенную из положительной и отрицательной линзы, и пятый компонент, включающий в себя двусклееную линзу, состоящую из положительной и отрицательной линз.The problem is solved using the proposed planochromatic high-aperture micro lens of large magnification, which, like the prototype, contains five components in series, the first of which is made in the form of a meniscus, convex to the image space, the second, consisting of two positive lenses, the third, glued from two lenses, a fourth containing a single positive and glued from a positive and negative lens, and a fifth component including a double-glued lens, consisting of positive and negative lenses.
В отличие от прототипа первый компонент выполнен склеенным из отрицательного мениска, обращенного выпуклостью к пространству изображения, и дополнительной положительной линзы, размещенной перед мениском, положительные линзы второго компонента выполнены склеенными, первая - из положительного и отрицательного менисков, обращенных выпуклостью в пространство изображения, а вторая - из двояковыпуклой положительной линзы и отрицательного мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, третий склеенный компонент состоит из отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и положительной двояковыпуклой линзы, и перед ним дополнительно помещена положительная двояковыпуклая линза, в четвертом компоненте одиночная положительная линза выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, а двусклеенная линза пятого компонента выполнена из двух менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта, и перед ней дополнительно помещен одиночный мениск, обращенный вогнутостью в пространство объекта.In contrast to the prototype, the first component is glued from a negative meniscus convex to the image space and an additional positive lens placed in front of the meniscus, the positive lenses of the second component are glued, the first from the positive and negative meniscuses convex into the image space, and the second - from a biconvex positive lens and a negative meniscus convex to the image space, the third glued component consists of a negative meniscus turned concave into the image space and a positive biconvex lens, and in front of it is placed a positive biconvex lens, in the fourth component a single positive lens is made in the form of a meniscus turned concavity into the image space, and the double-glued lens of the fifth component is made of two menisci, facing concavity into the space of the object, and in front of it is additionally placed a single meniscus facing concavity into the space of the object.
Кроме того, показатели преломления отрицательного мениска первого компонента, отрицательных менисков второго компонента, отрицательной линзы в склейке четвертого компонента и отрицательного мениска склейки пятого компонента имеют значения 1.78≤nd≤1.85, а их коэффициенты дисперсии 40≤νd≤47, показатели преломления отрицательного мениска в склейке третьего компонента и положительного мениска в склейке пятого компонента имеют значения 1.8≤nd≤1.85, а их коэффициенты дисперсии 22≤nd≤25.In addition, the refractive indices of the negative meniscus of the first component, negative menisci of the second component, the negative lens in the gluing of the fourth component and the negative meniscus of gluing the fifth component are 1.78≤n d ≤1.85, and their dispersion coefficients are 40≤ν d ≤47, the refractive indices of the negative the meniscus in gluing the third component and the positive meniscus in gluing the fifth component have values 1.8≤n d ≤1.85, and their dispersion coefficients are 22≤n d ≤25.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что выполнение первого и второго компонента двускленными, третьего - склеенным из отрицательного мениска и положительной двояковыпуклой линзы, и размещение перед ним положительной двояковыпуклой линзы, размещение дополнительного отрицательного мениска перед склейкой в пятом компоненте, а также конфигурации линз, позволили обеспечить плановую коррекцию, а выбор стекол с приведенными выше показателями преломления и коэффициентами дисперсии позволили достигнуть апохроматической коррекции и увеличить входную числовую апертуру с 1.15 до 1.2.The essence of the invention lies in the fact that the implementation of the first and second components is bifurcated, the third - glued from a negative meniscus and a positive biconvex lens, and the placement of a positive biconvex lens in front of it, the placement of an additional negative meniscus before gluing in the fifth component, as well as the configuration of the lenses, allowed provide planned correction, and the choice of glasses with the above refractive indices and dispersion coefficients allowed us to achieve apochromatic orrektsii and increase the input numerical aperture from 1.15 to 1.2.
На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в достижении планапохроматической коррекции, благодаря которой одновременно осуществляется наблюдение всего поля зрения с высоким контрастом, увеличить линейное поле изображения в 1.25 раза и входную апертуру до 1.2.Based on the foregoing, we can conclude that the new set of essential features of the claimed invention allowed us to obtain a technical result consisting in achieving planochromatic correction, due to which the entire field of view with high contrast is simultaneously observed, to increase the linear field of the image by 1.25 times and the input aperture to 1.2.
Предлагаемый планапохроматический высокоапертурный микрообъектив большого увеличения поясняется чертежом, на котором на фиг.1 представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором даны конструктивные параметры и аберрационные выпуски.The proposed planochromatic high-aperture micro lens of large magnification is illustrated by the drawing, in which Fig. 1 shows its optical scheme, as well as by the Appendix, which gives the design parameters and aberration releases.
Заявляемый планахроматический высокоапертурный микрообъектив большого увеличения содержит пять компонетов.The inventive planachromatic high-aperture high-magnification micro lens contains five components.
Первый компонент I содержит отрицательный мениск 1, обращенный выпуклостью в пространство изображения, перед которым дополнительно помещена положительная линза 2, которая склеена с мениском 1.The first component I contains a
Второй компонент II состоит из двух положительных линз, первая из которых является склейкой из положительного 3 и отрицательного 4 менисков, обращенных выпуклостью в пространство изображения, вторая является склеенной из положительной двояковыпуклой линзы 5 и отрицательного мениска 6, обращенного выпуклостью в пространство изображения.The second component II consists of two positive lenses, the first of which is the gluing of the positive 3 and negative 4 menisci convex into the image space, the second is glued from the
Третий компонент III содержит отрицательный мениск 7, обращенный вогнутостью в пространство изображения, склеенный с положительной двояковыпуклой линзой 8, а перед ним дополнительно размещена положительная двояковыпуклая линза 9.The third component III contains a
Четвертый компонент IV содержит одиночную положительную линзу 10, выполненную в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство изображения, и склеенный из положительной двояковыпуклой 11 и отрицательной двояковогнутой 12 линз мениск, обращенный вогнутостью в пространство изображений.The fourth component IV contains a single
Пятый компонент V состоит из склеенного положительного 13 и отрицательного 14 менисков, обращенных вогнутостью в пространство объекта, перед которыми дополнительно размещен отрицательный мениск 15, обращенный вогнутостью в пространство объекта.The fifth component V consists of glued positive 13 and negative 14 menisci facing concavity into the space of the object, in front of which is placed a
Предлагаемый объектив работает следующим образом.The proposed lens works as follows.
Объектив работает с тубусной линзой f'=200 мм.The lens works with a tube lens f '= 200 mm.
Лучи от объекта наблюдения, расположенного в передней фокальной плоскости микрообъектива, проходят через первый компонент I - склеенные положительную линзу 2 и отрицательный мениск 1, образуя мнимое увеличенное изображение, внося положительную сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения.Rays from the object of observation, located in the front focal plane of the micro-lens, pass through the first component I - glued the
Компонент II линзы 3, 4, 5 и 6 строит также увеличенное мнимое изображение объекта, внося астигматизм, кривизну и большую кому, переисправляя сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения.Component II of
Далее компонент III линзы 9, 7 и 8 образует действительное увеличенное изображение, уменьшая астигматизм и кривизну, сферическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, компенсируя кому.Further, the component III of the
Компонент IV линзы 10, 11 и 12 строит действительное изображение объекта в фокальной плоскости компонента V, исправляя астигматизм и кривизну.Component IV of the
Компонент V линзы 15, 13 и 14 переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое высококонтрастное изображение объекта.Component V of the
По предложенной схеме реализованы микрообъективы с увелчением 63x, числовой апертурой 1.2 водной иммерсии и 1.25 масляной иммерсии, линейным полем изображения 25 мм.According to the proposed scheme, micro lenses with an increase of 63 x , a numerical aperture of 1.2 water immersion and 1.25 oil immersion, and a linear image field of 25 mm are realized.
В таблице 1 представлено число Штреля, характеризующее качество изображения микрообъектива для приведенных относительных значений величин изображения для объектива водной иммерсии.Table 1 presents the Strehl number, which characterizes the image quality of the micro-lens for the relative values of the image values for the lens of water immersion.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES
1. Объектив 63×1.2 водной иммерсии с.11 «Приложения к диссертации «Теория, методы проектирования и расчет оптики микроскопов», 1985 г.1. The
2. RU, полезная модель №36535 U1, G02B 21/02, 2003 г. - прототип.2. RU, utility model No. 36535 U1,
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133713/28A RU2532959C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013133713/28A RU2532959C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2532959C1 true RU2532959C1 (en) | 2014-11-20 |
Family
ID=53382562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013133713/28A RU2532959C1 (en) | 2013-07-18 | 2013-07-18 | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2532959C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190392U1 (en) * | 2019-04-09 | 2019-07-01 | Акционерное общество "ЛОМО" | PLANOPOCHROMATIC HIGH-APERTURAL IMMERSION MICROOM LEGAL MEDIUM ENLARGEMENT |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU231163A1 (en) * | Л. Н. Андреев , С. В. Грибанова | |||
US20030043473A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-03-06 | Nikon Corporation | Liquid immersion type microscope objective lens |
RU28779U1 (en) * | 2002-08-12 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | High aperture planochromatic microscope lens |
RU36535U1 (en) * | 2003-10-14 | 2004-03-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | High aperture achromatic microscope lens |
JP2006113287A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Olympus Corp | Objective for microscope |
-
2013
- 2013-07-18 RU RU2013133713/28A patent/RU2532959C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU231163A1 (en) * | Л. Н. Андреев , С. В. Грибанова | |||
US20030043473A1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-03-06 | Nikon Corporation | Liquid immersion type microscope objective lens |
RU28779U1 (en) * | 2002-08-12 | 2003-04-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | High aperture planochromatic microscope lens |
RU36535U1 (en) * | 2003-10-14 | 2004-03-10 | Открытое акционерное общество "ЛОМО" | High aperture achromatic microscope lens |
JP2006113287A (en) * | 2004-10-14 | 2006-04-27 | Olympus Corp | Objective for microscope |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU190392U1 (en) * | 2019-04-09 | 2019-07-01 | Акционерное общество "ЛОМО" | PLANOPOCHROMATIC HIGH-APERTURAL IMMERSION MICROOM LEGAL MEDIUM ENLARGEMENT |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2532959C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU135819U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
RU116250U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
RU2549340C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
RU2497163C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens with long operating distance | |
RU2549347C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture oil immersion microlens | |
RU144582U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO-OBJECT OF OIL IMMERSION | |
RU2501048C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU191915U1 (en) | Ocular with a remote exit pupil | |
RU136596U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT | |
RU2551989C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
RU2486552C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU145925U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE IMMERSION MICRO-LENS | |
RU2554274C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance | |
RU144999U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE IMMERSION MICRO-LENS | |
RU159367U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
RU120243U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS WITH LARGE OPERATING DISTANCE | |
RU2535586C1 (en) | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU138532U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO-OBJECT OF MEDIUM ZOOM WITH A LARGE OPERATING DISTANCE | |
RU147977U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT WITH INCREASED WORKING DISTANCE | |
RU136597U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO MEDIUM LENS | |
RU149885U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS WITH LARGE OPERATING DISTANCE | |
RU2592746C1 (en) | High-aperture lens | |
RU69271U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC LIGHT FAST LENS | |
RU120245U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200719 |