RU2554274C1 - High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance - Google Patents
High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance Download PDFInfo
- Publication number
- RU2554274C1 RU2554274C1 RU2014127465/28A RU2014127465A RU2554274C1 RU 2554274 C1 RU2554274 C1 RU 2554274C1 RU 2014127465/28 A RU2014127465/28 A RU 2014127465/28A RU 2014127465 A RU2014127465 A RU 2014127465A RU 2554274 C1 RU2554274 C1 RU 2554274C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- positive
- component
- glued
- lenses
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов с увеличенным рабочим расстоянием, и может быть использовано для визуального наблюдения, вывода на TV-камеру и фотографирования малоконтрастных микроскопических структур, находящихся на пределе разрешающей способности световых микроскопов в естественном свете, свете люминесценции, в поляризованном свете, методом светлого поля, темного поля, фазового контраста, при оценке качества изготовления и аттестации в условиях промышленного производства изделий микроэлектроники и др.The present invention relates to optical instrumentation, namely, microscope lenses with an increased working distance, and can be used for visual observation, output to a TV camera and photographing low-contrast microscopic structures that are at the limit of the resolution of light microscopes in natural light, luminescence light, in polarized light, by the method of bright field, dark field, phase contrast, when assessing the quality of manufacturing and certification in industrial production of microelectronics products, etc.
Известен иммерсионный микрообъектив большого увеличения с увеличенным рабочим расстоянием [1], содержащий расположенные вдоль оптической оси фронтальный компонент в виде мениска, обращенного выпуклостью в пространство изображения, второй одиночный положительный компонент, третий двусклеенный из отрицательной и положительной линз положительный компонент, четвертый двусклеенный из отрицательной и положительной линз компонент, пятый в виде одиночных менисков, обращенных вогнутостью в пространство изображения.Known immersion micro-lens of large magnification with an increased working distance [1], containing the front component located along the optical axis in the form of a meniscus, convex in the image space, the second single positive component, the third positive component double-glued from the negative and positive lenses, the fourth double-glued from the negative and positive lens component, the fifth in the form of single menisci facing concavity into the image space.
Объектив имеет увеличенное рабочее расстояние, улучшенную коррекцию моно и хроматических аберраций (ахроматическую), увеличена одновременно наблюдаемая площадь объекта.The lens has an increased working distance, improved correction of mono and chromatic aberrations (achromatic), the observed area of the object is increased at the same time.
Но микрообъектив имеет недостаточное линейное поле изображения (20 мм), ахроматическую коррекцию, остаточный хроматизм увеличения.But the micro-lens has an insufficient linear image field (20 mm), achromatic correction, and residual chromaticity of magnification.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому техническому решению является микрообъектив с увеличенным рабочим расстоянием [2]. Объектив состоит из четырех компонентов, первый из которых содержит «n» фронтальных одиночных положительных линз, второй - две двусклеенные линзы, обращенные положительными линзами навстречу друг другу, третий компонент - положительная одиночная линза, четвертый - двускленная линза из положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, и двояковогнутой отрицательной линзы.The closest technical solution to the claimed technical solution is a micro lens with an increased working distance [2]. The lens consists of four components, the first of which contains “n” frontal single positive lenses, the second contains two double-glued lenses facing with positive lenses facing each other, the third component contains a positive single lens, the fourth contains a double-lensed lens from a positive meniscus turned concave into space object, and a biconcave negative lens.
Объектив имеет линейное поле изображения 25 мм, улучшенную коррекцию сферохроматических аберраций, астигматизма и кривизны, исправлен хроматизм увеличения.The lens has a linear image field of 25 mm, improved correction of spherochromatic aberrations, astigmatism and curvature, fixed chromaticity magnification.
Но объектив имеет недостаточную величину рабочего расстояния, ахроматическую коррекцию и остаточные астигматизм и кривизну изображения.But the lens does not have enough working distance, achromatic correction and residual astigmatism and image curvature.
Основной задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является увеличение рабочего расстояния при достижении планапохроматической коррекции.The main task, the solution of which the invention is directed, is to increase the working distance when achieving planochromatic correction.
Поставленная задача решается с помощью предложенного планапохроматического микрообъектива большого увеличения, который, как и прототип, содержит последовательно расположенные четыре компонента, первый из которых выполнен в виде n положительных линз, второй компонент выполнен в виде двух двусклеенных линз, обращенных положительными линзами навстречу друг другу, третий положительный компонент, четвертый компонент выполнен в виде двусклеенной линзы, состоящей из положительной линзы и двояковогнутой отрицательной линзы.The problem is solved using the proposed planochromatic micro-lens of large magnification, which, like the prototype, contains four components in series, the first of which is made in the form of n positive lenses, the second component is made in the form of two double-glued lenses, facing the positive lenses facing each other, the third the positive component, the fourth component is made in the form of a double-glued lens, consisting of a positive lens and a biconcave negative lens.
В отличие от прототипа во втором компоненте перед двумя двусклеенными линзами, обращенными положительными линзами навстречу друг другу, помещена трехсклеенная линза, выполненная из двух положительных двояковыпуклых линз с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линзой, третий положительный компонент выполнен двусклеенным из двояковыпуклой положительной и отрицательной линз, а в четвертом компоненте в двусклеенной линзе положительная линза выполнена двояковыпуклой и за ней дополнительно помещена линза.Unlike the prototype, in the second component, in front of two double-glued lenses facing the positive lenses facing each other, a triple-glued lens is placed made of two positive biconvex lenses with a negative biconcave lens placed between them, the third positive component is double-glued of biconvex positive and negative lenses, and in the fourth component, in the double-glued lens, the positive lens is biconvex and an additional lens is placed behind it.
Дополнительная линза четвертого компонента может быть выполнена в виде мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, а также может быть выполнена склеенной из положительного мениска и отрицательной двояковогнутой линзы.An additional lens of the fourth component can be made in the form of a meniscus facing concavity into the space of the object, and can also be glued from a positive meniscus and a negative biconcave lens.
Кроме того, показатель преломления положительных линз трехсклеенной линзы второго компонента имеет значение 1.42≤nd≤1.45, а его коэффициент дисперсии 90≤νd≤95, показатель преломления первой положительной линзы первого компонента имеет значение 1.85≤nd≤1.93, а его коэффициент дисперсии 30≤νd≤33.In addition, the refractive index of the positive lenses of the triple-bonded lens of the second component has a value of 1.42≤n d ≤1.45, and its dispersion coefficient is 90≤ν d ≤95, the refractive index of the first positive lens of the first component has a value of 1.85≤n d ≤1.93, and its coefficient variance 30≤ν d ≤33.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что добавление трехсклеенной линзы во втором компоненте, выполнение третьего компонента двусклеенным из положительной двояковыпуклой линзы и отрицательного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, помещение дополнительной линзы в четвертом компоненте, позволили впервые увеличить рабочее расстояние до двух фокусных расстояний в объективе с большим увеличением, улучшить плановую коррекцию, а выполнение линз с приведенными выше показателями преломления и коэффициентами дисперсии позволили обеспечить апохроматическую коррекцию с исправленным хроматизмом увеличения.The essence of the invention lies in the fact that the addition of a three-glued lens in the second component, the implementation of the third component double-glued from a positive biconvex lens and a negative meniscus facing concavity into the space of the object, placing an additional lens in the fourth component, allowed for the first time to increase the working distance to two focal lengths in a lens with a large increase, improve the planned correction, and the implementation of lenses with the above refractive indices and coefficients The dispersion elements made it possible to provide apochromatic correction with corrected chromaticity of magnification.
На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении рабочего расстояния более чем в 2 раза, обеспечить апохроматическую коррекцию и улучшить аберрации внеосевых пучков.Based on the foregoing, we can conclude that the new set of essential features of the invention allowed to obtain a technical result, which consists in increasing the working distance by more than 2 times, to provide apochromatic correction and improve aberration of off-axis beams.
По предлагаемой схеме реализованы микрообъективы:According to the proposed scheme, micro lenses are implemented:
1) увеличением 100 крат, входной апертурой 0.7, линейным полем изображения 25 мм, рабочим расстоянием 4.1 мм;1) an increase of 100 times, an input aperture of 0.7, a linear image field of 25 mm, a working distance of 4.1 mm;
2) увеличением 250 крат, входной апертурой 0.85, линейным полем изображения 25 мм, рабочим расстоянием 0.8 мм, превышающим фокусное расстояние микрообъектива.2) an increase of 250 times, an input aperture of 0.85, a linear image field of 25 mm, a working distance of 0.8 mm, exceeding the focal length of the micro lens.
Предлагаемый планапохроматический микрообъектив большого увеличения с увеличенным рабочим расстоянием поясняется чертежом, на котором представлена его оптическая схема, а также Приложением, в котором даны конструктивные параметры и аберрационные выпуски.The proposed planochromatic micro lens of large magnification with an increased working distance is illustrated by the drawing, which shows its optical scheme, as well as by the Appendix, which gives the design parameters and aberration releases.
Заявляемый планапохроматический микрообъектив большого увеличения с увеличенным рабочим расстоянием содержит четыре компонента.The inventive planochromatic micro lens of large magnification with an increased working distance contains four components.
Первый компонент I содержит положительный мениск 1, обращенный выпуклостью в пространство изображения, и положительную двояковыпуклую линзу 2.The first component I contains a
Второй компонент II состоит из двух склеенных линз, первая из которых склеена из отрицательного мениска 3, обращенного выпуклостью в пространство объекта, и двояковыпуклой положительной линзы 4, вторая склейка состоит из двояковыпуклой 5 и двояковогнутой 6 линз.The second component II consists of two glued lenses, the first of which is glued from the
Третий компонент III содержит склеенную линзу из положительной двояковыпуклой 7 и отрицательной двояковогнутой 8 линз.The third component III contains a glued lens of a
Четвертый компонент IV склеен из положительной двояковыпуклой линзы 9 и отрицательной двояковогнутой линзы 10.The fourth component IV is glued from a
Во втором компоненте II и перед двумя склеенными линзами 1 и 2, 3 и 4 дополнительно помещена трехсклеенная линза, состоящая из двух положительных двояковыпуклых линз 11 и 12 с размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линзой 13.In the second component II and in front of the two bonded
В четвертом компоненте IV за двусклееной линзой дополнительно помещена линза 14.In the fourth component IV, behind the double-glued lens,
Дополнительная линза 14 четвертого компонента IV может быть выполнена в виде положительного мениска, обращенного вогнутостью в пространство объекта, а также в виде склеенной из положительного мениска и отрицательной двояковогнутой линзы.
Кроме того, показатель преломления положительных линз трехсклеенной линзы второго компонента имеет значение 1.42≤nd≤1.45, а его коэффициент дисперсии 90≤νd≤95, показатель преломления первой положительной линзы первого компонента имеет значение 1.85≤nd≤1.93, а его коэффициент дисперсии 30≤νd≤33.In addition, the refractive index of the positive lenses of the triple-bonded lens of the second component has a value of 1.42≤n d ≤1.45, and its dispersion coefficient is 90≤ν d ≤95, the refractive index of the first positive lens of the first component has a value of 1.85≤n d ≤1.93, and its coefficient variance 30≤ν d ≤33.
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 - положительные мениск 1 и двояковыпуклую линзу 2, образуя мнимое увеличенное изображение, внося отрицательную сферохроматическую аберрацию, хроматизм положения и увеличения, кому.Rays from the object of observation located in the front focal plane of the micro-lens pass through the first component I - the
Компоненты II и III линзы 11, 13, 12, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 создают мнимое увеличенное изображение в фокальной плоскости компонента IV, переисправляя сферохроматическую аберрацию и кому.Components II and III of
Далее компонент IV линзы 9, 10 и 14 переносит изображение объекта в бесконечность, образуя планапохроматическое высококонтрастное изображение объекта.Next, the IV component of the
В приложении приводится микрообъектив с увеличением 100x, числовой апертурой 0.7, линейным полем изображения 25 мм и увеличенным по сравнению с прототипом более чем в 2 раза рабочим расстоянием (в прототипе 1.5 мм, в заявляемом техническом решении 4.1 мм).The annex contains a micro lens with a magnification of 100 x , a numerical aperture of 0.7, a linear image field of 25 mm and a working distance increased by more than 2 times compared with the prototype (1.5 mm in the prototype, 4.1 mm in the claimed technical solution).
В таблице 1 представлено число Штреля, характеризующее качество изображения микрообъектива для приведенных относительных значений величин изображения.Table 1 presents the Strehl number, which characterizes the image quality of the micro-lens for the relative values of the image values.
В таблице 2 приведены значения числа Штреля микрообъектива с увеличением 250x, входной апертурой 0.85, линейным полем изображения 25 мм, рабочим расстоянием 0.8 мм.Table 2 shows the Strehl number of a micro lens with an increase of 250 x , an input aperture of 0.85, a linear image field of 25 mm, and a working distance of 0.8 mm.
Источники информацииInformation sources
1. Российская Федерация, патент на изобретение №2176804, МПК: G02B 21/02, опубл. 10.12.2001 г.1. Russian Federation, patent for invention No. 2176804, IPC:
2. Российская Федерация, патент на изобретение №2097810, МПК: G02B 21/02, опубл. 27.11.1997 г. - прототип.2. Russian Federation, patent for invention No. 2097810, IPC:
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127465/28A RU2554274C1 (en) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014127465/28A RU2554274C1 (en) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2554274C1 true RU2554274C1 (en) | 2015-06-27 |
Family
ID=53498409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014127465/28A RU2554274C1 (en) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2554274C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5659425A (en) * | 1994-04-13 | 1997-08-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Immersion microscope objective |
RU2097810C1 (en) * | 1993-01-15 | 1997-11-27 | Акционерное общество открытого типа "ЛОМО" | Microobjective with increased operating distance |
-
2014
- 2014-07-04 RU RU2014127465/28A patent/RU2554274C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2097810C1 (en) * | 1993-01-15 | 1997-11-27 | Акционерное общество открытого типа "ЛОМО" | Microobjective with increased operating distance |
US5659425A (en) * | 1994-04-13 | 1997-08-19 | Olympus Optical Co., Ltd. | Immersion microscope objective |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2554274C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic microlens with increased working distance | |
RU147977U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT WITH INCREASED WORKING DISTANCE | |
RU2549340C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
RU116250U1 (en) | PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
RU2497163C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens with long operating distance | |
RU2532959C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU162318U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU135819U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS | |
RU162339U1 (en) | TWO-LENS LENS | |
RU156908U1 (en) | WIDE BINOCLE | |
RU2549347C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture oil immersion microlens | |
RU2535586C1 (en) | Medium-magnification plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU159367U1 (en) | LIGHT WIDTH WIDE ANGLE LENS | |
RU2501048C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens | |
RU2551989C1 (en) | High-magnification plan-apochromatic high-aperture immersion microlens | |
RU144582U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO-OBJECT OF OIL IMMERSION | |
RU136596U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC MICRO-OBJECT | |
RU128355U1 (en) | PLANOCHROMATIC LENS | |
RU2571005C1 (en) | Plan-apochromatic high-aperture microlens with long operating distance | |
RU145925U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE IMMERSION MICRO-LENS | |
RU152835U1 (en) | PLAN-CHROMATIC MICRO-OBJECTIVE MEDIUM-LARGE INCREASES WITH BIG WORKING DISTANCE | |
RU149885U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO LENS WITH LARGE OPERATING DISTANCE | |
RU69271U1 (en) | LARGE-SCREEN PLANOCHROMATIC LIGHT FAST LENS | |
RU136597U1 (en) | PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE MICRO MEDIUM LENS | |
RU144999U1 (en) | HIGH-INCREASED PLANAPROCHROMATIC HIGH-APERTURE IMMERSION MICRO-LENS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190705 |