SU1688220A1

SU1688220A1 - Oil immersion microscope objective

Info

Publication number: SU1688220A1
Application number: SU894763683A
Authority: SU
Inventors: Александр Владимирович Буцевицкий; Сергей Аронович Родионов; Людмила Ниловна Курчинская; Александр Александрович Шехонин; Михаил Наумович Сокольский
Original assignee: Ленинградский Институт Точной Механики И Оптики
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1991-10-30

Abstract

Изобретение относитс к оптическому приборостроению, а именно к иммерсионным объективам микроскопов , и может быть использовано в различных типах микроскопов и в качестве объектива дл микрофотографии. Цель изобретени - улучшение коррекции аберраций путем уменьшени хроматизма увеличени . Объектив микроскопа масл ной иммерсии содержит п ть компонентов, первый из которых - плосковыпукла линза 1, второй - одиночный положительный мениск 2, обращенный вогнутостью к пространству предметов , третий компонент 3 склеен из дво ковогнутой 5 и дво ковыпуклой 7 линз, четвертый компонент 4 склеен из отрицательного мениска 6 и дво ковыпуклой линзы 8, п тый компонент 9 склеен из дво ковыпуклой 10 и дво ковогнутой 11 линз, Линейное увеличение объектива 100 крат. Хроматизм увеличени по полю 0,03%. Величина изображени 20 мм. 1 ил. % (ЛThe invention relates to optical instrument making, namely to immersion lenses of microscopes, and can be used in various types of microscopes and as an objective for micrographs. The purpose of the invention is to improve the correction of aberrations by reducing the chromatism of the increase. The oil immersion microscope lens contains five components, the first of which is a flat convex lens 1, the second is a single positive meniscus 2 facing the concavity of the space of objects, the third component 3 is glued from a double-bent 5 and two-convex 7 lenses, the fourth component 4 is glued from negative meniscus 6 and double convex lens 8, fifth component 9 glued together from double convex 10 and double convex 11 lenses, linear magnification of the lens 100 times. Chromatism increases across the field 0.03%. Image size 20 mm. 1 il. % (L

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к иммерсионным объективам микроскопов, и может быть использовано в различных типах микроскопов и в качестве : объектива для микрофотографии,The invention relates to optical instrumentation, namely to immersion lenses of microscopes, and can be used in various types of microscopes and as: a lens for microphotography,

Цель изобретения - улучшение коррекции аберраций путем уменьшения хроматизма увеличения, jqThe purpose of the invention is to improve the correction of aberrations by reducing the chromatism of increase, jq

На чертеже представлена оптическая схема объектива микроскопа масляной иммерсии, Объектив содержит плосковыпуклую линзу 1, положительный мениск 2, обращенный вогнутостью 15 к предмету, склеенные положительные линзы 3 и 4; причем 3 - положительный мениск, обращенный вогнутостью ! к предмету, состоящие из отрицатель; ных соответственно 5 и 6 и положи- 20 тельных 7,8 линз, положительный ме нимк 9, обращенный вогнутостью к ; изображению и склеенный из двояковыпуклой 10 и двояковогнутой 11 линз,The drawing shows an optical diagram of a microscope oil immersion lens, the Lens contains a plano-convex lens 1, a positive meniscus 2, facing concavity 15 to the subject, bonded positive lenses 3 and 4; moreover, 3 is a positive meniscus facing concavity! to an object consisting of a negative; 5 and 6, respectively, and positive 7.8 lenses, a positive mark 9, facing the concavity to; image and glued from biconvex 10 and biconcave 11 lenses,

Объект находится перед объекти- 25 вом микроскопа на расстоянии, несколько большем его фокусного расстояния, Поэтому на объектив падает расходящийся пучок лучей, который последовательно по ходу луча проходит через 30 компоненты 1,2,3,4,9 и создает в плоскости изображения увеличенное, пере- ^; : верйутое изображение объекта i·The object is located in front of the microscope at a distance slightly greater than its focal length. Therefore, a diverging beam of rays is incident on the lens, which sequentially passes along 30 components 1,2,3,4,9 and creates an enlarged image in the image plane. re- ^; : Verifiable image of the object i ·

Апертурный луч, идущий из центра предмета на край Апертурной диафрагмы АД объектива, совпадает с заднейThe aperture beam going from the center of the subject to the edge of the aperture diaphragm of the lens AD, coincides with the back

фокальной плоскостью объектива. the focal plane of the lens. В качестве конкретного примера As a concrete example рассчитан объектив микроскопа масля- the oil microscope objective is calculated ной иммерсии со следующими immersion with the following оптичес- optical 40 40 кими характеристиками: ; Линейное увеличение, (V), крат by characteristics:; Linear increase (V), multiple 100 100 Передняя апертура (А) Front Aperture (A) -1,25 -1.25 Переднее фокусное Front focus 45 45 расстояние (f), мм distance (f) mm -3,45 -3.45 Заднее фокусное расстояние (f¹), ммBack focal length (f ¹ ), mm 2,27 2.27 Хроматизм увеличения по полю (Х_р ,Υ), %Chromatism of increase in the field (X _p , Υ),% 0,03 0,03 50 fifty Длина объектива (L), мм Lens Length (L) mm 42,3 42.3 Величина изображения (2у0 , мм Image size (2у0, mm 20 20 Расстояние от объектива до плоскости изоб- The distance from the lens to the image plane 55 55 ражения (S¹), ммfriction (S ¹ ), mm 185,22 185.22 Важным преимуществом предлагаемо- An important advantage we offer

го объектива микроскопа масляной иммерсии является улучшение качества изображения и практическое отсутствие хроматизма' увеличения, что позволяет использовать простые окуляры и применять объектив для микрофотографии ,The objective of the oil immersion microscope lens is to improve image quality and the practical absence of chromaticity 'magnification, which allows the use of simple eyepieces and the use of a lens for microphotography,

Одновременно для коррекции кривиз.ны изображения и хроматизма увеличения в объективе применяется склеенный положительный мениск 9, обращенный вогнутостью к изображению. Выбор расстояния до мениска 9 и формы этого компонента обеспечивает уменьшение кривизны изображения и астигматизма, а выбор материалов его линз обеспечивает исправление хроматизма увеличения ,At the same time, a glued positive meniscus 9 is used in the lens to reverse the curvature of the image and the chromaticity of the magnification, facing the image with a concavity. The choice of the distance to the meniscus 9 and the shape of this component reduces the curvature of the image and astigmatism, and the choice of materials of its lenses provides correction of the chromaticity of the increase,

Расстояние этого мениска от четвертого компонента выбрано экспериментально методом проб при расчете оптической системы объектива.The distance of this meniscus from the fourth component was chosen experimentally by the sample method when calculating the optical system of the lens.

Радиусы мениска 9 получились довольно пологие, т.е, он влияет не на абберации для точки на оси, а на внеосевые аберрации,The meniscus radii 9 turned out to be rather gentle, i.e., it does not affect aberrations for a point on the axis, but off-axis aberrations,

С учетом наличия стекол в ГОСТе 13659-78 сделан вывод, что для улучшения коррекции хроматизма увеличения разность показателей преломления двояковыпуклой и двояковогнутой линз йятого компонента 5 не должна превышать 0,003, а коэффициенты средней дисперсии положительной и отрицательной линз должны различаться не менее чем на 20.Given the presence of glasses, GOST 13659-78 concluded that, to improve the correction of chromatism, the difference in the refractive indices of the biconvex and biconcave lenses of the fifth component should not exceed 0.003, and the average dispersion coefficients of the positive and negative lenses should differ by at least 20.

В объективе двояковыпуклая линза 10 выполнена из стекла марки Φΐ/ne = = 1,6169, ve = 36,7/, а двояковогнутая линза 11 - из стекла марки ТК1б/пе = 1,6152, ve = 58,09/,In the lens, the biconvex lens 10 is made of glass Φΐ / ne = 1.6169, ve = 36.7 /, and the biconcave lens 11 is made of glass TK1b / pe = 1.6152, ve = 58.09 /,

Для выбранных марок стекол разность показателей преломления равна. - 0,0017, а разность коэффициентов средних дисперсий 21,39,For the selected grades of glass, the difference in refractive indices is equal. - 0.0017, and the difference between the coefficients of the average variances of 21.39,

В объективах-ахроматах микроскопа для точки на оси в пределах всей апертуры должна быть исправлена сферическая аберрация, удовлетворено условие синусов, а также уничтожен хроматизм положения для двух цветов. Для улучшения коррекции вторичного спектра и уменьшения сферохроматической аберрации третий компонент 3 выполнен в виде мениска, обращенного вогнутостью к предмету,In the microscope achromatic lenses for a point on the axis within the entire aperture, the spherical aberration must be corrected, the sine condition must be satisfied, and the chromaticity of the position for two colors must be destroyed. To improve the correction of the secondary spectrum and reduce spherochromatic aberration, the third component 3 is made in the form of a meniscus, facing concavity to the object,

В объективе не используются особые стекла, кристаллы или стекла серии ¹ ’ ФФС, тем не менее хроматизм увеличения практически устранен.The lens does not use special glasses, crystals, or glasses of the ¹ 'FFS series; nevertheless, the chromaticity of the increase is practically eliminated.

В предлагаемом объективе используются следующие марки стекол: К8, ТК21, ТФ1, ТФ4, Ф1, ТК16.The following glass brands are used in the proposed lens: K8, TK21, TF1, TF4, F1, TK16.

В приведенном варианте расчета объектив микроскопа масляной иммерсии имеет следующие аберрации: поперечная сферическая аберрация для основной длины волны для точки на оси на краю зрачка равна 0,04 мм, на зоне 0,0037 мм.In the above calculation, the oil immersion microscope lens has the following aberrations: the transverse spherical aberration for the main wavelength for a point on the axis on the edge of the pupil is 0.04 mm, in the area of 0.0037 mm.

Волновая аберрация по зрачку для основной длины волны не превышает 0,0066 . Во всем спектральном диапазоне волновая аберрация не превышает 0,58 ft.The pupil wave aberration for the main wavelength does not exceed 0.0066. In the entire spectral range, the wave aberration does not exceed 0.58 ft.

Хроматизм увеличения по всему полю не превышает 0,03%, что ничтожно мало. Кривизна изображения и астигматизм равны:The chromaticity of the increase throughout the field does not exceed 0.03%, which is negligible. Image curvature and astigmatism are equal:

I на краю поля = -24,69 мм, = -26,76 мм, z^ - = -1,93 мм} на зоне z| = —12,67 мм, z$ = ^β -14,07 мм, z’₅ - z/ = 1,4 мм.I at the edge of the field = -24.69 mm, = -26.76 mm, z ^ - = -1.93 mm} in the zone z | = -12.67 mm, z $ = ^β -14.07 mm, z ' ₅ - z / = 1.4 mm.

Claims

Claim

Microscope objective of oil immersion containing five components.

the first of which is a plano-convex lens, the second is a single positive meniscus facing a concavity to the space of objects, the third and fourth are glued positive lenses, including negative and positive lenses, and the fifth is a glued component, distinguishing 10 sec. the purpose of improving the correction of aberrations by reducing the chromatism of increase, in it the third component is made in the form of a meniscus, facing the concavity to

15 to the space of objects, the fifth component is made in the form of a biconvex and biconcave lenses, and the fifth component is placed at a distance of at least 13.5f 'from the fourth component 20 ta', where f is the focal length of the lens, the difference in refractive indices of the material of the biconvex and biconcave lenses of the fifth component is not exceeds 0.003, and the coefficient

25 the average dispersion of the material of the biconcave linna exceeds the coefficient of the average dispersion of the material biconcave. convex lens of the fifth component by at least 20.