Объектив для микроскопа

 

{72) Автор . изобретения

Т. А. Иванова

> <

Изобретение относится к оптике микроскопов и может быть использовано для наблюдения и фотографирования особо тонких микроскопических структур, требующих высокой разрешающей способности и больших увеличений.

Известны ахроматические и апохроматические объективы микроскопов, не имекицие коррекции внеосевых аберраций с размером поля зрения в пространстве изображения, наблюдаемого без перефоку1О сировки, равным 5-10 мм И1.

Однако кривизна изображения и астигматизм этих объективов, достигающие

5-6 длин волн, не позволяют регистрировать изображения объектов на фотома15 териале, кинопленке, телефизионной трубке или экране за пределами указанных попей зрения.

Наиболее близким по технической сущ20 ности к изобретению является объектив для микроскопа, содержащий три компонента, первый иэ которых выполнен из двух двухсклеенных линз, второй состо» ит из трех склеенных линз, вторая и третья из которых двухсклеенные, а третий компонент выполнен в виде двухсклеенного мениска, обращенного вогнутостъю к плоскости изображения. Объектив имеет достаточно высокую оптическую коррекцию как для осевой, так и для внеосевой точек предмета (23 .

Однако, учитывая, что сферохроматизм для линии F на максимальных числовых апертурах А=1,25-1,35 составляет 1,52,7 il > объектив следует отнести по типу коррекции к планахроматам.

Недостаток указанного объектива— большой остаточный хроматизм увеличе-, ния (1,9%), в результате чего для раб ты с объективами необходимы специальные компенсационные окуляры усложненной оптической конструкции. Кроме того, в объективе отсутствует возможность нанесения фазовых или аноптральных колец, что исключает работу объектива по методу фазового и аноптрапьного контрастов.

50

55 з 90

Цепью изобретения явпяется повышение качества изображе ния.

Указанная цель достигается тем, что в объективе для микроскопа, содержащем три компонента, первый из которых выполнен иэ двух двухсклеенных линз, второй состоит из трех склеенных линз, вторая и третья из которых двухскпеенные, а третий компонент выпопнен из двухскпеенного мениска, обращенного вогнутостью к ппоскости изображения, вторая пинза первого компонента выпбпнена в виде мениска, вогнутостью обращенного к объекту, а первая линза второго компонента выпопнена в виде трехскпеенного из двух положительных двояковыпуклых и распопоженной между ними отрицатепьной двояковогнутой пинз блока.

При этом на одной иэ поверхностей отрицателыФой линзы трехскпеенного блока нанесены фазовые копьца.

На чертеже приведена принципиальная оптическая схема объектива.

Объектив состоит из трех компонентов 1-3. Компонент 1 содержит фронтальную двухскпеенную линзу 4, образованную линзами 5 и 6, положитепьный двухскпеенный мениск 7, обращенный вогнутостью к объекту. Компонент 2 .состоит из трех склеенных пинз 8-10. (компонент 3 выполнен в виде отрицатепьного двухсклеенного мениска, обращенного вогнутостью к изобретению.. Линза 8 выпопнена в виде трехскпеенного бпока, наружные линзы 11 и 12 которой выпопнены попожитепьными двояковыпукпыми, а внутренняя пинза 13 — отрицатепьная двояковогнутая. Со второй поверхностью

14 линзы 13 блока 8 совмещено промежуточное попожение входного зрачка. Рабочее расстояние между покровным стекпом 15 и первой пинзой 5 фронтацьной скпеенной линзы 4 эапопнено споем иммерсии (кедровое маспо), благодаря чему чисповая апертура объектива превышает единицу и составляет величину А=1,25, Объектив работает спедуюшим образом.

Фронтальная линза 4 и двухскпеенный мениск 7 образуют мнимое увеличенное иэображение объекта с уменьшенной кривизной изображения и обладают при этом некоторыми остаточными аберрациями, главным образом, отрицательными сфе15ической аберрацией и хроматизмом положения.

Компонент 2 проецирует изображение после фронтапьной части объектива в предметную и поскость компонента 3 в увепиченном масштабе, так как компонент 3 обладает кривизной изображения, противопопожной по знаку остаточной кривизне предшествующих компонентов, достигается исправпение кривизны изображения всего объектива. Бпагодаря тому, что отрицатепьная (".редняя) пинза 13 выпопнена из сипикатного стекпа и промежуточное изображение входного зрачка объектива совмещено с поверхностью 14 этой линзы, достигается возможность нанесения на пинзе фазовых ипи аноптрапьных колец и, таким образом, возможность ра« боты объектива по методу фазового (аноптрапьного} контраста. Объектив имеет высокое расчетное качество изображения, остаточный хроматизм увепичения не превышает 1,27%. Таким образом, объектив не требует дпя своей работы специапьных компенсационных окуляров. Вместе с тем, бпагодаря снижению чувствитепьности компонентов к погрешностям центрировки в 5-10 раз может быть сушест венно упрощен процесс сборки и юстировки отдельных компонентов и всего объектива.

Кроме того, в объективе созданы допопнительные методические возможности:

C работа по методам фазового и аноптрапьного контрастов. Объектив может быть также использован дпя люминесцентных и попяризационных исспедований, так как

его оптическая конструкция позволяет выпопнить расчет из мапопюминесцируюших материалов, свободных от оптических натяжений.

Таким образом; предлагаемый ппанахроматический высокоанертурный иммерсионный объектив имеет высокое качест во иэображения и оптимальную оптическую конструкцию, обеспечивающую всестороннее исследование микрообъектов: в естественном свете, в попяризованном свете, в свете видимой люминесценции, методами фазового и аноптрапьного контрастов.

Формула изобретения

1. Объектив дпя микроскопа, содержаший три компонента, первый из кото. рых выпопнен иэ двух двухсклеенных пинэ, второй состоит иэ трех скпеенных пинз, вторая и третья из которых двухскпеенные, а третий компонент выпопнен из двухскпеенного мениска, обращенного вог

9037

1/0 68 У

Составитель М. Лебедев

Редактор V;. Николайчук Техред Е.Харитончик Корректор М. Демчик

Заказ 105/26 Тираж 515 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул.,Проектная, 4 нутостью к плоскости изображения, о тп и ч а ю ш и и с я тем, что, с цепью повышения качества изображения, вторая линза первого компонента выполнена в виде мениска, вогнутостью обрашенного к объекту, а первая линза второго компонента выполнена в виде трехсклеенного из двух положительных двояковыпуклых и размещенной между ними отрицательной двояковогнутой линз блока. 10

2. Объектив по и. 1, о т л и ч а юш и и с я тем, что на одной из поверх86 б ностей отрицательной линзы трехсклеенного блока нанесены фазовые кольца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Скворцов Г. Е. и др. Микроскопы, Л., Машиностроение, 1969, с. 177-.

1 92.

2. Панов В. A. и др. Оптика микроскопов, Л., "Машиностроение, 1966. с. 106, рис. IY.18 (прототип).