Результат интеллектуальной деятельности: ПЛАНАХРОМАТИЧЕСКИЙ КВАРЦ-ФЛЮОРИТОВЫЙ ОБЪЕКТИВ МИКРОСКОПА

Предлагаемое изобретение относится к оптическому приборостроению, а именно к объективам микроскопов, и может быть использовано в люминесцентных микроскопах, работающих при больших перепадах температур, в которых возбуждение люминесценции производится глубоким ультрафиолетом (от λ=250 нм), а наблюдение производится в видимом и инфракрасном диапазоне от 404 до 1000 нм.

Известен кварц-флюоритовый объектив микроскопа [1], состоящий из трех компонентов, первый из которых положительная фронтальная линза, второй и третий - положительные компоненты, содержащие по три одиночные линзы, две из которых положительные из флюорита с заключенной между ними отрицательной линзой из кварцевого стекла.

К недостаткам следует отнести то, что выходная апертура мала, объектив работает с иммерсией и имеет тубус 160 мм, делающий невозможным его применение в современных моделях микроскопов.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является объектив микроскопа [2], содержащий одиночную фронтальную линзу и два положительных компонента, каждый из которых выполнен из трех одиночных линз, две из которых - положительные, выполнены из флюорита, между которыми размещена отрицательная линза из кварцевого стекла.

К недостаткам следует отнести малую входную апертуру и поле зрения, а также то, что объектив работает с тубусом 160 мм.

Основной задачей, на решение которой направлено изобретение, является увеличение апертуры и поля зрения при сохранении хорошей коррекции аберраций в центре и по полю зрения, а также обеспечение длины тубуса - бесконечность.

Поставленная задача решается с помощью предложенного планахроматического кварц-флюоритового объектива микроскопа, который, как и прототип, содержит одиночную фронтальную линзу и два положительных компонента, каждый из которых выполнен из трех одиночных линз.

В отличие от прототипа в предлагаемом объективе первый положительный компонент выполнен в виде двух одиночных отрицательных линз из кварцевого стекла, между которыми размещена одиночная положительная линза из флюорита, а между фронтальной линзой и первым положительным компонентом установлена дополнительная положительная линза из флюорита.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что, благодаря введению в объектив дополнительной положительной линзы из флюорита, размещение ее после фронтальной и выполнение первого положительного компонента из двух одиночных отрицательных линз из кварцевого стекла с размещенной между ними положительной линзой из флюорита позволило значительно повысить апертуру и поле зрения при достижении планахроматической коррекции.

На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков заявляемого изобретения позволила получить технический результат, заключающийся в увеличении апертуры и поля зрения и достижения планахроматической коррекции.

Сущность предлагаемого изобретения иллюстрируется чертежом и Приложением, в котором даны конструктивные параметры и аберрационные характеристики.

На чертеже - представлена оптическая схема планахроматического кварц-флюоритового объектива микроскопа.

Заявленный планахроматический кварц-флюоритовый объектив микроскопа содержит одиночную фронтальную линзу 1 и два положительных компонента I и II.

Дополнительная положительная линза 2 установлена между одиночной фронтальной линзой 1 и первым положительным компонентом I, который содержит две одиночные отрицательные линзы 3 и 4 и размещенную между ними положительную линзу 5.

Положительный компонент II состоит из двух одиночных положительных линз 6 и 7 с расположенной между ними отрицательной линзой 8.

Предлагаемый объектив работает следующим образом.

Объектив работает с тубусной линзой f'=160 мм.

Лучи от объекта наблюдения, расположенного в передней фокальной плоскости объектива, проходят через одиночную фронтальную линзу 1 и дополнительную положительную линзу 2, образуя мнимое изображение, внося хроматизм увеличения (ХРУ), сферическую аберрацию, хроматизм положения.

Положительный компонент I (линзы 3, 5 и 4) формирует также мнимое изображение, переисправляя сферическую аберрацию, внося кому, уменьшая хроматизм положения.

Положительный компонент II (линзы 6, 8 и 7) исправляет сферохроматическую аберрацию осевого и наклонных пучков, уменьшает ХРУ и кому, образуя планахроматическое изображение в "бесконечности".

По предложенной схеме реализован объектив с увеличением 20^х и числовой апертурой 0,4.

По сравнению с прототипом выходная апертура увеличена с 0,0156 до 0,02, поле зрения с 13,2 мм увеличено до 20 мм.

В предлагаемом объективе достигнут высокий уровень коррекции: волновые аберрации для точки на оси для линий от F' до С' не превышают (0,12-0,32)λ, для линии g не более 0,9λ.

Источники информации

1. В.А.Попов и др. Оптика микроскопов, Л.: Машиностроение, 1976 г., с.128.

2. Российская Федерация, патент №472320, МПК G02В 21/02, 1975 г. - прототип.