АХРОМАТИЧЕСКИЙ МИКРООБЪЕКТИВ

АХРОМАТИЧЕСКИЙ МИКРООБЪОСГИВ
Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению и может быть использована при конструировании объективов ахроматов для комплектации крупносерийных микроскопов типа БИМ-2000.
Известен ахроматический микрообъектив ОХ-1 13.
К недостаткам этого объектива можно отнести малое поле зрения (18 мм), большой остаточный хроматизм увеличения (ХРУ-1%),малое значение переднего отрезка, длину тубуса 160 мм, ограничивающие, а порой делающие невозможным его применение в современных моделях микроскопов.
Также объектив содержит тройную склейку, сложную в изготовлении в условиях крупносерийного производства.
В настоящее время предъявяляются повышенные требования к хроматизму увеличения, т.к. при ХРУ  0,7%, требуется применение компенсационных окуляров.
Известен ахроматический микрообъектив С2. Он имеет поле зрения 20 мм, ХРУ  0,Е%, тубус .
К недостаткам следует отнести сложность конструкции (пять компонентов) и недостаточно большой передний отрезок.
Известен ахроматический объектив микроскопа СЗ. Он имеет широкое поле зрения, ХРУ  0,7%. Но конструкция его усложнена и состоит из четырех компонентов, три из которых склеенные линзы.
Наиболе близким техническим решением к заявляемой полезной модели, выбранной в качестве прототипа, является ахроматический объектив микроскопа, состояшлй из трех компонентов, первый из которых плосковыпуклая линза, обращенная выпуклостью к пространству изображений, второй - склеенный из плосковогнутой и двояковыпуклой линз, и третий, склеенный из отрицательного мениска и двояковыпуклой линз С43.
Преимуществом этого технического решения является простота конструкции.
К недостаткам следует отнести малое поле зрения, недостаточное качество изображения, длину тубуса 160 мм.
Основной задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повьш1ение разрешающей способности, увеличение поля зрения, с длиной тубуса бесконечность, упрощение технологии изготовления линз объектива за счет увеличения радиусов кривизны при максимальном использовании марок стекол I категории химической устойчивости.
Для решения поставленной задачи предложен ахроматический микрообъектив, который, как и прототип, содержит три компонента, первый из которых плосковыпуклая линза, обращенная выпуклостью к пространству изображений, второй - двусклеенная линза, состоящая из плосковогнутой и двояковыпуклой линз, и третий компонент склеенный из отрицательного мениска и двояковыпуклой линзы.
В отличие от прототипа, фокусное расстояние третьего компонента составляет ()f всего объектива, а толшдна его положительной линзы 0,7fОб  с1з2  l,2fОбТакое выполнение микрообъектива обладает преимуществом, заключаюшдмся в увеличении поля зрения, повышении информационной ёмкости - в 1,5 раза за счет увеличения разрешающей способности объектива на половине поля зрения и в увеличении переднего отрезка. Большая часть используемых стекол имеет первую категорию хи- 2 -
мической устойчивости, что весьма существенно в условиях крупносерийного производства.
При этом ХРУ  0,7%, что позволяет использовать простые некомпенсационные окуляры. На склеенной поверхности третьего компонента расположена промежуточная плоскость зрачка объектива, что позволяет удобно расположить фазовое кольцо на этой поверхности для работы объектива в фазовом варианте исполнения.
Радиусы положительной линзы второго компонента одинаковы, что позволяет избежать дополнительной операции маркировки, а также упрощена технгология изготовления линз объектва за счет увеличения их радиусов.
При изменении воздушного промежутка между первым и вторым компонентами объектив может работать без покровного стекла при сохранении качества изображения.
На склеенной поверхности третьего компонента нанесено фазовое кольцо.
На основании изложенного можно сделать вывод, что новая совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели позволила получить технический результат, заключающийся в повышении качества изображения и, соответственно, информационной ёмкости, увеличении поля зрения и переднего отрезка при одновременном упрощении технологии изготовления и хроматизма увеличения, меньшем 0,7%, позволяющим использовать простые некомпенсационные окуляры.
Сушдость полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена оптическая схема заявляемого микрообъектива, а также приложением, в котором даны его конструктивные параметры и аберрационные выпуски.
Заявляемая полезная модель ахроматического микрообъектива содержит первый плосковыпуклый компонент 1, обращенный выпуклостью к пространству изображений, второй компонент, склеенный из отрицательной плосковогнутой линзы 2, обращенной вогнутостью к пространству изображений и двояковыпуклой линзы 3, и третий компанент, склеенный из отрицательного мениска 4, обращенного вогнутостью к пространству изображений, и двояковыпуклой линзы 5.
фокусное расстояние fз третьего компонента составляет
5f  f3  6f,
где f - фокусное расстояние объектива, а толщина его D двояковыпуклой линзы 5 составляет
0,7f  D  l,2f.
Радиусы двояковыпуклой линзы 3 второго компонента равны и имеют разные знаки.
На склеенной поверхности третьего компонента нанесено фазовое кольцо.
Микрообъектив работает следующим образом.
Лучи от объекта наблюдения, расположенного в передней фокальной плоскости, проходят компонент I фокальной части, образуя мнимое изображение с увеличением примерно 2 и внося ХРУ  0.82%. Компоненты II и III компенсируют сферическую аберрацию и кому, вносимую первым компонентом, и уменьшают ХРУ до 0,7%.
По предложенной схеме реализован микрообъектив с увеличением 40 и числовой апертурой 0,65. По сравнению с прототипом расширено поле изображения до 20 мм (у прототипа 18 мм), уменьшен ХРУ до 0,7% вместо 0,744%, увеличен передний отрезок до 0,842 мм вместо 0,764 мм у прототипа.
- 4
ИСТОЧНИКИ ИНсЮРМАЦИИ
1.Т.А.Иванова, В.К.Кирилловский, Проектирование и контроль оптики микроскопов, Л.:Машиностроение, 1984.
2.Отчет по теме НИР 2-682-90 Разработка комплектов объективов, окуляров и конденсоров для нового поколения рабочих, студенческих и лабораторных микроскопов с унифицированной формой тубуса, С-Пб, 1991, с.129.
3.Авторское свидетельство SU N 1303973, кл. G 02В 21/02, 1987 г.
4.Г.Е.Скворцов, В.А.Панов и др. Микроскопы, Л.: Машиностроение, 1969 г., с.182 - прототип.
- 5 -j2e//Z