DE2039919B

DE2039919B - Microscope lens

Info

Publication number: DE2039919B
Authority: DE
Inventors: Akio Tokio. G02b 9-34 Taira
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp

Description

Die Erfindung betrifft ein Objextiv für Mikroskope, bestehend aus einem ersten, einem zweiten und einem dritten optischen Glied, gesehen von der Objektseite aus, welche durch Luftspalte voneinander getrennt sind.The invention relates to an objective lens for microscopes, consisting of a first, a second and a third optical element, seen from the object side, which are separated from one another by air gaps are.

Insbesondere betrifft die Erfindung ein Objektiv für Mikroskope mit einer Vergrößerung von etwa 4 und einem Gesichtsfeld, dessen Bildgröße größer als das 0,6fache der Brennweite des Objektivs ist, dessen Bildfläche eben ist und das eine hohe Auflösung erreicht. In particular, the invention relates to an objective for microscopes with a magnification of approximately 4 and a field of view whose image size is greater than 0.6 times the focal length of the lens, the Image surface is flat and that achieves a high resolution.

Ein Mikroskop-Objektiv, das diese Eigenschaften aufweist, besteht in an sich bekannter Weise aus drei in Luft stehenden Gliedern, von denen das objektnahe Glied ein zum Objekt hin hohler Meniskus ist, das zweite Glied eine ebenfalls zum Objekt hin hohle Meniskuslinse ist und das dritte Glied ein aus einer negativen und positiven Linse bestehendes Kittglied ist, wobei erfindungsgemäß die Systemparameter wie folgt bemessen sind:A microscope objective which has these properties consists of three in a manner known per se limbs standing in the air, of which the limb close to the object is a meniscus hollow towards the object, the second member is a meniscus lens which is also hollow towards the object and the third member is one of one negative and positive lens existing cemented member, according to the invention the system parameters are dimensioned as follows:

BrennweiteFocal length 28,428.4 = 1,516= 1.516 "1"1 = 64,0= 64.0 Vergrößerungenlargement -4,0-4.0 = 1,744= 1.744 >'2> '2 = 44,7= 44.7 Numerische Apertur 0,1Numerical aperture 0.1 -6,13-6.13 dy = 1,2 dy = 1.2 14,714.7 d₂ = 2,5 n, d ₂ = 2.5 n, -9,27-9.27 d₃ = 4,7 i_h d ₃ = 4.7 i _h -6,51-6.51 4, = 24, = 2

-10-10

54,07 4 = U 13,97 ά_η = 2,154.07 4 = U 13.97 ά _η = 2.1

-13,57-13.57

4 = 2,6 n, = 1,6034 = 2.6 n, = 1.603

»U = 1,699 η, = 1,487 »U = 1.699 η, = 1.487

P₃ = 38,0 P ₃ = 38.0

-₄ = 30,1
* = 84,5 - ₄ = 30.1
* = 84.5

Das erfindungsgemäße Objektiv ist in d·* Zeichnung dargestellt. Es zeigtThe objective according to the invention is shown in the drawing shown. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch das erfindungs-,o gemäße Mikroskopobjektiv,F i g. 1 shows a longitudinal section through the microscope objective according to the invention,

F ig. 2 verschiedene Aberrationskurven des in F i g. 1 dargestellten Objektivs.Fig. 2 different aberration curves of the in FIG. 1 shown lens.

Das erste Glied ist ein verkitteter Meniskus, dessenThe first link is a cemented meniscus, its

mit der Luft in Berührung stehende konkave Ober-concave upper parts in contact with the air

fläche zum Objekt hin gerichtet ist. Das zweitesurface is directed towards the object. The second

π\;~Λ tuKtoht an« einer Meniskuslinse, deren konkave π \; ~ Λ tuKtoht on «a meniscus lens, its concave

Seite ebenfalls zum Objekt hin gerichtet ist. Das armeSide is also directed towards the object. That poor

Glied ist ein Kittglied, das auf der Objektseite eineLink is a cemented link that has a

Linse negativer Brechkraft und auf der Bildseite eineLens with negative refractive power and one on the image side

Linse positiver Brechkraft aufweist. Die Brennweite /,,Has lens of positive refractive power. The focal length / ,,

des zweiten Gliedes ist so gewählt, daß sie größer ist als die Objektivbrennweite.of the second member is chosen so that it is larger than the lens focal length.

Wenn der Absolutwert von | /„ | kleiner ist als dieIf the absolute value of | / "| is smaller than that

Objektiv-Brennweite, ist die Feldkrümmung und dieLens focal length, is the curvature of field and the

Koma merkbar vergrößert, so daß sie durch andereComa noticeably enlarged so that it was caused by others

Linsen des Objektiva nicht kompensiert werden können.Lenses of the objectives cannot be compensated.

Der Krümmungsradius r₄ der mit der Luft in Berührung stehenden Oberfläche der zweiten Linse auf der Objektseite muß kleiner sein als die halbe Objek tivbrenn weite.The radius of curvature r ₄ of the surface in contact with the air of the second lens on the object side must be smaller than half the focal length of the lens.

Wenn der absolute Wert | r₄1 größer ist als γ, istIf the absolute value | r ₄ 1 is greater than γ, is

die Kompensation der Feldkrümmung ungenügend.the compensation of the field curvature is insufficient.

Um die Unterkorrektion der Feldkrümmung zu kompensieren, muß der Krümmungsradius T₁ der vorderen Oberfläche des ersten Gliedes kleingehalten werden. Wenn jedoch der Krümmungsradius r, zu klein ist, wird die Koma merkbar vergrößert und die Qualität des Objektivs verschlechtert. Deshalb muß der absolute Wert des Krümmungsradius | r, | größer als 0,15 / sein.In order to compensate for the undercorrection of the curvature of the field, the radius of curvature T _{1 of} the front surface of the first link must be kept small. However, if the radius of curvature r i is too small, the coma is markedly increased and the quality of the lens deteriorates. Therefore, the absolute value of the radius of curvature must be | r, | greater than 0.15 /.

Schließlich muß die Abbesche Zahl i>₄ bzw. v_s der vorderen bzw. hinteren Linse des dritten Gliedes so gewählt werden, daß v₅ — v_A > 25 ist.Finally, the Abbe number i> ₄ or v _{s of} the front or rear lens of the third member must be chosen so that v ₅ - v _A > 25.

Wenn die Differenz v_s — i>₄ kleiner ist als der Grenzwert von 25, wird die chromatische sphärische Aberration merkbar vergrößert, so daß sie nicht mehr durch andere Linsen des Objektivs kompensiert werden kann.If the difference v _s - i> _{4 is} smaller than the limit value of 25, the chromatic spherical aberration is noticeably increased so that it can no longer be compensated by other lenses of the objective.

Wie die in F i g. 2 dargestellten Aberrationskurven zeigen, sind die verschiedenen Aberrationen für das erfindungsgemäße Objektiv im wesentlichen kompensiert. In F i g. 2 sind dargestellt von links nach rechts die sphärische Aberration, die Sinusbedingung, der Astigmatismus und die Verzeichnung; die beiden letzteren in Termen der Bildhöhe.As in Fig. 2 show the different aberrations for the Objective according to the invention essentially compensated. In Fig. 2 are shown from left to on the right the spherical aberration, the sine condition, the astigmatism and the distortion; the two the latter in terms of the image height.

Die Kurven in den einzelnen Darstellungen gelten, wie angegeben, für die Spektralünien d, c, F und g.The curves in the individual representations apply, as indicated, to the spectral lines d, c, F and g.

Δ s ist der sagittale, Δ m der meridionale Astigmatismus. Δ s is the sagittal, Δ m the meridional astigmatism.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patentanspruch:Claim:

Mikroskop-Objektiv, bestehend aus drei in Luft stehenden Gliedern, von denen das objektnahe Glied ein zum Objekt hin hohler Meniskus ist, das zweite Glied eine ebenfalls zum Objekt bin hohle Meniskuslinse ist und das dritte Glied ein aus einer negativen und einer positiven Linse bestehendes Kittglied ist, gekennzeichnet durch die folgende Bemessung der Systemparameter:Microscope objective, consisting of three elements standing in the air, of which the element close to the object is a meniscus that is hollow towards the object is, the second member is a meniscus lens, also hollow to the object, and the third member is a cemented member consisting of a negative and a positive lens by the following dimensioning of the system parameters:

Brennweite 28,4Focal length 28.4

Vergrößerung -4,0Magnification -4.0

Numerische Apertur 0,1Numerical aperture 0.1

r, = -6.13 d _l = 1.2

r ₂ = 14, '/ d ₂ = 2.5 H, = 1.516 V ₁ 64.0

r ₃ = -9.27 d ₃ = 4.7 n ₂ = 1.744 V ₂ 44.7

r ₄ = -6.51 cU = 2

r ₅ = -10 d ₅ = 2.6 H ₃ = 1.603 v ₃ 38.0

r ₆ = 54.07 4, = 1.3

T ₁ = 13.97 d-, = 2.1 H ₄ = 1.699

= -13.57

H ₅ = 1,487

30,1 84,530.1 84.5