Окуляр микроскопа

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к окулярам микроскопа и решает задачу создания окуляра с увеличенным линейным полем зрения с одновременным повышением качества изображения за счет улучшенной коррекции полевых аберраций. Окуляр микроскопа, содержащий расположенные по ходу излучения две положительные коллективную и плосковыпуклую глазную линзы, глазная линза обращена плоской поверхностью к выходному зрачку, а ее выпуклая поверхность выполнена асферической с уравнением поверхности у²=2r₀r-(1-e²)z ², где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности, y,z - координаты асферической поверхности, причем е² лежит в пределах 0.1÷0.5, а коллективная линза выполнена двояковыпуклой симметричной.

Предлагаемая полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к окулярам микроскопа.

Известны окуляры микроскопа: окуляр Рамсдена, состоящий из двух плосковыпуклых линз обращенных выпуклыми поверхностями друг к другу; приведен в монографиях Г.Е.Скворцов, В.А.Панов и др. «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г. и В.А.Панов, Л.Н.Андреев «Оптика микроскопов» изд. Машиностроение, Ленинград, 1976 г.

Окуляр Кельнера, включающий двухлинзовый компонент и одиночную линзу, приведен в монографиях Г.Е.Скворцов, В.А.Панов и др. «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г. и В.А.Панов, Л.Н.Андреев «Оптика микроскопов» изд. Машиностроение, Ленинград, 1976 г.

Недостатками этих окуляров является неудовлетворительная коррекция полевых аберраций и небольшое поле зрения.

Известен окуляр микроскопа широкоугольный, заявка на выдачу патента РФ на изобретение 97106686/28, от 23.04.1997, G02B 25/00, опубликовано 10.12.1988, содержащий две положительные двояковыпуклые линзы, причем первая поверхность первой и вторая поверхность второй линз выполнены асферическими.

Известен окуляр микроскопа, патент РФ на полезную модель 100640, G02B 25/00, опубликовано 20.12.2010, выполненный в виде плосковыпуклой линзы, склеенной из плосковогнутой и двояковыпуклой линз и обращенной плоской поверхностью к выходному зрачку, а выпуклая поверхность двояковыпуклой линзы, обращенная к предмету, выполнена асферической с уравнением поверхности:

y²=2r₀z-(1-e²)z²,

где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности; е² - квадрат эксцентриситета поверхности, причем е ² лежит в пределах 1,1÷1,5; y, z координаты асферической поверхности, а линзы выполнены из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны (=0,546 мкм) не превышает 0,002, а разность коэффициентов средней дисперсии превышает 20.

Недостатками приведенных окуляров является сложность оптической схемы и недостаточная коррекция полевых аберраций.

Наиболее близким по техническому решению и принятым за прототип является окуляр Гюйгенса (М-10), Г.Е. Скворцов, В.А. Панов и др. «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г., стр.231.

Окуляр состоит из двух плосковыпуклых линз - коллективной и глазной, обращенных плоскими поверхностями к выходному зрачку.

Недостатком известного окуляра-прототипа является небольшое поле зрения и несовершенное качество изображения на краю поля.

Задачей полезной модели является увеличение линейного поля зрения окуляра микроскопа с одновременным повышением качества изображения за счет улучшенной коррекции полевых аберраций.

Решение указанной задачи достигается тем, что в окуляре микроскопа, содержащем, расположенные по ходу излучения две положительные коллективную и плосковыпуклую глазную линзы, глазная линза обращена плоской поверхностью к выходному зрачку, а ее выпуклая поверхность выполнена асферической с уравнением поверхности у² =2r₀r-(1-e²)z², где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности, y,z - координаты асферической поверхности, причем е² лежит в пределах 0.1+0.5, а коллективная линза выполнена двояковыпуклой симметричной.

Введение в оптическую схему окуляра микроскопа плосковыпуклой линзы с асферической поверхностью и двояковыпуклой симметричной линзы позволяет создать окуляр с увеличенным полем и высокой коррекцией полевых аберраций, что решает поставленную задачу.

Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации окуляра микроскопа с увеличенным линейным полем и улучшенной коррекцией полевых аберраций.

Сущность полезной модели поясняется чертежом и таблицами. На чертеже представлена оптическая схема окуляра микроскопа.

В таблице 1 - представлены конструктивные параметры окуляра микроскопа, в таблице 2 - технические характеристики, в таблицах 3 и 4 -остаточные аберрации: в таблице 3 - аберрации точки на оси в обратном ходе, в таблице 4 - аберрации главного луча в обратном ходе.

Окуляр микроскопа содержит, расположенные по ходу излучения коллективную двояковыпуклую линзу 1 и плосковыпуклую глазную линзу 2 с асферической выпуклой поверхностью.

Таблица 1.
	r, мм	d, мм	Марка стекла	ne	v e
0			Воздух	1,000000	0,0
1	60,0	6,0	ТФ4	1.746231	27.95
2	-60,0	27,0	Воздух	1,000000	0,0
3	15,0*	4,0	СТК9	1.746048	50.05
4	00		Воздух	1,000000	0,0
*) - асферическая поверхность, e2=0,38
Таблица 2.
Название характеристики	Значение
Видимое увеличение, , крат	10
Фокусное расстояние, f', мм	25
Угловое поле, 2	42°20'
Диаметр выходного зрачка, D', мм	1
Таблица 3.
h, мм	tg'	s', мм	y', мм	%	S'F'-S'C'
0,51	2,00	-0,05	-0,001	-0,01	-0,683
0,36	1,14	-0,02	0,000	0,00	-0,682
0	0	0	0	0	-0,680

Таблица 4.
, гр. мн	S p мм	S' p мм	y' мм	z'm мм	z's мм	z'm -z's мм		y' F'-y'C' мм
21°10'	-8,821	147	9,99	-2,10	-2,10	0,00	-3,7	-0,020	-0,20
16°04'	-9,279	147	7,19	-1,04	-1,08	-0,04	-2,0	-0,020	-0,28
0	-9,741	147	0	0	0	0	0	0	-0,36

Примером конкретной реализации предлагаемой полезной модели является окуляр микроскопа с видимым увеличением , фокусным расстоянием f'=25 мм, диаметром выходного зрачка D'=1 мм, линейным полем зрения в пространстве изображений 2y'=20 мм, коэффициентом видимого поля K=2y' .

Техническим преимуществом предлагаемой полезной модели, по сравнению с прототипом является:

- увеличение до 20 мм линейного поле зрения;

- высокая коррекция полевых аберраций. Реализация технических преимуществ заявленного окуляра при использовании их в микроскопах позволяет повысить их технический уровень.

Окуляр микроскопа, содержащий расположенные по ходу излучения две положительные коллективную и плосковыпуклую глазную линзы, причем глазная линза обращена плоской поверхностью к выходному зрачку, отличающийся тем, что выпуклая поверхность глазной линзы выполнена асферической с уравнением поверхности у² =2r₀r-(1-e²)z²,

где r ₀ - радиус кривизны при вершине поверхности;

y, z - координаты асферической поверхности;

причем е² лежит в пределах 0,1÷0,5, а коллективная линза выполнена двояковыпуклой симметричной.