Окуляр миркоскопа

Полезная модель относится к оптическому приборостроению, а точнее к окулярам микроскопа. Полезная модель решает задачу создания окуляра с увеличенным удалением выходного зрачка и улучшенной коррекцией полевых аберраций. Окуляр микроскопа содержит плоскопараллельную пластинку, состоящую из плосковыпуклой и плосковогнутой линз из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны n_e(=0.546 мкм)не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии _e превышает 20, установленную перед плосковыпуклой линзой, плоская поверхность которой обращена 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, а квадрат эксцентриситета е² лежит в пределах 1.0÷1.5.

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

Известен окуляр микроскопа ортоскопический (AM-18), приведенный в книге Г.Е.Скворцова, В.А.Панова и др. «Микроскопы», изд. Машиностроение, Ленинград, 1969 г., стр.235. Окуляр содержит два положительных компонента. Первый состоит из трех склеенных линз, а второй представляет собой плосковыпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку.

Известен окуляр ортоскопический с удаленным выходным зрачком, заявка на выдачу патента РФ на изобретение 2008121054, G02В 20/00, опубл. 10.12.2009. Окуляр ортоскопический с удаленным выходным зрачком, содержит отрицательный и положительный компоненты, при этом первый компонент содержит две отрицательные линзы, расположенные симметрично друг относительно друга, второй компонент содержит две положительные линзы, расположенные симметрично друг относительно друга.

Недостатками приведенных окуляров является сложность оптической схемы, несовершенное качество изображения на краю поля и недостаточное удаление выходного зрачка.

Наиболее близким по техническому решению и выбранным в качестве прототипа является окуляр микроскопа, патент РФ на полезную модель 100640, G02В 25/00, дата публикации 20.12.2010.

Окуляр микроскопа представляет собой плосковыпуклую линзу обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку, склеенную из плосковогнутой и двояковыпуклой линз, выпуклая поверхность двояковыпуклой линзы выполнена асферической с уравнением y²=2r₀ z-(1-e²)z², где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности, y,z - координаты асферической поверхности, причем е¹ лежит в пределах 1.1÷1.5, а линзы выполнены из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны n_e (=0.546 мкм)не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии _e превышает 20.

Недостатком известного окуляра является недостаточное удаление выходного зрачка и неудовлетворительная коррекция полевых аберраций.

Задачей полезной модели является создание оптической схемы окуляра с увеличенным удалением выходного зрачка для обеспечения условий комфортного наблюдения, в том числе и в очках, а также с высокой коррекцией полевых аберраций.

Решение указанной задачи достигается тем, что оптическая система окуляра микроскопа включает плосковыпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку, а ее выпуклая поверхность выполнена асферической с уравнением поверхности y² =2r₀z-(1-e²)z², где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности, y, z - координаты асферической поверхности, причем е² лежит в пределах 1.0÷1.5, и установленную перед ней плоскопараллельную пластинку, состоящую из плосковыпуклой и плосковогнутой линз, выполненных из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны n_e(=0.546 мкм)не превышает 0.002, а разность коэффициентов средней дисперсии _e превышает 20.

Введение в оптическую схему окуляра микроскопа, установленной перед плосковыпуклой линзой плоскопараллельной пластинки из плосковыпуклой и плосковогнутой линз, выполненных из оптических материалов с вышеупомянутыми характеристиками, позволяет создать окуляр с увеличенным удалением выходного зрачка и улучшенной коррекцией полевых аберраций.

Совокупность всех признаков позволяет решить поставленную задачу, исключение любого из них ведет к невозможности реализации окуляра микроскопа с увеличенным удалением выходного зрачка 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 плоскопараллельную пластинку из плосковыпуклой 1 и плосковогнутой 2 линз и плосковыпуклую линзу 3, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку.

Таблица 1.
	r, мм	d, мм	Марка стекла	ne	e
0			Воздух	1.000000	0.0
1		7.0	СТК9	1.746048	50.05
2	-14.41	2.0	ТФ4	1.746231	27.95
3	00	1.0	Воздух	1.000000	0.0
4	18.6512*	5.0	СТК9	1.746048	50.05
5			Воздух	1.000000	0.0
*) - асферическая поверхность, е2=1.227
Таблица 2.
Название характеристики	Значение
Видимое увеличение, , крат	10
Фокусное расстояние, f', мм	25
Угловое поле, 2, гр. мн	42.40
Диаметр выходного зрачка, D', мм	1
Таблица 3.
h, мм	tg'	s', мм	y', мм	%	S'F'-S'C'
0.5	2	-0,01542	-0,00031	-0,0296	-0,16263

0.3536	1,414	-0,00771	-0,00011	-0,0148	-0,16268
0	0	0	0	0	-0,16273
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
21.20	-29.6	147	9.90	-1.27	-1.27	0.00	1.4	0
15.26	-28.0	147	6.95	-0.59	-0.59	0.00	0.7	0.011
0	-26.4	147	0	0	0	0	0	0

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 в пространстве изображений 2y'=20 мм, коэффициентом видимого поля K=2y' ..

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

- увеличенное удаление выходного зрачка;

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

Окуляр микроскопа, содержащий плосковыпуклую линзу, обращенную плоской поверхностью к выходному зрачку, выпуклая поверхность которой выполнена асферической с уравнением поверхности

y²=2r₀z-(1-e²)z²,

где r₀ - радиус кривизны при вершине поверхности;

y, z - координаты асферической поверхности,

причем e ² лежит в пределах 1,1÷1,5, отличающийся тем, что перед линзой установлена плоскопараллельная пластинка, состоящая из плосковыпуклой и плосковогнутой линз, выполненных из оптических материалов, для которых разность показателей преломления для основной длины волны n_e(=0,546 мкм) не превышает 0,002, а разность коэффициентов средней дисперсии _e превышает 20.