專利名稱：格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變焦透鏡，尤其涉及在格里諾(Greenough)式體視顯微鏡中使用的變焦透鏡。
背景技術(shù)：
已知的體視顯微鏡用變焦透鏡的現(xiàn)有例有，例如，特公昭48-31259號公報(bào)中所記載的變焦透鏡。該現(xiàn)有例是四組結(jié)構(gòu)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)。
此外，另一個已知的現(xiàn)有例是，例如特公平6-48328號公報(bào)中所記載的變焦透鏡。該現(xiàn)有例是3組結(jié)構(gòu)的無焦點(diǎn)變焦透鏡。
發(fā)明內(nèi)容
特公昭48-31259號公報(bào)中所記載的變焦透鏡是4組結(jié)構(gòu)，組數(shù)較多。此外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而成本高，所以不理想。
特公平6-48328號公報(bào)中所記載的變焦透鏡是三組結(jié)構(gòu)。但是卻是無焦點(diǎn)變焦透鏡。在無焦點(diǎn)變焦透鏡的情況下，為了作為體視顯微鏡來使用，在將物體面投影到成像面上時(shí)，需要在變焦透鏡的前后配置成像光學(xué)系統(tǒng)。因此體視顯微鏡自身存在比較復(fù)雜、成本高的缺點(diǎn)。
此外，作為三組結(jié)構(gòu)的聚焦光學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)有例，已知有德國專利公開第19943015A1號中所記載的光學(xué)系統(tǒng)。但是，該光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)性能不夠高。
本發(fā)明的變焦透鏡在具有光軸相交的一對光學(xué)系統(tǒng)的格里諾式體視顯微鏡中使用。并且，本發(fā)明的變焦透鏡，從物體一側(cè)開始，順序地由具有正折射能力的第一透鏡組、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組、具有正折射能力的第三透鏡組構(gòu)成，通過改變各透鏡組之間的間隔來改變倍率，并滿足下列的條件-0.5＜f2/f1＜-0.29
其中，f1、f2分別是第一透鏡組和第二透鏡組的焦距。
在該透鏡結(jié)構(gòu)的變焦透鏡中，如果f2/f1不符合條件，則性能變差。而且其性能在實(shí)際使用時(shí)的允許范圍之外。即，無論f2/f1的上限超過-0.29，還是下限低于-0.5，都導(dǎo)致放大率失衡，從而不能良好地校正各象差。
此外，本發(fā)明的變焦透鏡是在使物體面與第三透鏡組之間的間隔固定的狀態(tài)下，通過改變各透鏡組的間隔來改變倍率的光學(xué)系統(tǒng)。
該透鏡結(jié)構(gòu)的變焦透鏡在改變倍率時(shí)，物體面與第三透鏡組的間隔不變。即由于第三透鏡組在在改變倍率時(shí)不移動，所以可以簡化結(jié)構(gòu)。因此，可以降低成本。
而且，如果用將正透鏡和凹凸透鏡接合而成的接合透鏡來構(gòu)成第一透鏡組，則可以得到最簡單的透鏡結(jié)構(gòu)。因此，例如在使第一組移動時(shí)，也可以使之容易地移動，而且在象差校正方面也比較理想。
此外，如果用將正透鏡和凹凸透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成第三透鏡組，則能以最簡單的結(jié)構(gòu)，良好地校正象差。
而且，最好是第一透鏡組和第三透鏡組都是將正透鏡和凹凸透鏡接合而成的接合透鏡。此外，作為變焦的方式來說，最好是倍率越高，第一透鏡組G1與第二透鏡組G2的間隔值越長，而第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的間隔越短。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2～5的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施例6的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本發(fā)明的實(shí)施例1的象差圖。
圖5本發(fā)明的實(shí)施例2的象差圖。
圖6本發(fā)明的實(shí)施例3的象差圖。
圖7本發(fā)明的實(shí)施例4的象差圖。
圖8本發(fā)明的實(shí)施例5的象差圖。
圖9本發(fā)明的實(shí)施例6的象差圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)圖示的實(shí)施例，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
本發(fā)明的格里諾式變焦透鏡的實(shí)施例1～6分別具有圖1～圖6所示的結(jié)構(gòu)，并具有下列數(shù)據(jù)實(shí)施例1f2/f1＝-0.36S r d nd VdOBJ∞ d11.
1 75.43644.20201.61342 57.412 -21.66741.50001.74000 31.713 -51.1043d21.
4 -29.70072.60971.55232 63.755 19.49692.01021.
6 -30.52811.41221.66446 35.817 11.39712.82301.72825 28.468 -46.9320d31.
9 46.42101.83791.74000 28.2910 20.27135.00301.55963 61.1711-38.1889233.9110 1.
IMG∞第1狀態(tài)第2狀態(tài) 第3狀態(tài)焦距 96.8789122.2828 54.3088d1 177.3610 134.9995 118.6715d2 1.0000 50.0364 79.7689d3 20.579413.9045 0.5000實(shí)施例2f2/f1＝-0.44S r d nd VdOBJ ∞d1 1.
1 50.2498 2.0000 1.7495035.282 22.7855 4.5000 1.6180063.333 -104.3975 d2 1.
4 -32.5788 1.5000 1.6400060.075 13.7640 3.0000 1.8010034.976 31.3627 d3 1.
7 75.3717 2.0000 1.7204734.718 24.5155 4.0000 1.6180063.339 -48.2826 205.1679 1.
IMG ∞第1狀態(tài) 第2狀態(tài)第3狀態(tài)焦距100.5266 115.1106 54.1991d1 183.3818 141.5308 120.6567d2 4.000057.603493.8856d3 31.1605 19.40794.0000
177.82094.5000 1.61800 63.332 -22.13912.0000 1.74950 35.283 -51.5324d2 1.
4 -14.24183.0000 1.80100 34.975 -7.5503 1.5000 1.65160 58.55636.7823d3 1.
741.88092.0000 1.74950 35.28815.53574.0000 1.61800 63.339 -32.6137217.6615 1.
IMG ∞第1狀態(tài)第2狀態(tài) 第3狀態(tài)焦距 98.2250110.380557.0725d1 186.6853 143.8504120.6567d2 4.0000 51.8132 81.3920d3 15.363410.3851 4.0000實(shí)施例4f2/f1＝-0.49Sr d nd Vd0BJ ∞ d11.
156.6619 1.85431.75142 35.29224.5704 4.46891.61011 63.323 -82.7647 d21.
4 -41.7264 2.87741.64444 60.23514.0580 1.00001.79093 34.81631.8620 d31.
777.7218 4.19281.75354 34.90828.8927 6.00001.58933 63.199 -52.2647 219.7213 1.
IMG ∞第1狀態(tài) 第2狀態(tài)第3狀態(tài)焦距103.6305 132.4456 61.8580d1 180.3422 138.9149 118.3795d2 3.3946 59.095698.0842d3 41.753827.48029.0270
1 48.1882 2.15171.74951 35.332 21.6528 3.71071.61800 63.333 -94.3505 d21.
4 -19.9580 3.26111.74951 35.335 -7.2434 1.00001.69680 55.536 41.0006 d31.
7 109.44203.59611.61800 63.338 -12.7881 2.33391.72047 34.719 -27.2081 217.9036 1.
IMG ∞第1狀態(tài) 第2狀態(tài) 第3狀態(tài)焦距96.2030 115.0336 51.0876d1 190.6241144.8513 121.2567d2 1.2258 53.6336 87.3863d3 19.5622 12.9272 2.7692實(shí)施例6f2/f1＝-0.46S r dnd VdOBJ ∞ d1 1.
1 47.6054 2.4000 1.7495035.282 21.8098 4.5000 1.6180063.333 -103.0130d2 1.
4 56.3736 2.0000 1.5709950.805 -12.3283 1.5000 1.6400060.076 18.4100 2.0000 1.
7 -28.6763 1.3000 1.5174252.438 10.0298 2.5000 1.5750141.509 -91.5107 d3 1.
10 133.73302.2000 1.7204734.7111 21.9623 4.5000 1.6779055.3412 -51.7380 225.3177 1.
IMG ∞第1狀態(tài) 第2狀態(tài) 第3狀態(tài)焦距101.0490131.6414 73.8741d1 176.4441136.6567 117.6567d2 1.0000 52.4952 83.1170d3 35.3125 23.6048 11.9230在上述數(shù)據(jù)中，S是面編號，圖1～圖3中的r1、r2……THI是面間隔，圖1～圖3中的d1、d2……nd是折射率，Vd是阿貝數(shù)。面編號中的OBJ表示物體面，IMG表示成像面。
(實(shí)施例1)本發(fā)明的實(shí)施例1采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，OBJ是物體面，IMG1、IMG2分別是左右成像面，AX1、AX2分別是左右光學(xué)系統(tǒng)的光軸。即，左右一對光學(xué)系統(tǒng)的光軸AX1與AX2在物體面上相交。
左右光學(xué)系統(tǒng)，如圖1所示，都是從物體一側(cè)開始，順序地配置有具有正折射能力的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組G2、具有正折射能力的第三透鏡組G3。上述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將正透鏡和負(fù)凹凸透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。上述第二透鏡組G2從物體一側(cè)開始順序地由負(fù)透鏡、將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。上述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。
然后，按照數(shù)據(jù)中所記載的那樣改變各透鏡組的間隔等L0、L1、L2、L3來改變倍率。本實(shí)施例的象差圖如圖4所示。
如數(shù)據(jù)中所示，本實(shí)施例中，倍率越高，第一透鏡組G1與第二透鏡組G2的間隔L1的值越長，而倍率越高，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的間隔L2越短。而且，這些實(shí)施例中，第三透鏡組G3與成像面IMG的間隔L3在各種變焦?fàn)顟B(tài)下都是相等的值。即，都是第三透鏡組在變焦中相對于物體面固定的例子。
(實(shí)施例2至實(shí)施例5)本發(fā)明的實(shí)施例2至實(shí)施例5的左右光學(xué)系統(tǒng)都分別如圖2所示，從物體一側(cè)開始順序地由具有正折射能力的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組G2、具有正折射能力的第三透鏡組G3構(gòu)成。上述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。上述第二透鏡組G2由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。上述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。此外，在圖5中示出實(shí)施例2的象差圖，在圖6中示出實(shí)施例3的象差圖，在圖7中示出實(shí)施例4的象差圖，在圖8中示出實(shí)施例5的象差圖。
如數(shù)據(jù)中所示，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1相同，倍率越高，第一透鏡組G1與第二透鏡組G2的間隔L1的值越長，而倍率越高，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的間隔L2越短。
在這些實(shí)施例中，第三透鏡組G3與成像面IMG的間隔L3在各種變焦?fàn)顟B(tài)下都是相等的值。即，在這些實(shí)施例2～5中，都是第三透鏡組在變焦中相對于物體面固定的例子。
本發(fā)明的實(shí)施例6，如圖3所示，從物體一側(cè)開始順序地由具有正折射能力的第一透鏡組G1、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組G2、具有正折射能力的第三透鏡組G3構(gòu)成。上述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。上述第二透鏡組G2從物體一側(cè)開始順序地由將正透鏡和負(fù)透鏡接合而成的凹凸形狀的負(fù)的接合透鏡、將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的凹凸形狀的負(fù)的接合透鏡構(gòu)成。上述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。實(shí)施例6的象差圖在圖9中示出。
如數(shù)據(jù)中所示，在實(shí)施例6中，與實(shí)施例1～5相同，倍率越高，第一透鏡組G1與第二透鏡組G2的間隔L1的值越長，而倍率越高，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的間隔L2越短。此外，在該實(shí)施例中，第三透鏡組G3與成像面IMG的間隔L3在各種變焦?fàn)顟B(tài)下都是相等的值。即，在這些實(shí)施例2～5中，都是第三透鏡組在變焦中相對于物體面固定的例子。
在這些實(shí)施例1～6中，如數(shù)據(jù)中所記載的那樣，f2/f1的值都滿足條件。
根據(jù)本發(fā)明，通過采用三組極為簡單的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)變焦比比較大的變焦比(6～8×)的格里諾式體視顯微鏡的變焦透鏡。
權(quán)利要求
1.一種格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其具有光學(xué)系統(tǒng)的光軸相交的一對光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，其從物體一側(cè)開始，順序地由具有正折射能力的第一透鏡組、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組、具有正折射能力的第三透鏡組構(gòu)成，通過改變各透鏡組之間的間隔來改變倍率，并滿足下列的條件-0.5＜f2/f1＜-0.29其中，f1、f2分別是第一透鏡組和第二透鏡組的焦距。
2.如權(quán)利要求1所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，在使所述物體面與所述第三透鏡組之間的間隔固定的狀態(tài)下，通過改變各透鏡組的間隔來改變倍率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，所述第一透鏡組由將正透鏡和凹凸透鏡接合而成的正的透鏡組成部分構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，所述第三透鏡組由將正透鏡和凹凸透鏡接合而成的正的透鏡組成部分構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1或2所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，倍率越高，第一透鏡組G1與第二透鏡組G2的間隔值越長，第二透鏡組G2與第三透鏡組G3的間隔越短。
6.如權(quán)利要求1或2所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，所述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將正透鏡和負(fù)的凹凸透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成，所述第二透鏡組G2從物體一側(cè)開始順序地由負(fù)透鏡、將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成，所述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)的凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1或2所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，所述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)的凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成，所述第二透鏡組G2由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成，所述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)的凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1或2所述的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，其特征在于，所述第一透鏡組G1由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)的凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成，所述第二透鏡組G2從物體一側(cè)開始，順序地由將正透鏡和負(fù)透鏡接合而成的凹凸形狀的負(fù)的接合透鏡、將負(fù)透鏡和正透鏡接合而成的凹凸形狀的負(fù)的接合透鏡構(gòu)成，所述第三透鏡組G3由從物體一側(cè)開始順序地將負(fù)的凹凸透鏡和正透鏡接合而成的接合透鏡構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種由少量的透鏡組構(gòu)成、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，并且具有足夠高的光學(xué)性能的具有光軸相交的一對光學(xué)系統(tǒng)的格里諾式體視顯微鏡用變焦透鏡，該變焦透鏡從物體一側(cè)開始，順序地由具有正折射能力的第一透鏡組、具有負(fù)折射能力的第二透鏡組、具有正折射能力的第三透鏡組構(gòu)成，通過改變各透鏡組之間的間隔來改變倍率，并滿足下列的條件－0.5＜f2/f1＜－0.29。
文檔編號G02B21/22GK1462894SQ0313641
公開日2003年12月24日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月27日
發(fā)明者山之內(nèi)一彥 申請人:奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會社