CN1325958C - 格里诺式体视显微镜用变焦透镜 - Google Patents
格里诺式体视显微镜用变焦透镜 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实现一种由少量的透镜组构成、结构简单、成本低，并且具有足够高的光学性能的具有光轴相交的一对光学***的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，该变焦透镜从物体一侧开始，顺序地由具有正折射能力的第一透镜组、具有负折射能力的第二透镜组、具有正折射能力的第三透镜组构成，通过改变各透镜组之间的间隔来改变倍率，并满足下列的条件：-0.5＜f2/f1＜-0.29。
Description
技术领域
本发明涉及变焦透镜，尤其涉及在格里诺(Greenough)式体视显微镜中使用的变焦透镜。
背景技术
已知的体视显微镜用变焦透镜的现有例有，例如，特公昭48-31259号公报中所记载的变焦透镜。该现有例是四组结构的聚焦光学***。
此外，另一个已知的现有例是，例如特公平6-48328号公报中所记载的变焦透镜。该现有例是3组结构的无焦点变焦透镜。
发明内容
特公昭48-31259号公报中所记载的变焦透镜是4组结构，组数较多。此外，结构复杂。因而成本高，所以不理想。
特公平6-48328号公报中所记载的变焦透镜是三组结构。但是却是无焦点变焦透镜。在无焦点变焦透镜的情况下，为了作为体视显微镜来使用，在将物体面投影到成像面上时，需要在变焦透镜的前后配置成像光学***。因此体视显微镜自身存在比较复杂、成本高的缺点。
此外，作为三组结构的聚焦光学***的现有例，已知有德国专利公开第19943015A1号中所记载的光学***。但是，该光学***的光学性能不够高。
本发明的变焦透镜在具有光轴相交的一对光学***的格里诺式体视显微镜中使用。并且，本发明的变焦透镜，从物体一侧开始，顺序地由具有正折射能力的第一透镜组、具有负折射能力的第二透镜组、具有正折射能力的第三透镜组构成，来自上述物体的光通过上述第1透镜组、上述第2透镜组和上述第3透镜组之后，在有限距离的位置上成像，通过改变各透镜组之间的间隔来改变倍率，并满足下列的条件：-0.5＜f2/f1＜-0.29
其中，f1、f2分别是第一透镜组和第二透镜组的焦距。
在该透镜结构的变焦透镜中，如果f2/f1不符合条件，则性能变差。而且其性能在实际使用时的允许范围之外。即，无论f2/f1的上限超过-0.29，还是下限低于-0.5，都导致放大率失衡，从而不能良好地校正各象差。
此外，本发明的变焦透镜是在使物体面与第三透镜组之间的间隔固定的状态下，通过改变各透镜组的间隔来改变倍率的光学***。
该透镜结构的变焦透镜在改变倍率时，物体面与第三透镜组的间隔不变。即由于第三透镜组在改变倍率时不移动，所以可以简化结构。因此，可以降低成本。
而且，如果用将正透镜和凹凸透镜接合而成的接合透镜来构成第一透镜组，则可以得到最简单的透镜结构。因此，例如在使第一组移动时，也可以使之容易地移动，而且在象差校正方面也比较理想。
此外，如果用将正透镜和凹凸透镜接合而成的接合透镜构成第三透镜组，则能以最简单的结构，良好地校正象差。
而且，最好是第一透镜组和第三透镜组都是将正透镜和凹凸透镜接合而成的接合透镜。此外，作为变焦的方式来说，最好是倍率越高，第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔值越长，而第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔越短。
附图说明
图1是本发明的实施例1的结构示意图。
图2是本发明的实施例2～5的结构示意图。
图3是本发明的实施例6的结构示意图。
图4本发明的实施例1的象差图。
图5本发明的实施例2的象差图。
图6本发明的实施例3的象差图。
图7本发明的实施例4的象差图。
图8本发明的实施例5的象差图。
图9本发明的实施例6的象差图。
具体实施方式
下面，根据图示的实施例，对本发明的实施方式进行说明。
本发明的格里诺式变焦透镜的实施例1～6分别具有图1～图6所示的结构，并具有下列数据：
实施例1
f2/f1＝-0.36
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 75.4364 4.2020 1.61342 57.41
2 -21.6674 1.5000 1.74000 31.71
3 -51.1043 d2 1.
4 -29.7007 2.6097 1.55232 63.75
5 19.4969 2.0102 1.
6 -30.5281 1.4122 1.66446 35.81
7 11.3971 2.8230 1.72825 28.46
8 -46.9320 d3 1.
9 46.4210 1.8379 1.74000 28.29
10 20.2713 5.0030 1.55963 61.17
11 -38.1889 233.9110 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 96.8789 122.2828 54.3088
d1 177.3610 134.9995 118.6715
d2 1.0000 50.0364 79.7689
d3 20.5794 13.9045 0.5000
实施例2
f2/f1＝-0.44
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 50.2498 2.0000 1.74950 35.28
2 22.7855 4.5000 1.61800 63.33
3 -104.3975 d2 1.
4 -32.5788 1.5000 1.64000 60.07
5 13.7640 3.0000 1.80100 34.97
6 31.3627 d3 1.
7 75.3717 2.0000 1.72047 34.71
8 24.5155 4.0000 1.61800 63.33
9 -48.2826 205.1679 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 100.5266 115.1106 54.1991
d1 183.3818 141.5308 120.6567
d2 4.0000 57.6034 93.8856
d3 31.1605 19.4079 4.0000
实施例3
f2/f1＝-0.3
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 77.8209 4.5000 1.61800 63.33
2 -22.1391 2.0000 1.74950 35.28
3 -51.5324 d2 1.
4 -14.2418 3.0000 1.80100 34.97
5 -7.5503 1.5000 1.65160 58.55
6 36.7823 d3 1.
7 41.8809 2.0000 1.74950 35.28
8 15.5357 4.0000 1.61800 63.33
9 -32.6137 217.6615 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 98.2250 110.3805 57.0725
d1 186.6853 143.8504 120.6567
d2 4.0000 51.8132 81.3920
d3 15.3634 10.3851 4.0000
实施例4
f2/f1＝-0.49
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 56.6619 1.8543 1.75142 35.29
2 24.5704 4.4689 1.61011 63.32
3 -82.7647 d2 1.
4 -41.7264 2.8774 1.64444 60.23
5 14.0580 1.0000 1.79093 34.81
6 31.8620 d3 1.
7 77.7218 4.1928 1.75354 34.90
8 28.8927 6.0000 1.58933 63.19
9 -52.2647 219.7213 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 103.6305 132.4456 61.8580
d1 180.3422 138.9149 118.3795
d2 3.3946 59.0956 98.0842
d3 41.7538 27.4802 9.0270
实施例5
f2/f1＝-0.33
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 48.1882 2.1517 1.74951 35.33
2 21.6528 3.7107 1.61800 63.33
3 -94.3505 d2 1.
4 -19.9580 3.2611 1.74951 35.33
5 -7.2434 1.0000 1.69680 55.53
6 41.0006 d3 1.
7 109.4420 3.5961 1.61800 63.33
8 -12.7881 2.3339 1.72047 34.71
9 -27.2081 217.9036 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 96.2030 115.0336 51.0876
d1 190.6241 144.8513 121.2567
d2 1.2258 53.6336 87.3863
d3 19.5622 12.9272 2.7692
实施例6
f2/f1＝-0.46
S r d nd Vd
OBJ ∞ d1 1.
1 47.6054 2.4000 1.74950 35.28
2 21.8098 4.5000 1.61800 63.33
3 -103.0130 d2 1.
4 56.3736 2.0000 1.57099 50.80
5 -12.3283 1.5000 1.64000 60.07
6 18.4100 2.0000 1.
7 -28.6763 1.3000 1.51742 52.43
8 10.0298 2.5000 1.57501 41.50
9 -91.5107 d3 1.
10 133.7330 2.2000 1.72047 34.71
11 21.9623 4.5000 1.67790 55.34
12 -51.7380 225.3177 1.
IMG ∞
第1状态 第2状态 第3状态
焦距 101.0490 131.6414 73.8741
d1 176.4441 136.6567 117.6567
d2 1.0000 52.4952 83.1170
d3 35.3125 23.6048 11.9230
在上述数据中，S是面编号，图1～图3中的r1、r2……THI是面间隔，图1～图3中的d1、d2……nd是折射率，Vd是阿贝数。面编号中的OBJ表示物体面，IMG表示成像面。
(实施例1)
本发明的实施例1采用图1所示的结构，OBJ是物体面，IMG1、IMG2分别是左右成像面，AX1、AX2分别是左右光学***的光轴。即，左右一对光学***的光轴AX1与AX2在物体面上相交。
左右光学***，如图1所示，都是从物体一侧开始，顺序地配置有具有正折射能力的第一透镜组G1、具有负折射能力的第二透镜组G2、具有正折射能力的第三透镜组G3。上述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将正透镜和负凹凸透镜接合而成的接合透镜构成。上述第二透镜组G2从物体一侧开始顺序地由负透镜、将负透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。上述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。
然后，按照数据中所记载的那样改变各透镜组的间隔等LO、L1、L2、L3来改变倍率。本实施例的象差图如图4所示。
如数据中所示，本实施例中，倍率越高，第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔L1的值越长，而倍率越高，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔L2越短。而且，这些实施例中，第三透镜组G3与成像面IMG的间隔L3在各种变焦状态下都是相等的值。即，都是第三透镜组在变焦中相对于物体面固定的例子。
(实施例2至实施例5)
本发明的实施例2至实施例5的左右光学***都分别如图2所示，从物体一侧开始顺序地由具有正折射能力的第一透镜组G1、具有负折射能力的第二透镜组G2、具有正折射能力的第三透镜组G3构成。上述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将负凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。上述第二透镜组G2由从物体一侧开始顺序地将负透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。上述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。此外，在图5中示出实施例2的象差图，在图6中示出实施例3的象差图，在图7中示出实施例4的象差图，在图8中示出实施例5的象差图。
如数据中所示，本实施例中，与实施例1相同，倍率越高，第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔L1的值越长，而倍率越高，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔L2越短。
在这些实施例中，第三透镜组G3与成像面IMG的间隔L3在各种变焦状态下都是相等的值。即，在这些实施例2～5中，和实施例1一样，都是第三透镜组在变焦中相对于物体面固定的例子。
本发明的实施例6，如图3所示，从物体一侧开始顺序地由具有正折射能力的第一透镜组G1、具有负折射能力的第二透镜组G2、具有正折射能力的第三透镜组G3构成。上述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将负凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。上述第二透镜组G2从物体一侧开始顺序地由将正透镜和负透镜接合而成的凹凸形状的负的接合透镜、将负透镜和正透镜接合而成的凹凸形状的负的接合透镜构成。上述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。实施例6的象差图在图9中示出。
如数据中所示，在实施例6中，与实施例1～5相同，倍率越高，第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔L1的值越长，而倍率越高，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔L2越短。此外，在该实施例中，第三透镜组G3与成像面IMG的间隔L3在各种变焦状态下都是相等的值。即，在实施例6中，和实施例1～5一样，都是第三透镜组在变焦中相对于物体面固定的例子。
在这些实施例1～6中，如数据中所记载的那样，f2/f1的值都满足条件。
根据本发明，通过采用三组极为简单的结构，可实现变焦比比较大的变焦比(6～8×)的格里诺式体视显微镜的变焦透镜。
Claims (9)
1.一种格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其具有光学***的光轴相交的一对光学***，其特征在于，其从物体一侧开始，顺序地由具有正折射能力的第一透镜组、具有负折射能力的第二透镜组、具有正折射能力的第三透镜组构成，来自上述物体的光通过上述第1透镜组、上述第2透镜组和上述第3透镜组之后，在有限距离的位置上成像，通过改变各透镜组之间的间隔来改变倍率，并满足下列的条件：
-0.5＜f2/f1＜-0.29
其中，f1、f2分别是第一透镜组和第二透镜组的焦距。
2.如权利要求1所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，在使所述物体面与所述第三透镜组之间的间隔固定的状态下，通过改变各透镜组的间隔来改变倍率。
3.如权利要求1或2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，所述第一透镜组由将正透镜和凹凸透镜接合而成的正的透镜组成部分构成。
4.如权利要求1、2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由将正透镜和凹凸透镜接合而成的正的透镜组成部分构成。
5.如权利要求1或2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，倍率越高，第一透镜组G1与第二透镜组G2的间隔值越长，第二透镜组G2与第三透镜组G3的间隔越短。
6.如权利要求1或2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，所述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将正透镜和负的凹凸透镜接合而成的接合透镜构成，所述第二透镜组G2从物体一侧开始顺序地由负透镜、将负透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成，所述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负的凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。
7.如权利要求1或2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其 特征在于，所述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将负的凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成，所述第二透镜组G2由从物体一侧开始顺序地将负透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成，所述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负的凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。
8.如权利要求1或2所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，所述第一透镜组G1由从物体一侧开始顺序地将负的凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成，所述第二透镜组G2从物体一侧开始，顺序地由将正透镜和负透镜接合而成的凹凸形状的负的接合透镜、将负透镜和正透镜接合而成的凹凸形状的负的接合透镜构成，所述第三透镜组G3由从物体一侧开始顺序地将负的凹凸透镜和正透镜接合而成的接合透镜构成。
9.如权利要求3所述的格里诺式体视显微镜用变焦透镜，其特征在于，所述第三透镜组由将正透镜和凹凸透镜接合而成的正的透镜组成部分构成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070711 Termination date: 20200515 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |