一种显微镜物镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种显微镜物镜，属于光学领域。其包括同光轴装置的十三片球面玻璃透镜，从物方至像方依次排列：第一透镜，第二透镜，其中第三、第四、第五透镜组合为胶合透镜组，第六、第七、第八透镜组合为胶合透镜组，第九、第十透镜组合为胶合透镜组，第十一、第十二、第十三透镜组合为胶合透镜组。该显微镜物镜可实现高分辨力的成像，具有视场大、分辨率高、体积小、加工工艺成熟、成本低等特点。
【专利说明】一种显微镜物镜
【技术领域】
[0001] 本发明属于光学领域，更具体地说，涉及一种显微镜物镜。
【背景技术】
[0002] 显微镜已成为很多行业研究必不可少的高科技设备，在一些精密微型领域广泛应 用，特别在医疗和科研等中具有不可替代的作用。
[0003] 显微镜物镜的视场的大小会影响观察范围，视场越大，可观察到的范围就越大，这 样能更好和完整的观察目标；目前世界上已有各类显微镜物镜，但是目前技术上能达到的 视场一般保持在20mm左右，而最大的视场也只有25mm，且都只适用于目视观察方面；随着 科技的发展，目前很多领域已开始应用CCD图像自动采集方面的技术，因此需要更大的显 微镜物镜的视场，而常规的显微镜物镜的视场将无法满足需求。
[0004] 中国专利号：200810087210. 3申请日：2008年03月24日，公开了一份名称为一种 显微镜物镜的专利，其由至少四个透镜或透镜组（Lp L2A，L2B，L3, L4A，L4B，Gp G2)组成并能够 优选地被用于改进图像对比度。根据该发明，从物体侧观察，可将与光轴同心对准的相板集 成到第一透镜和第二透镜（L 2A*L2B)之间的空气空间中以及从该空气空间中取出。所限定 地布置相板和相关联地将实际光瞳偏移到显微镜物镜的前两个透镜和L 2A、L2B)或透镜 组之间的空气空间中允许最初被设计为亮视场变型的显微镜物镜被重新设计为相对简单 的相衬变型，但是其视场仍然较小，而且制造成本高。
[0005] 中国专利号：200780016306. 4申请日：2007年04月26日，公开了一份名称为一 种显微镜物镜的专利文件，其具有优选反对称的透镜或透镜组，成像比例为-100倍，视场 值为20。根据该发明，该显微镜物镜由9个透镜和3个粘合元件构成，从对象一侧（左侧） 开始是由具有正光焦度的近似一个半球镜L1形成的透镜、具有正光焦度的凹凸透镜L2、具 有正光焦度的两重粘合元件G1、具有正光焦度的另一个两重粘合元件G2、具有负光焦度的 两重粘合元件G3，最后是具有负光焦度的凹凸透镜L9。通过采用结构相同的粘合元件和透 镜对，可以改善图像对比度，但是其存在视场值低且生产成本高，加工困难。
【发明内容】
[0006] 1.要解决的问题
[0007] 针对现有显微镜物镜的视场小，而常规的显微镜物镜的视场将无法满足需求而且 成本高的问题，本发明提供一种显微镜物镜，其具有视场大、分辨率高、体积小、加工工艺易 操作、成本低的优势。
[0008] 2.技术方案
[0009] 为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
[0010] 一种显微镜物镜，包括同光轴装置的十三片球面透镜，从物方至像方依次排列，从 物方至像方的十三片球面透镜分别为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透 镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第i^一透镜、第十二透镜和第十三 透镜；第一透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面；第二透镜面向物方为凸面，面向像方为 凸面；第三透镜、第四透镜和第五透镜组合为胶合透镜组，其中第三透镜面向物方为凸面， 面向像方为凹面；第四透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面；第五透镜面向物方为凹面， 面向像方为凸面，第三透镜面向像方的凹面与第四透镜面向物方的凸面胶合在一起，第四 透镜面向像方的凸面与第五透镜面向物方的凹面胶合在一起；第六透镜、第七透镜和第八 透镜组合为胶合透镜组，其中第六透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面；第七透镜面向物 方为凸面，面向像方为凹面；第八透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，第六透镜面向像 方的凹面与第七透镜面向物方的凸面胶合在一起，第七透镜面向像方的凹面与第八透镜面 向物方的凸面胶合在一起；第九透镜和第十透镜组合为胶合透镜组，其中第九透镜面向物 方为凸面，面向像方为凸面；第十透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，第九透镜面向像 方的凸面与第十透镜面向物方的凹面胶合在一起；第十一透镜、第十二透镜和第十三透镜 组合为胶合透镜组，其中第十一透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面；第十二透镜面向 物方为凸面，面向像方为凸面，第十三透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，第i 透镜 面向像方的凹面与第十二透镜面向物方的凸面胶合在一起，第十二透镜面向像方的凸面与 第十三透镜面向物方的凹面胶合在一起；上述十三个透镜共十九个镜面，第一透镜的凹面 为第一镜面，第一透镜的凸面为第二镜面，第二透镜面向物方的凸面为第三镜面，第二透镜 面向像方的凸面为第四镜面，第三透镜面向物方的凸面为第五镜面，第三透镜和第四透镜 的胶合面为第六镜面，第四透镜和第五透镜的胶合面为第七镜面，第五透镜面向像方的凸 面为第八镜面，第六透镜面向物方的凸面为第九镜面，第六透镜和第七透镜的胶合面为第 十镜面，第七透镜和第八透镜的胶合面为第十一镜面，第八透镜面向像方的凸面为第十二 镜面，第九透镜面向物方的凸面为第十三镜面，第九透镜和第十透镜的胶合面为第十四镜 面，第十透镜面向像方的凹面为第十五镜面，第十一透镜面向物方的凹面为第十六镜面，第 十一透镜和第十二透镜的胶合面为第十七镜面，第十二透镜和第十三透镜的胶合面为第 十八镜面，第十三透镜面向像方的凹面为第十九镜面；十九个镜面的结构参数为：
[0011] 第一镜面为 R1 = - 59. 625 ?一59. 025mm、D1 = 4. 287 ?4. 425mm、Ψ1 = 12. 251 ?12. 508mm ;
[0012] 第二镜面为 R2 = - 21. 915 ?一21. 255mm、D2 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ2 = 12. 799 ?13. 060mm ;
[0013] 第三镜面为 R3 = 29. 956 ?30. 575mm、D3 = 7· 912 ?8. 080mm、Ψ3 = 14. 176 ? 14. 325mm ；
[0014] 第四镜面为 R4 = - 58. 077 ?一57. 502mm、D4 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ4 = 14. 036 ?14. 185mm ；
[0015] 第五镜面为 R5 = 39. 981 ?40. 390mm、D5 = 1· 554 ?1. 630mm、Ψ5 = 13. 167 ? 13.440mm ；
[0016] 第六镜面为 R6 = 19. 487 ?20. 085mm、D6 = 10. 937 ?11. 055mm、Ψ6 = 12. 217 ? 12. 465mm ；
[0017] 第七镜面为 R7 = - 20. 093 ?一19. 495mm、D7 = 1· 559 ?1. 630mm、Ψ7 = 11. 889 ?12. 135mm ；
[0018] 第八镜面为 R8 = - 48. 143 ?一47. 655mm、D8 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ8 = 12. 127 ?12. 380mm ;
[0019] 第九镜面为 R9 = 15. 869 ?16. 360mm、D9 = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ9 = 11. 522 ? 11. 715mm ；
[0020] 第十镜面为 RIO = 42. 436 ?42. 870mm、D10 = 2· 457 ?2. 535mm、Ψ 10 = 10. 727 ? 10. 950mm ；
[0021] 第 ^-一 镜面为 Rll = 12. 205 ?12. 715mm、Dll = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ 11 = 9· 089 ?9. 272mm ;
[0022] 第十二镜面为 R12 =- 124. 989 ?一123. 738mm、D12 = 0· 283 ?0· 305mm、Ψ12 =8.853 ?9. 040mm ；
[0023] 第十三镜面为 R13 = 17. 398 ?18. 115mm、D13 = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ 13 = 8·152 ?8· 325mm ；
[0024] 第十四镜面为 R14 = - 28. 091 ?一26. 985mm、D14 = 5· 932 ?6· 060mm、Ψ14 = 7· 137 ?7. 285mm ；
[0025] 第十五镜面为 R15 = 40. 957 ?42. 215mm、D15 = 7· 912 ?8· 080mm、Ψ 15 = 5· 441 ?5· 560mm ；
[0026] 第十六镜面为 R16 = - 13. 645 ?一12. 970mm、D16 = 2· 457 ?2· 535mm、Ψ16 = 3. 241 ?3. 345mm ；
[0027] 第十七镜面为 R17 = 18. 323 ?19. 080mm、D17 = 5· 041 ?5. 150mm、Ψ 17 = 3. 141 ?3. 245mm ；
[0028] 第十八镜面为 R18 = - 5· 901 ?一5. 606mm、D18 = 2· 457 ?2. 535mm、Ψ18 = 3· 017 ?3. 115mm ；
[0029] 第十九镜面为 R19 = 10. 679 ?11. 010mm、D19 = 199. 109 ?201. 078mm、Ψ 19 = 2. 749 ?2. 868mm。
[0030] 其中R1为第一镜面的曲率半径；D1为第一镜面的镜面距离；Ψ?为第一镜面的有 效通光孔径，R2-R19、D2-D19以及Ψ2-Ψ19的含义依次类推，十九个镜面的结构参数见下 表：
[0031] 表1十九个镜面的结构参数
[0032]
【权利要求】
1. 一种显微镜物镜，包括同光轴装置的十三片球面透镜，从物方至像方依次排列，从物 方至像方的十三片球面透镜分别为：第一透镜（L1)、第二透镜（L2)、第三透镜（L3)、第四透 镜（L4)、第五透镜（L5)、第六透镜（L6)、第七透镜（L7)、第八透镜（L8)、第九透镜（L9)、第 十透镜（L10)、第^ 透镜（L11)、第十二透镜（L12)和第十三透镜（L13);其特征在于：第 一透镜（L1)面向物方为凹面，面向像方为凸面；第二透镜（L2)面向物方为凸面，面向像方 为凸面；第三透镜（L3)、第四透镜（L4)和第五透镜（L5)组合为胶合透镜组，其中第三透 镜（L3)面向物方为凸面，面向像方为凹面；第四透镜（L4)面向物方为凸面，面向像方为凸 面；第五透镜（L5)面向物方为凹面，面向像方为凸面，第三透镜（L3)面向像方的凹面与第 四透镜（L4)面向物方的凸面胶合在一起，第四透镜（L4)面向像方的凸面与第五透镜（L5) 面向物方的凹面胶合在一起；第六透镜（L6)、第七透镜（L7)和第八透镜（L8)组合为胶合 透镜组，其中第六透镜（L6)面向物方为凸面，面向像方为凹面；第七透镜（L7)面向物方为 凸面，面向像方为凹面；第八透镜（L8)面向物方为凸面，面向像方为凸面，第六透镜（L6)面 向像方的凹面与第七透镜（L7)面向物方的凸面胶合在一起，第七透镜（L7)面向像方的凹 面与第八透镜（L8)面向物方的凸面胶合在一起；第九透镜（L9)和第十透镜（L10)组合为 胶合透镜组，其中第九透镜（L9)面向物方为凸面，面向像方为凸面；第十透镜（L10)面向物 方为凹面，面向像方为凹面，第九透镜（L9)面向像方的凸面与第十透镜（L10)面向物方的 凹面胶合在一起；第十一透镜（L11)、第十二透镜（L12)和第十三透镜（L13)组合为胶合透 镜组，其中第i^一透镜（L11)面向物方为凹面，面向像方为凹面；第十二透镜（L12)面向物 方为凸面，面向像方为凸面，第十三透镜（L13)面向物方为凹面，面向像方为凹面，第^ 透镜（L11)面向像方的凹面与第十二透镜（L12)面向物方的凸面胶合在一起，第十二透镜 (L12)面向像方的凸面与第十三透镜（L12)面向物方的凹面胶合在一起。
2. 根据权利要求1所述的一种显微镜物镜，其特征在于：所述十三个透镜共十九个镜 面，第一透镜（L1)的凹面为第一镜面，第一透镜（L1)的凸面为第二镜面，第二透镜（L2)面 向物方的凸面为第三镜面，第二透镜（L2)面向像方的凸面为第四镜面，第三透镜（L3)面向 物方的凸面为第五镜面，第三透镜（L3)和第四透镜（L4)的胶合面为第六镜面，第四透镜 (L4)和第五透镜（L5)的胶合面为第七镜面，第五透镜（L5)面向像方的凸面为第八镜面，第 六透镜（L6)面向物方的凸面为第九镜面，第六透镜（L6)和第七透镜（L7)的胶合面为第十 镜面，第七透镜（L7)和第八透镜（L8)的胶合面为第十一镜面，第八透镜（L8)面向像方的 凸面为第十二镜面，第九透镜（L9)面向物方的凸面为第十三镜面，第九透镜（L9)和第十透 镜（L10)的胶合面为第十四镜面，第十透镜（L10)面向像方的凹面为第十五镜面，第十一透 镜（L11)面向物方的凹面为第十六镜面，第十一透镜（L11)和第十二透镜（L12)的胶合面 为第十七镜面，第十二透镜（L12)和第十三透镜（L13)的胶合面为第十八镜面，第十三透镜 (L13)面向像方的凹面为第十九镜面；十九个镜面的结构参数为： 第一镜面为 R1 = - 59. 625 ?一59. 025mm、D1 = 4. 287 ?4. 425mm、Ψ 1 = 12. 251 ? 12. 508mm ； 第二镜面为 R2 =- 21. 915 ?一21. 255mm、D2 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ2 = 12. 799 ? 13. 060mm ； 第三镜面为 R3 = 29. 956 ?30. 575mm、D3 = 7· 912 ?8. 080mm、Ψ3 = 14. 176 ? 14. 325mm ； 第四镜面为 R4 = - 58. 077 ?一57. 502mm、D4 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ4 = 14. 036 ? 14. 185mm ； 第五镜面为 R5 = 39. 981 ?40. 390mm、D5 = 1· 554 ?1. 630mm、Ψ5 = 13. 167 ? 13.440mm ； 第六镜面为 R6 = 19. 487 ?20. 085mm、D6 = 10. 937 ?11. 055mm、Ψ6 = 12. 217 ? 12. 465mm ； 第七镜面为 R7 =- 20. 093 ?一19. 495mm、D7 = 1· 559 ?1. 630mm、Ψ7 = 11. 889 ? 12. 135mm ； 第八镜面为 R8 = - 48. 143 ?一47. 655mm、D8 = 0· 186 ?0· 205mm、Ψ8 = 12. 127 ? 12. 380mm ； 第九镜面为 R9 = 15. 869 ?16. 360mm、D9 = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ9 = 11. 522 ? 11. 71 5mm ； 第十镜面为 Rl〇 = 42. 436 ?42. 870mm、DIO = 2· 457 ?2. 535mm、Ψ 10 = 10. 727 ? 10. 950mm ； 第i^一镜面为 Rll = 12. 205 ?12. 715mm、Dll = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ 11 = 9· 089 ? 9.272mm ； 第十二镜面为 R12 = - 124. 989 ?一123. 738mm、D12 = 0· 283 ?0· 305mm、Ψ 12 = 8. 853 ?9. 040mm ； 第十三镜面为 R13 = 17. 398 ?18. 115mm、D13 = 5· 932 ?6. 060mm、Ψ13 = 8· 152 ? 8. 325mm ； 第十四镜面为 R14 = - 28. 091 ?一26. 985mm、D14 = 5· 932 ?6· 060mm、Ψ 14 = 7· 137 ?7· 285mm ； 第十五镜面为 R15 = 40. 957 ?42. 215mm、D15 = 7· 912 ?8· 080mm、Ψ 15 = 5· 441 ? 5. 560mm ； 第十六镜面为 R16 = - 13. 645 ?一12. 970mm、D16 = 2· 457 ?2. 535mm、Ψ 16 = 3. 241 ?3. 345mm ； 第十七镜面为 R17 = 18. 323 ?19. 080mm、D17 = 5· 041 ?5. 150mm、Ψ 17 = 3· 141 ? 3. 245mm ； 第十八镜面为 R18 = - 5· 901 ?一5· 606mm、D18 = 2· 457 ?2· 535mm、Ψ 18 = 3· 017 ? 3. 11 5mm ； 第十九镜面为 R19 = 10. 679 ?11. 010mm、D19 = 199. 109 ?201. 078mm、Ψ 19 = 2. 749 ?2. 868mm。
3. 根据权利要求2所述的一种显微镜物镜，其特征在于：所述第一透镜（L1)的焦 距为39. 87mm，第二透镜（L2)的焦距为46. 54mm，第三透镜、第四透镜和第五透镜组合的 胶合透镜组焦距为-758. 05mm，第六透镜、第七透镜和第八透镜组合的胶合透镜组焦距为 75. 85mm，第九透镜与第十透镜组合的胶合透镜组焦距为511. 89mm，第^ 透镜、第十二透 镜和第十三透镜组合的胶合透镜组焦距为-6. 94mm。
4. 根据权利要求3所述的一种显微镜物镜，其特征在于：所述第一透镜（L1)的折射 率/阿贝系数为1. 80166/44. 26,第二透镜的折射率/阿贝系数为1. 43335/94. 52,第三透 镜的折射率/阿贝系数1. 85544/36. 59,第四透镜的折射率/阿贝系数为1. 43335/94. 52， 第五透镜的折射率/阿贝系数为1.80166/44. 26,第六透镜的折射率/阿贝系数为 1. 43335/94. 52,第七透镜的折射率/阿贝系数为1. 78800/47. 49,第八透镜的折射率/阿 贝系数为1. 43335/94. 52,第九透镜的折射率/阿贝系数为1. 43335/94. 52,第十透镜的折 射率/阿贝系数为1. 69211/54. 54,第i^一透镜的折射率/阿贝系数为1. 85544/36. 59， 第十二透镜的折射率/阿贝系数为1. 92286/20. 88,第十三透镜的折射率/阿贝系数为 1.85544/36. 59。
5.根据权利要求1、2或3中任意一项所述的一种显微镜物镜，其特征在于：所述的显 微镜物镜最大视场为50mm。
【文档编号】G02B21/02GK204116703SQ201420638898
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】文里云, 迪米特 申请人:南京康庄光电仪器有限公司