一种宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统的制作方法

本发明涉及一种宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统，属于显微物镜。

背景技术：

1、随着可见光显微成像的成熟，现在市场上为满足高端物质检测，需要宽范围的400nm-1700nm的显微成像进行动态光谱追踪和静态光谱分析，此类物镜主要适用于3c行业的微线路板检测，及药品、食品的检测，能够快速区分判别不同杂质或异样产品对于原先标定的样式的筛选检测，对于封装完毕的带有外包装的化纤及尼龙材质的产品也可以穿透检测，同时在生命科学上对于病理的判断也应用广泛。然而目前现有显微物镜的使用波段较窄，如申请号201710113001.0的专利公开了一种显微物镜以及宽视场高分辨率成像系统，具有光轴自左向右顺序排列的第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第五透镜组、第六透镜组、第七透镜组、第八透镜组、第九透镜组和第十透镜组，然而该系统只能在460-650nm波段成像。现有技术中尚无可适于400-1700nm的宽波段显微物镜。

2、基于此背景条件下，本发明提供一种焦距200mm、放大倍率1倍、适用波段0.4um～1.7um的宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统，具有适用波段宽，远心度高，物距长的特点，适用于微线路板检测，及药品、食品的检测,医学成像检测，光谱分析等应用领域。

技术实现思路

1、本发明提供一种配合200mm管镜的适用于可见光到近红外的1x宽波段复消色差远心显微物镜光学系统，具有成像质量好，波段宽，物距长,远心度高的特点。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

3、一种宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统，包括沿光路传播方向依次设置的透镜组g1、透镜组g2和透镜组g3；

4、透镜组g1的光焦度为正，透镜组g2的光焦度为负，透镜组g3的光焦度为正；

5、透镜组g1包括沿光路传播方向依次设置的透镜l1、透镜l2和透镜l3；透镜l1光焦度为正，透镜l2的光焦度均为负，且透镜l1和透镜l2组合形成胶合透镜；透镜l3的光焦度为负；

6、透镜组g2包括沿光路传播方向依次设置的透镜l4、透镜l5和透镜l6；透镜l4的光焦度为负，透镜l5的光焦度为正，且透镜l4和透镜l5组合形成胶合透镜；透镜l6的光焦度为负；

7、透镜组g3包括沿光路传播方向依次设置的透镜l7和透镜l8；透镜l7的光焦度为正，透镜l8的光焦度为负，且透镜l7和透镜l8组合形成胶合透镜；

8、宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统的适用波段为0.4um～1.7um。

9、本光学系统为无限筒长显微物镜系统。

10、上述透镜组g1、透镜组g2和透镜组g3的光焦度分别为正、负正，具有对称性。

11、上述显微物镜光学系统，实现了0.4um～1.7um的宽波段成像。

12、上述宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统同时满足如下关系式：0.3f＜fg1＜0.4f，-0.2f＜fg2＜-0.05f，0.1f＜fg3＜0.3f，其中，f为宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统的系统焦距，fg1为透镜组g1的焦距，fg2为透镜组g2的焦距，fg3为透镜组g3的焦距。

13、为了进一步提高成像质量，上述宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统同时满足如下关系式：0.1f＜f1＜0.2f，-0.6f＜f2＜-0.5f，-0.2f＜f3＜-0.1f，其中，其中，f为宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统的系统焦距，f1为透镜l1的焦距，f2为透镜l2的焦距，f3为透镜l3的焦距。

14、为了进一步提高成像质量，上述宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统同时满足如下关系式：-0.1f＜f4＜-0.02f，0.02f＜f5＜0.04f，-0.1f＜f6＜-0.06f，0.1f＜f7＜0.3f，-0.6f＜f8＜-0.4f，其中，f为宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统的系统焦距，f4为透镜l4的焦距，f5为透镜l5的焦距，f6为透镜l6的焦距，f7为透镜l7的焦距，f8为透镜l8的焦距。

15、上述透镜l1为具有正光焦度的双凸球面透镜；透镜l2为具有负光焦度的弯月形球面透镜；透镜l3为具有负光焦度的弯月形球面透镜；透镜l1的中心厚度为4.13±0.03mm，透镜l2的中心厚度为1.50±0.03mm，透镜l3的中心厚度为1.30±0.03mm。

16、为了更好地确保成像效果，沿光路传播方向，透镜l1的两面依次为第一物侧面和第一像侧面，透镜l2的两面依次为第二物侧面和第二像侧面，透镜l3的两面依次为第三物侧面和第三像侧面；第一物侧面的曲率半径为14.223±0.005mm，第一像侧面的曲率半径为-25.390±0.005mm；第二物侧面的曲率半径为-25.390±0.005mm，第二像侧面的曲率半径为-39.379±0.005mm；第三物侧面的曲率半径为-15.280±0.005mm，第三像侧面的曲率半径为-38.242±0.005mm。

17、上述透镜l4为具有负光焦度的双凹球面透镜；透镜l5为具有正光焦度的双凸球面透镜；透镜l6为具有负光焦度的平凹球面透镜；透镜l4的中心厚度为1.30±0.03mm，透镜l5的中心厚度为4.29±0.03mm，透镜l6的中心厚度为1.30±0.03mm。

18、为了更好地确保成像效果，沿光路传播方向，透镜l4的两面依次为第四物侧面和第四像侧面，透镜l5的两面依次为第五物侧面和第五像侧面，透镜l6的两面依次为第六物侧面和第六像侧面；第四物侧面的曲率半径为-24.156±0.005mm，第四像侧面的曲率半径为7.700±0.005mm；第五物侧面的曲率半径为7.700±0.005mm，第五像侧面的曲率半径为-17.906±0.005mm；第六物侧面的曲率半径为-11.373±0.005mm，第六像侧面的曲率半径无穷大。

19、上述透镜l7为具有正光焦度的双凸球面透镜；透镜l8为具有负光焦度的弯月形球面透镜；透镜l7的中心厚度为6.64±0.03mm，透镜l8的中心厚度为1.80±0.03mm；沿光路传播方向，透镜l7的两面依次为第七物侧面和第七像侧面，透镜l8的两面依次为第八物侧面和第八像侧面；第七物侧面的曲率半径为245.500±0.005mm，第七像侧面的曲率半径为-19.440±0.005mm；第八物侧面的曲率半径为-19.440±0.005mm，第八像侧面的曲率半径为-26.490±0.005mm。

20、为了更好地兼顾光学系统的综合性能，透镜l1与透镜l2之间的中心间隔为0，透镜l2与透镜l3之间的中心间隔为7.98±0.03mm；透镜l3与透镜l4之间的中心间隔为23.67±0.03mm；透镜l4与透镜l5之间的中心间隔为0，透镜l5与透镜l6之间的中心间隔为17.58±0.03mm；透镜l6与透镜l7之间的中心间隔为18.61±0.03mm；透镜l7与透镜l8之间的中心间隔为0。

21、本发明未提及的技术均参照现有技术。

22、本发明宽波段复消色差微光平场远心显微物镜光学系统具有如下有益效果：

23、1)本发明所述光学系统实现0.4um～1.7um的宽波段消色差，适用波段长。

24、2)本发明所述光学系统物距大，达到18mm，物面到镜头的空间大，适用范围广。

25、3)本发明所述光学系统采用物方远心设计，远心度＜0.7°，远心度高，放大率稳定，适用于光学测量。