一种显微镜管镜的制作方法

本申请属于光学镜头，涉及一种显微镜管镜。

背景技术：

1、显微镜作为科学研究和医学领域的重要工具，其更新换代也在不断地发展和进步，但其性能直接依赖于其中的核心组件-显微镜管镜，显微镜管镜是其中至关重要的一部分，它直接影响到显微镜成像的质量，传统的显微镜管镜虽然已经具有相当高的性能，但其结构构造单一而且在某些特定领域，比如半导体技术、生物医学研究、材料科学等方面使用就会受到限制，其不足之处为成像清晰度差分辨率低等原因，为此本申请研究开发出更高性能的显微镜管镜来满足对于更高分辨率、更高清晰成像的需求。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种显微镜管镜，具有高性能可变焦距、高分辨率和精准成像等特性。

2、为达到上述目的，本申请通过如下的技术方案来实现的。

3、本申请的技术方案是提供一种显微镜管镜，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片，其中第一镜片和第二镜片均为正弯月型透镜，第三镜片为双凹型透镜，第四镜片为双凸型透镜；

4、在沿主光轴方向上，光阑与第一镜片的前表面之间距离d1为40-50mm，第一镜片的后表面与第二镜片的前表面之间距离d2为12-16mm，第二镜片的后表面与第三镜片的前表面之间距离d3为2.5-3.0mm，第三镜片的后表面与第四镜片的前表面之间距离d4为30-60mm，第四镜片的后表面与像面之间距离d5为20-30mm。

5、本技术方案的显微镜管镜，在光学设计上采用衍射极限的设计方法进行结构设置，采用相对简单的结构形式，采用四枚镜片就可通过改变相互之间的间隔来完成多款式不同焦距的变化和高质量分辨率的要求。

6、其原理是利用衍射极限的公式sinθ＝1.22λ/d，其中θ是角分辨率，λ是波长，d是光圈直径。当θ很小时，sinθ约等于tagθ，约等于d/f，其中d是最小分辨尺寸，f是焦距，即可认为d/f＝1.22λ/d，推导出f/d＝d/1.22λ。f/d就是焦距/光圈直径就是我们常说的光圈f值，当f值越小的时候，分辨率就越高，这样接近理想设计的思路可以得到最高的分辨率，另外将光阑设置在显微物镜的像方焦点上使成为对无限远矫正相差的远心镜头的设计思路可以解决物面的对准精度也可减少像面的读数精度使整个相面照度均匀及整个画面的清晰度一致。

7、在该技术方案的一个具体实施方式中，镜头总焦距|f|为134mm<f1<160mm，第一镜片的焦距f1为46mm<f1<50mm，第二透镜的焦距f2为44mm<f2<48mm，第三透镜的焦距f3为-15mm<f3<-11mm，第四透镜的焦距f4为58mm<f4<62mm。

8、在该技术方案的一个具体实施方式中，第一镜片l1满足：17<r1<19，108<r2<112，4.8<h1<5.2，其中r1为前表面曲率半径，r2为后表面曲率半径，h1为镜片的中心厚度；

9、第一镜片的折射率为1.44，第一镜片的色散系数为94.5，有效口径为22-26mm。

10、在该技术方案的一个具体实施方式中，第二镜片l2满足：15<r3<17，65<r4<67，4.8<h2<5.2，其中r3为前表面曲率半径，r4为后表面曲率半径，h2为镜片的中心厚度；

11、第二镜片的折射率为1.44，第二镜片的色散系数为94.5，有效口径为18-22mm。

12、在该技术方案的一个具体实施方式中，第三镜片l3满足：-31<r5<-29，19<r6<21，4.8<h3<5.2，其中r5为前表面曲率半径，r6为后表面曲率半径，h3为镜片的中心厚度；

13、第三镜片的折射率为1.88，第三镜片的色散系数为40.8，有效口径为16-20mm。

14、在该技术方案的一个具体实施方式中，第四镜片l4满足：54<r7<56，-155<r8<-145，3.4<h4<3.8，其中r7为前表面曲率半径，r8为后表面曲率半径，h4为镜片的中心厚度；

15、第四镜片的折射率为1.67，第三镜片的色散系数为32，有效口径为24-28mm。

16、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

技术特征：

1.一种显微镜管镜，其特征在于，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片，其中第一镜片和第二镜片均为正弯月型透镜，第三镜片为双凹型透镜，第四镜片为双凸型透镜；

2.根据权利要求1所述的显微镜管镜，其特征在于，镜头总焦距|f|为134mm<f1<160mm，第一镜片的焦距f1为46mm<f1<50mm，第二透镜的焦距f2为44mm<f2<48mm，第三透镜的焦距f3为-15mm<f3<-11mm，第四透镜的焦距f4为58mm<f4<62mm。

3.根据权利要求1所述的显微镜管镜，其特征在于，第一镜片l1满足：17<r1<19，108<r2<112，4.8<h1<5.2，其中r1为前表面曲率半径，r2为后表面曲率半径，h1为镜片的中心厚度；

4.根据权利要求1所述的显微镜管镜，其特征在于，第二镜片l2满足：15<r3<17，65<r4<67，4.8<h2<5.2，其中r3为前表面曲率半径，r4为后表面曲率半径，h2为镜片的中心厚度；

5.根据权利要求1所述的显微镜管镜，其特征在于，第三镜片l3满足：-31<r5<-29，19<r6<21，4.8<h3<5.2，其中r5为前表面曲率半径，r6为后表面曲率半径，h3为镜片的中心厚度；

6.根据权利要求1所述的显微镜管镜，其特征在于，第四镜片l4满足：54<r7<56，-155<r8<-145，3.4<h4<3.8，其中r7为前表面曲率半径，r8为后表面曲率半径，h4为镜片的中心厚度；

技术总结本申请涉及一种显微镜管镜，包括沿光线入射方向依次设置的第一镜片、第二镜片、第三镜片和第四镜片，其中第一镜片和第二镜片均为正弯月型透镜，第三镜片为双凹型透镜，第四镜片为双凸型透镜；在沿主光轴方向上，光阑与第一镜片的前表面之间距离d1为40‑50mm，第一镜片的后表面与第二镜片的前表面之间距离d2为12‑16mm，第二镜片的后表面与第三镜片的前表面之间距离d3为2.5‑3.0mm，第三镜片的后表面与第四镜片的前表面之间距离d4为30‑60mm，第四镜片的后表面与像面之间距离d5为20‑30mm。技术研发人员：敖益辉,罗顺权,曾宇凡,吴国华受保护的技术使用者：深圳市视清科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/2