一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜

本发明属于光学成像，具体涉及一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜。

背景技术：

1、随着微观检测的多元化应用场景扩展，对显微物镜的可操作性和检测效率提出了更高的要求，即对其长工作距和大成像视场的需求。长工作距显微物镜可以在显微物镜和被观测样本之间提供更大的空间，从而兼容检测系统其余组件且易于调焦，降低损坏被观测样本的风险。大成像视场显微物镜可以提供更大的成像视野，一次成像获取的信息更多，有效地提升显微物镜的检测通量，从而提升检测效率。因此进一步提高显微物镜的工作距离和成像视场并保证成像质量，从而提升其应用的可操作性和检测效率，对于微观检测极具重要意义。

2、中国专利公开号为“cn 117706734 a”，专利名称为“一种长工作距离大视场可见光消色差平场物镜”，该方案采用4片透镜实现了工作距离82.4mm、视场数20mm、数值孔径0.16的5倍长工作距大视场可见光消色差平场物镜。但是该平场物镜存在以下不足：首先，其视场数仅20mm，无法同时满足长工作距和大成像视场的应用需求；其次，系统齐焦距离为140mm，无法兼容标准齐焦距离的商用显微光学系统使用；最后，该显微物镜仅消色差并未消除二级光谱，无法实现复消色差。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术中无法实现兼顾长工作距离和大成像视场的通用高成像质量显微物镜的缺陷，提供了一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜。

2、本发明解决技术缺陷的技术方案是：

3、一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，从像侧至物侧沿同一光轴依次包括：第一透镜组g1、第二透镜组g2和第三透镜组g3；

4、所述第一透镜组g1、第二透镜组g2和第三透镜组g3的光焦度相互配合使得系统整体光线平稳传播，其焦距分别满足：

5、1≤|f1/f|≤1.5，2≤|f2/f|≤2.5，1.1≤|f3/f|≤1.6；

6、其中，f为显微物镜的总焦距，f1为第一透镜组g1的焦距，f2为第二透镜组g2的焦距，f3为第三透镜组g3的焦距；

7、所述第一透镜组g1具有负的光焦度，从像侧至物侧沿同一光轴依次包括第一透镜l1、第二透镜l2、第三透镜l3和第四透镜l4；所述第一透镜l1物侧面和第二透镜l2像侧面胶合，所述第二透镜l2物侧面和所述第三透镜l3像侧面的空气间隔为2.5～3.0mm，所述第三透镜l3物侧面和第四透镜l4像侧面胶合；

8、所述第二透镜组g2具有正的光焦度，从像侧至物侧沿同一光轴依次包括第五透镜l5、第六透镜l6、第七透镜l7、第八透镜l8和第九透镜l9；所述第四透镜l4物侧面和第五透镜l5像侧面的空气间隔为1.8～2.3mm，所述第五透镜l5物侧面和第六透镜l6像侧面胶合，所述第六透镜l6物侧面和第七透镜l7像侧面的空气间隔为0.1～0.6mm，所述第七透镜l7物侧面和第八透镜l8像侧面胶合，所述第八透镜l8物侧面和第九透镜l9像侧面胶合。

9、所述第三透镜组g3具有正的光焦度，从像侧至物侧沿同一光轴依次包括第十透镜l10、第十一透镜l11；

10、所述第九透镜l9物侧面和第十透镜l10像侧面的空气间隔为0.8～1.3mm，所述第十透镜l10物侧面和第十一透镜l11像侧面的空气间隔为8.5～9.0mm，所述第十一透镜l11物侧面和物面的空气间隔为27～30mm。

11、在第一透镜组g1中所述第一透镜l1为具有正光焦度的双凸透镜，其焦距为20～30mm，像侧面s1为凸面，物侧面s2为凸面；

12、所述第二透镜l2为具有负光焦度的双凹透镜，其焦距为20～30mm，像侧面s2为凹面，物侧面s3为凹面；

13、所述第三透镜l3为具有正光焦度的弯月透镜，其焦距为40～50mm，像侧面s4为凹面，物侧面s5为凸面；

14、所述第四透镜l4为具有负光焦度的双凹透镜，其焦距为-20～-15mm，像侧面s5为凹面，物侧面s6为凹面。

15、所述第一透镜l1材料为环保型重火石玻璃，所述第二透镜l2材料为环保型氟冕玻璃，所述第三透镜l3材料为环保型重镧火石玻璃，所述第四透镜l4材料为环保型冕玻璃。

16、在第二透镜组g2中所述第五透镜l5为具有负光焦度的弯月透镜，其焦距为15～20mm，材料为环保型重磷冕玻璃，像侧面s7为凹面，物侧面s8为凸面；

17、所述第六透镜l6为具有负光焦度的弯月透镜，其焦距为-20～-15mm，像侧面s8为凹面，物侧面s9为凸面；

18、所述第七透镜l7为具有负光焦度的双凸透镜，其焦距为15～20mm，像侧面s10为凸面，物侧面s11为凸面；

19、所述第八透镜l8为具有负光焦度的双凹透镜，其焦距为-15～-10mm，像侧面s11为凹面，物侧面s12为凹面；

20、所述第九透镜l9为具有正光焦度的双凸透镜，其焦距为20～30mm，像侧面s12为凸面，物侧面s13为凸面。

21、所述第六透镜l6材料为环保型重火石玻璃，所述第七透镜l7材料为环保型镧火石玻璃，所述第八透镜l8材料为环保型重镧火石玻璃，所述第九透镜l9材料为环保型氟冕玻璃。

22、在第三透镜组g3中所述第十透镜l10为具有负光焦度的双凸透镜，其焦距为50～60mm，像侧面s14为凸面，物侧面s15为凸面；

23、所述第十一透镜l11为具有负光焦度的双凸透镜，其焦距为50～60mm，像侧面s16为凸面，物侧面s17为凸面。

24、所述第十透镜l10材料为环保型氟冕玻璃，所述第十一透镜l11材料为环保型重火石玻璃。

25、所述第一透镜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和第十一透镜l11均为球面透镜，易于加工检测。

26、通过本发明以上技术方案，能够取得以下有益效果：

27、(1)本发明采用多块厚弯月透镜校正场曲，具有35mm的系统视场数，系统场曲得到良好校正，在相同曝光时间内可以获取更大的画幅，有效提高显微物镜的检测通量；

28、(2)本发明通过合理的“负-正-正”结构光焦度分配，具有27.5mm的工作距离，齐焦距离为95mm，大幅度改善使用显微物镜时的可操作性和通用性，使得光路搭建的兼容性更强，可广泛应用于半导体工业及生命科学等领域的各类精密检测成像；

29、(3)本发明采用多组双胶合透镜组和三胶合透镜组进行色差校正，在不引入特殊玻璃caf2或二元衍射元件的情况下在420～700nm波段内实现复消色差，保证准确色彩还原度；

30、总而言之，本发明在保证长工作距离、标准齐焦距离、大成像视场和高空间分辨率的同时，全视场平坦，全谱段复消色差，易于加工检测，成像质量优良。

技术特征：

1.一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，从像侧至物侧沿同一光轴依次包括：第一透镜组g1、第二透镜组g2和第三透镜组g3；其特征是，

2.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，所述第六透镜l6材料为环保型重火石玻璃，所述第七透镜l7材料为环保型镧火石玻璃，所述第八透镜l8材料为环保型重镧火石玻璃，所述第九透镜l9材料为环保型氟冕玻璃。

6.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，所述第十透镜l10材料为环保型氟冕玻璃，所述第十一透镜l11材料为环保型重火石玻璃。

8.根据权利要求1所述的一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，其特征在于，所述第一透镜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和第十一透镜l11均为球面透镜。

技术总结一种长工作距大视场平场复消色差10倍显微物镜，属于光学成像技术领域，为了解决现有技术中无法实现兼顾长工作距离和大成像视场的通用高成像质量显微物镜的缺陷，从像侧至物侧同轴依次包括：第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3；所述第一透镜组G1、第二透镜组G2和第三透镜组G3的光焦度相互配合使得系统整体光线平稳传播，其焦距分别满足：1≤|f1/f|≤1.5，2≤|f2/f|≤2.5，1.1≤|f3/f|≤1.6；其中，f为显微物镜的总焦距，f1为第一透镜组G1的焦距，f2为第二透镜组G2的焦距，f3为第三透镜组G3的焦距。在保证长工作距离、标准齐焦距离、大成像视场和高空间分辨率的同时，全视场平坦，全谱段复消色差，广泛应用于半导体工业及生命科学等领域。技术研发人员：贺文俊,洪惠敏受保护的技术使用者：长春理工大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5