[发明专利]一种无CaF2 5×长工作距离平场复消色差金相显微物镜

说明书

技术领域

本发明涉及显微物镜，具体是一种无CaF₂5×长工作距离平场复消色差金相显微物镜。

背景技术

显微物镜是金相显微镜的重要组成部件，其成像质量的高低，直接影响金相显微镜的性能。平场复消色差显微物镜是像质最好、档次最高的显微物镜。在物镜中为同时校正轴向色差和二级光谱，常规的办法是在部分正透镜中引入光学晶体，如氟化钙CaF₂等作为制造材料；但特殊光学材料极少，较脆，理化性能不稳定，大尺寸的材料更难以获得。近年来，有人使用特种玻璃(如TF₃)来部分的替代CaF₂设计制造平场复消色差显微物镜，在降低成本和改善工艺方面，显示出优越性。引发了发明人的深入研究。

对于低倍平场复消色差物镜，国外同类产品德国莱茨物镜由5片透镜组成，日本奥林巴斯由7片透镜组成，而且均采用了含CaF₂的材料。

发明内容

本发明的目的是要提供一种性价比高的无CaF₂5×长工作距离平场复消色差金相显微物镜。

本发明的技术方案是：

一种无CaF₂5×长工作距离平场复消色差金相显微物镜，由7片不含CaF₂的光学玻璃制成的凸透镜和凹透镜分成4个光组构成，各透镜与物面中心同轴，从左向右排列顺序为：第一片凸透镜、第二片凹透镜、第三片凹透镜、第四片凸透镜、第五片凹透镜、第六片凹透镜、第七片凸透镜、物面，物面通过光学系统，成像在无穷远。

所述的4个光组中，第1光组为第一片凸透镜单片；第2光组为第二片凹透镜单片；第3光组由第三片凹透镜和第四片凸透镜组成的双胶合组；第4光组由第五片凹透镜、第六片凹透镜和第七片凸透镜组合形成的三胶合组；4个光组中第4光组前端的第三凸透镜其球面顶端与物面的间距为32mm。

本物镜的：

工作距离W·D＝32mm；

放大倍率β＝5×(与焦距f'＝200mm镜筒透镜配合)；

数值孔径＝0.15；

孔径角＝3.15°，(像方视场Ф22mm)；

焦距f'＝40mm；

长齐焦距＝60mm；

本物镜经几何像差评价和PTZ3数据表对比测试表明，直观地反映出d、F、c光在0.707ω带上相交于一点，三种波长的色球差也较小；匹茨万场曲(PTZ3)＝-0.005253，平场效果也相当满意，为一个优秀的光学结构。其优点是：

(1)不含CaF₂5×金相显微物镜，达到平场复消色差效果；

(2)大视场、长工作距离；

(3)长齐焦距；

(4)全光子玻璃构成，性价比高。

附图说明

图1为本发明显微物镜结构示意图；

图2为本发明显微物镜的几何像差评价图；

图3为本发明的PTZ3数据表；

图4为“Nikon显微物镜规格一览表”中齐焦距60mm长工作距离成套物镜参数。

图中：1、无限远像面2、凸透镜3、凹透镜4、凹透镜5、凸透镜6、凹透镜7、凹透镜8、凸透镜9、物面

具体实施方式

下面结合附图对本发明作一步的阐述。

参照图1，本发明无CaF₂5×长工作距离平场复消色差金相显微物镜，由7片不含CaF₂的光学玻璃材料制成的凸透镜和凹透镜组成4个光组构成，各透镜与物面中心同轴，从左到右的排列顺序为：第一片凸透镜、第二片凹透镜、第三片凹透镜、第四片凸透镜、第五片凹透镜、第六片凹透镜、第七片凸透镜；成像在无穷远处。

所述4个光组中，第1光组为第一片凸透镜单片；第2光组为第二片凹透镜单片；第3光组由第三片凹透镜和第四片凸透镜组成的双胶合组；第4光组由第五片凹透镜、第六片凹透镜和第七片凸透镜组合形成的三胶合组；4个光组间均有一定间距，分别为3.22mm、1.24mm和1.97mm，第4光组前端的第三凸透镜其球面顶端与物面的间距为32mm。

图2为本显微物镜的几何像差评价图，图3为此物镜的PTZ3数据表。

图2和图3直观地反映出d、F、c光在0.707ω带上相交于一点，三种波长的色球差也较小；匹茨万场曲(PTZ3)＝-0.005253，平场效果也相当满意。可见是一个优秀的光学结构。

从图4对比看，本发明显微物镜的性能，在数值孔径、像方视场、齐焦距与日本尼康产品持平，工作距离为32mm远优于尼康的23.5mm。