[发明专利]一种宽光谱大视场投影物镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种投影物镜，尤其涉及高精度大视场光学检测的一种宽光谱大视场投影物镜，应用于生物、遗传、医疗和药物等领域的高分辨大视场的研究与检测。

背景技术

应用于生物、遗传、医疗和药物等研究与检测技术的发展，高精度大视场光学检测要求的投影物镜需求日益增强。同时具有宽光谱、高分辨、大视场3种性能的投影物镜的设计和制造十分困难，目前还少有先例。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种宽光谱大视场投影物镜，实现了投影物镜的球面像差、彗差、像散，轴向色像差和倍率色像差等各项像差都得到良好校正，尤其对轴向色差的二级光谱校正良好，又可以降低镜头的加工，测试和装校的难度和成本，同时在具有良好的像方远心投影物镜效果，为后面的取像提供了良好条件。

本发明采用以下技术方案实现：一种宽光谱大视场投影物镜，其从物侧到像侧依次包括第一镜组、第二镜组、第三镜组；

在第二镜组中，满足关系式：Vd＝(nd－1)/(nF－nC)，nd＜1.65且Vd＞62的正透镜一最少有两个，nd＞1.50且Vd＜55的负透镜一最少有一个；其中，Vd为色散系数、体现光学材料的色散程度的常数，nF为波长486nm的F线折射率，nd为波长587nm的d线折射率，nC为波长656nm的C线折射率；

在第三镜组中，含有一对互相面对的凹面一，且所述一对互相面对的凹面一之间至少含有一个负透镜二，且所述负透镜二含有面向物侧的凹面二；第三镜组还满足关系式：至少含有一个正透镜二和一个负透镜二满足ndp＞ndn，至少含有一个正透镜二和一个负透镜二满足Vdp＜Vdn；其中，ndp为相应正透镜二的d线折射率，ndn为相应负透镜二的d线折射率，Vdp为相应正透镜二的色散系数，Vdn为相应负透镜二的色散系数；

第一镜组、第二镜组、第三镜组满足关系式：0.3<f1/fa<2.8，0.25<f2/fa<2.5，0.25<-f3/fa<5.5；其中，f1为第一镜组的组合焦距，f2为第二镜组的组合焦距，f3为第三镜组的组合焦距，fa为整个投影物镜的组合焦距；

其中，在第一镜组与第三镜组之间设置有光阑；在物侧与像侧之间设置有等效平行平板，等效平行平板满足：Tpl＞0.6Dop，其中，Tpl为等效平行平板厚度，Dop为等效平行平板的最大通光口径；

在第二镜组中，还至少含有两个空气透镜满足关系式：|(r21-r22)/(r21+r22)|<0.6，|(Vd21-Vd22)|＞28，|(nd21-nd22)|＞0.09；其中，r21、r22分别为空气透镜两侧的透镜表面的曲率半径，Vd21、Vd22分别为空气透镜两侧的透镜的色散系数，nd21、nd22分别为空气透镜的两侧的透镜的d线折射率；

且第二镜组至少含有二个正透镜在室温条件下满足：dn/dt＜0；其中，n为折射率，t为温度，dn/dt为光学材料的折射率随温度变化的折射率温度系数。

作为上述方案的进一步改进，在第一镜组中：至少含有一个正透镜三和一个负透镜三满足：ndp＞ndn；至少含有一个正透镜三和一个负透镜三满足：Vdp＜Vdn；其中，ndp为相应正透镜三的d线折射率，ndn为相应负透镜三的d线折射率，Vdp为相应正透镜三的色散系数，Vdn为相应负透镜三的色散系数。

作为上述方案的进一步改进，所述等效平行平板设置在第一镜组与第三镜组之间，所述等效平行平板为具有部分透射和部分反射功能的分光束器件。

进一步地，所述宽光谱大视场投影物镜的透镜总数量位于12到28之间。

作为上述方案的进一步改进，第一镜组、第二镜组、第三镜组中的所有透镜表面为球面，不含有非球面，第二镜组、第三镜组均为不含有胶合面的单透镜组成。

作为上述方案的进一步改进，从物侧到像侧，第二镜组依次包括第五透镜、第六透镜、第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜；其中，第六透镜和第九透镜均具有负光焦度，第五透镜、第七透镜、第八透镜、第十透镜和第十一透镜均具有正光焦度。

进一步地，第二镜组的第六透镜与第七透镜之间、第八透镜与第九透镜之间、第九透镜与第十透镜之间均存在一个所述空气透镜。

进一步地，从物侧到像侧，第三镜组依次包括第十二透镜、第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜、第十六透镜、第十七透镜，其中，第十三透镜、第十四透镜、第十五透镜均具有负光焦度，第十二透镜、第十六透镜、第十七透镜均具有正光焦度。