[发明专利]一种大视场数的显微镜物镜

说明书

本发明适用光学器件技术领域，提供了一种大视场数的显微镜物镜，本发明在物镜中依次设置增大物方视场的第一透镜、承担高光焦度并调节彗差的第二透镜、校正二级色差的第一透镜组、具有正光焦度的第二透镜组、负光焦度的第三透镜组和用于校正场曲的第四透镜组，可以通过增加单次成像的面积来减少扫描和拼接的时间，使显微镜在达到高分辨率的同时增加视场扫描的速度，大大减少了数据采样的时间，实现采集信息的高通量和大数据。

技术领域

本发明属于光学器件技术领域，尤其涉及一种大视场数的显微镜物镜。

背景技术

显微物镜以一定的视场角、焦距、相对孔径完成其特定的成像功能。但是受光学成像原理的限制，这些光学特性参数之间是相互制约的。显微物镜具备大数值孔径带来高分辨率的特点，但是受光学系统收集信息能力的限制，通常很难同时兼顾高分辨率和大视场。

常规显微物镜的视场数(F.N.)为22mm，不能满足大面积甚至是全切片成像的要求。现有的技术多采用快速扫描和视场拼接的方法实现全切片成像。由于受到单个视场尺寸以及视场拼接算法的限制，全片成像速度较慢，需要数分钟才能完成全片扫描成像。如现有技术中，通过采用结构相同的粘合元件和透镜组来保证高数值孔径，但会导致高倍率以及常规像方线视场带来的物方视场会很小，不能满足宽视场的需求。又如通过采用对称性双高斯结构可以实现低倍率以及增大物方视场，但会导致数值孔径较小而不能满足高分辨率需求。同时，在基因测序系统、病理切片扫描成像系统等前沿科研仪器上又需要达到高分辨率的同时增加视场扫描的速度的条件，现有技术存在不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大视场数的显微镜物镜，旨在解决宽视场(即大视场数和低倍率)且达到较高数值孔径，同时具有平场、复消色差、成像质量优异、成本适中和便于加工的技术问题或者其中之一。

本发明提供了一种大视场数的显微镜物镜，从物方开始依次由第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第三透镜组和第四透镜组组成；

所述第一透镜设置为齐明透镜，用于高数值孔径时增大物方视场；

所述第二透镜设置为正弯月透镜，用于承担高数值孔径所需的高光焦度并调节彗差；

所述第一透镜组由从物方开始依次排列的高折射率的第三透镜、低色散且低折射率的第四透镜和高色散的第五透镜相互结合组成，用于校正二级色差；

所述第三透镜组由从物方开始依次排列的第八透镜和第九透镜相互结合组成；所述第九透镜为双凹负透镜，其两个曲率中心位于像空间一侧；

所述第四透镜组由从物方开始依次排列的第十透镜和第十一透镜相互结合组成，用于校正大视场带来的严重场曲；所述第十透镜为双凹负透镜，其两个曲率中心位于物空间一侧；所述第十一透镜为负弯月透镜，其两个曲率中心位于物空间一侧。

优选的，还包括设置在所述第一透镜组与所述第三透镜组之间的第二透镜组；

所述第二透镜组由从物方开始依次排列的第六透镜和第七透镜相互结合组成，所述第二透镜组设置为具有正光焦度的双胶合透镜组。

优选的，所述第一透镜设置为具有负光焦度；

所述第二透镜设置为具有正光焦度；

所述第一透镜组设置为具有正光焦度的三胶合透镜组；

所述第二透镜组设置为具有正光焦度的双胶合透镜组；

所述第三透镜组设置为具有负光焦度的双胶合透镜组；

所述第四透镜组设置为具有正光焦度的双胶合透镜组。

优选的，所述第四透镜组的像方还设置有管镜，用以使像方成实像；所述管镜从物方开始依次由第五透镜组、第十四透镜和第十五透镜组成；