[发明专利]一种显微镜物镜

说明书

本发明属于光学显微成像技术领域，具体公开了一种显微镜物镜，包括扫描器和若干镜片，物镜根据激发光波长计算的后焦平面位于物镜镜体之外；扫描器为单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于物镜的后焦平面；扫描器为一组两个的单轴扫描器时，物镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置。本发明采用保持入射光束直径不变，增大视场角，外置物镜后焦平面的设计理念，为台式多光子显微镜提供一种低成本、小体积的高数值孔径大视场成像显微镜物镜。

技术领域

本发明涉及光学显微成像技术领域，具体涉及一种显微镜物镜。

背景技术

显微镜物镜作为一种大孔径角和小视场角的光学系统，在通光光束直径一定时，大孔径角意味着较短的焦距，与小视场角共同决定了显微镜物镜具有很小的视场和较大的放大率。近年来，相关研究表明增大物镜前孔径对于提高荧光的收集效率有很大好处。一些公司也推出了低放大率和高数值孔径的专为多光子荧光应用而优化的物镜。这些低放大率，高数值孔径的物镜主要依靠大大提高光束直径从而带来了大视场，大通光量的优点，其视场角与原有小光束直径的物镜保持一致。这些显微镜物镜的通光光束直径的大大增加，带来了大视场，大通光量的优点，然而会造成显微镜物镜非常昂贵而且体积巨大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显微镜物镜，以解决现有低放大率和高数值孔径的显微镜物镜体积大，成本高的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种显微镜物镜，包括扫描器和若干镜片，物镜根据激发光波长计算的后焦平面位于物镜镜体之外；扫描器为单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于物镜的后焦平面；扫描器为一组两个的单轴扫描器时，物镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置。

本发明的工作原理及优点在于：本发明与扫描透镜相比，本发明具有超短焦距，高数值孔径，较小视场角；与普通的显微镜物镜相比，本发明具有较大视场角和外置的后焦平面，因此本发明与普通扫描透镜和普通显微镜物镜都有很大区别，是独一无二的。在使用时，使用单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器时，单一的单轴扫描器或单一的双轴扫描器位于的一种显微镜物镜的后焦平面；使用一组两个的单轴扫描器时，的一种显微镜物镜的后焦平面位于一组两个的单轴扫描器的中间位置，由于本发明的物镜后焦平面远离物镜镜体（通常为数毫米远），因此有足够的空间安装扫描器，而无需传统激光扫描显微镜中扫描器和物镜之间的必须的扫描透镜和套筒透镜（tube lens），显微镜扫描和成像光路的长度被大大缩短，整个物镜体积得以减小。

进一步，物镜的视场直径大于或者等于1毫米。

进一步，物镜的视场角大于等于 20 度。

进一步，物镜的入射光束直径大于或等于 5 毫米。本方案保持现有的入射光束直径不变，解决了现有大视场物镜需要增大入射光束直径导致物镜体积较大的问题。

进一步，物镜的数值孔径大于或等于 0.7。此为较佳的大数值孔径大小。进一步，物镜的工作距离大于或等于 1 毫米。此为较佳的物镜工作距离。

进一步，镜片数量为五个。本方案采用五个镜片，为最佳镜片数量。

进一步，镜片的材质为光学玻璃或高分子聚合物或红外成像材料。以上三种材料均为镜片可采用的较佳材料。

附图说明

图 1 为本发明的实施方式一的光学结构示意图；

图 2 为本发明的实施方式一的激发光波长的点列图；

图 3 为本发明的实施方式一的激发光波长的傅里叶变换调制传递函数图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：