[發明專利]一種無CaF2 5×長工作距離平場復消色差金相顯微物鏡

在審

• 申請號: 201410849002.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104536123A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 蕭澤新;韓海媚;肖華鵬
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B1/00
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

技術領域

本發明涉及顯微物鏡，具體是一種無CaF₂5×長工作距離平場復消色差金相顯微物鏡。

背景技術

顯微物鏡是金相顯微鏡的重要組成部件，其成像質量的高低，直接影響金相顯微鏡的性能。平場復消色差顯微物鏡是像質最好、檔次最高的顯微物鏡。在物鏡中為同時校正軸向色差和二級光譜，常規的辦法是在部分正透鏡中引入光學晶體，如氟化鈣CaF₂等作為制造材料；但特殊光學材料極少，較脆，理化性能不穩定，大尺寸的材料更難以獲得。近年來，有人使用特種玻璃(如TF₃)來部分的替代CaF₂設計制造平場復消色差顯微物鏡，在降低成本和改善工藝方面，顯示出優越性。引發了發明人的深入研究。

對于低倍平場復消色差物鏡，國外同類產品德國萊茨物鏡由5片透鏡組成，日本奧林巴斯由7片透鏡組成，而且均采用了含CaF₂的材料。

發明內容

本發明的目的是要提供一種性價比高的無CaF₂5×長工作距離平場復消色差金相顯微物鏡。

本發明的技術方案是：

一種無CaF₂5×長工作距離平場復消色差金相顯微物鏡，由7片不含CaF₂的光學玻璃制成的凸透鏡和凹透鏡分成4個光組構成，各透鏡與物面中心同軸，從左向右排列順序為：第一片凸透鏡、第二片凹透鏡、第三片凹透鏡、第四片凸透鏡、第五片凹透鏡、第六片凹透鏡、第七片凸透鏡、物面，物面通過光學系統，成像在無窮遠。

所述的4個光組中，第1光組為第一片凸透鏡單片；第2光組為第二片凹透鏡單片；第3光組由第三片凹透鏡和第四片凸透鏡組成的雙膠合組；第4光組由第五片凹透鏡、第六片凹透鏡和第七片凸透鏡組合形成的三膠合組；4個光組中第4光組前端的第三凸透鏡其球面頂端與物面的間距為32mm。

本物鏡的：

工作距離W·D＝32mm；

放大倍率β＝5×(與焦距f'＝200mm鏡筒透鏡配合)；

數值孔徑＝0.15；

孔徑角＝3.15°，(像方視場Ф22mm)；

焦距f'＝40mm；

長齊焦距＝60mm；

本物鏡經幾何像差評價和PTZ3數據表對比測試表明，直觀地反映出d、F、c光在0.707ω帶上相交于一點，三種波長的色球差也較小；匹茨萬場曲(PTZ3)＝-0.005253，平場效果也相當滿意，為一個優秀的光學結構。其優點是：

(1)不含CaF₂5×金相顯微物鏡，達到平場復消色差效果；

(2)大視場、長工作距離；

(3)長齊焦距；

(4)全光子玻璃構成，性價比高。

附圖說明

圖1為本發明顯微物鏡結構示意圖；

圖2為本發明顯微物鏡的幾何像差評價圖；

圖3為本發明的PTZ3數據表；

圖4為“Nikon顯微物鏡規格一覽表”中齊焦距60mm長工作距離成套物鏡參數。

圖中：1、無限遠像面2、凸透鏡3、凹透鏡4、凹透鏡5、凸透鏡6、凹透鏡7、凹透鏡8、凸透鏡9、物面

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作一步的闡述。

參照圖1，本發明無CaF₂5×長工作距離平場復消色差金相顯微物鏡，由7片不含CaF₂的光學玻璃材料制成的凸透鏡和凹透鏡組成4個光組構成，各透鏡與物面中心同軸，從左到右的排列順序為：第一片凸透鏡、第二片凹透鏡、第三片凹透鏡、第四片凸透鏡、第五片凹透鏡、第六片凹透鏡、第七片凸透鏡；成像在無窮遠處。

所述4個光組中，第1光組為第一片凸透鏡單片；第2光組為第二片凹透鏡單片；第3光組由第三片凹透鏡和第四片凸透鏡組成的雙膠合組；第4光組由第五片凹透鏡、第六片凹透鏡和第七片凸透鏡組合形成的三膠合組；4個光組間均有一定間距，分別為3.22mm、1.24mm和1.97mm，第4光組前端的第三凸透鏡其球面頂端與物面的間距為32mm。

圖2為本顯微物鏡的幾何像差評價圖，圖3為此物鏡的PTZ3數據表。

圖2和圖3直觀地反映出d、F、c光在0.707ω帶上相交于一點，三種波長的色球差也較小；匹茨萬場曲(PTZ3)＝-0.005253，平場效果也相當滿意。可見是一個優秀的光學結構。

從圖4對比看，本發明顯微物鏡的性能，在數值孔徑、像方視場、齊焦距與日本尼康產品持平，工作距離為32mm遠優于尼康的23.5mm。