[發明專利]一種顯微物鏡以及寬視場高分辨率成像系統

有效

• 申請號: 201710113001.0
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106772976B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 鄭臻榮;陶驍;申俊飛;常勝倩;劉思奇;孫鵬;謝婷;張思曼;李華燁;張文濤
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B21/00;G02B13/00;G02B13/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開一種顯微物鏡，具有光軸自左向右順序排列的第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組、第四透鏡組、第五透鏡組、第六透鏡組、第七透鏡組、第八透鏡組、第九透鏡組和第十透鏡組，所述第一透鏡組光焦度為負；所述第二透鏡組為雙膠合透鏡，第一片透鏡光焦度為正，第二片透鏡光焦度為負；所述第三透鏡組光焦度為正；所述第四透鏡組和五透鏡組為雙膠合透鏡，每組的第一片透鏡光焦度為負，第二片透鏡光焦度為正；所述的第六透鏡組光焦度為正；第七透鏡組光焦度為負；第八透鏡組光焦度為負；第九透鏡組光焦度為正；第十透鏡組光焦度為正。本發明還公開一種具有上述顯微物鏡寬視場高分辨率成像系統。

技術領域

本發明屬于光學顯微技術領域，特別涉及一種顯微物鏡以及具有該顯微物鏡的寬視場高分辨率成像系統。

背景技術

隨著科學技術的發展，人們不斷追求越來越大的視場和越來越高的分辨能力。在顯微成像領域，這一點顯得尤為重要，一個好的物鏡結構對顯微鏡成像的效果影響甚遠。

普通的顯微鏡物鏡在視場和分辨能力上不能兼得，而提高物鏡的成像質量對于整個顯微系統來說又非常的重要，這里顯微系統分辨能力主要取決于物鏡的衍射極限，所以物鏡的設計是整個顯微系統中至關重要的部分。

顯微物鏡的數值孔徑是顯微鏡的重要光學參數，由瑞利判據和正弦條件可知，顯微系統的分辨率可表示為σ＝0.61λ/NA，其中λ為光波長，NA為數值孔徑。使用短波長的光可以提高顯微系統的分辨率。在同樣波長下的光，要想提高顯微系統的分辨率，則應該增加數值孔徑NA。顯微鏡的數值孔徑可表示為NA＝nsinα，所以可以通過使用油浸物鏡來增加數值孔徑的值，但是這樣的加大了使用的難度。此外，物鏡的數值孔徑在一定程度上還取決于光學系統像差的校正情況，我們常用低折射率、低色散的螢石鏡片來改善色差提高鏡頭的成像品質。

如今，光學顯微鏡在生物醫學等眾多領域發揮著重要的作用。來到20世紀，光學顯微鏡的分辨能力已經可以到納米尺度。現在的顯微鏡在大視場范圍內的觀察，尤其是在大視場熒光下觀察的需求越來越多，而增大顯微物鏡的視場同時具有較高的分辨率是今后顯微物鏡設計的關鍵。

發明內容

本發明提供了一種顯微物鏡以及具有該顯微物鏡的寬視場高分辨率成像系統，通過對光學系統的設計和照明裝置的改進，使顯微物鏡能在不同照明方式下進行觀察，有效提高了顯微物鏡系統的分辨率和應用范圍。

本發明為解決技術問題所采用的技術方案如下：

一種顯微物鏡，所述的顯微物鏡具有光軸自左向右順序排列的第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組、第四透鏡組、第五透鏡組、第六透鏡組、第七透鏡組、第八透鏡組、第九透鏡組和第十透鏡組。

所述顯微物鏡采用十組十三片球面透鏡，十個透鏡組分別為第一透鏡組為負、第二透鏡組、第三透鏡組、第四透鏡組、第五透鏡組、第六透鏡組、第七透鏡組、第八透鏡組、第九透鏡組和第十透鏡組。所述的第一透鏡組至第五透鏡組采用正透鏡和雙膠合透鏡組合的結構形式，使系統主面前移獲得長焦距和短工作距離。所述的第一透鏡組光焦度為負，第二透鏡組為雙膠合透鏡，第一片透鏡光焦度為正，第二片光焦度為負。第三透鏡組光焦度為正。第四、五透鏡組為雙膠合透鏡，每一組的第一片透鏡光焦度為負，第二片透鏡光焦度為正。所述的第六透鏡組至第十透鏡組采用雙膠合組及高阿貝系數玻璃矯正寬波段色差，延長了系統的后工作距離。所述的第六透鏡組光焦度為正，第七透鏡組光焦度為負，第八透鏡組光焦度為負，第九透鏡組光焦度為正，第十透鏡組光焦度為正。