[發明專利]具有集成的寬視場相機和光束掃描設備的顯微鏡透鏡

有效

• 申請號: 201780016643.7
• 申請日: 2017-02-11
• 公開（公告）號: CN110832378B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 戴維·迪肯希茨;米林德·拉賈德亞克莎
• 申請（專利權）人: 蒙大拿州立大學;紀念斯隆-凱特琳癌癥中心
• 主分類號: G02B21/36
• 分類號: G02B21/36;G02B26/10;G02B13/06;A61B5/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張偉峰;夏凱

1.一種用于觀察目標的設備，所述設備包括：

殼體；

物鏡，所述物鏡位于所述殼體內，所述物鏡包括由所述殼體支撐的第一透鏡組和由所述殼體支撐的第二透鏡組，所述第一透鏡組比所述第二透鏡組更靠近目標；以及

相機，所述相機位于所述物鏡內在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間，所述相機被配置為提供位于所述物鏡的焦點附近的所述目標的視頻圖像，

其中，所述第一透鏡組的外部提供高數值光圈顯微圖像，并且所述第一透鏡組的中心部分提供低數值光圈寬視場視頻。

2.根據權利要求1所述的設備，其中，所述第一透鏡組包括單個消球差超半球透鏡，所述相機位于所述超半球透鏡和所述第二透鏡組之間，并且與所述超半球透鏡的外凸表面相鄰。

3.根據權利要求2所述的設備，其中，所述超半球透鏡包括頂點，并且其中，所述相機在所述頂點處耦合到所述超半球透鏡。

4.根據權利要求2所述的設備，還包括反射元件，所述反射元件與所述超半球透鏡相鄰，并且被配置為將從所述目標反射的光重定向到所述相機。

5.根據權利要求2所述的設備，其中，所述第一透鏡組包括頂點，并且其中，所述相機被定位為離開所述頂點。

6.根據權利要求1所述的設備，其中，所述第一透鏡組包括單個消球差半球透鏡，所述相機位于所述半球透鏡和所述第二透鏡組之間，并且與所述半球透鏡的外凸表面相鄰。

7.根據權利要求6所述的設備，其中，所述半球透鏡包括頂點，并且其中，所述相機在所述頂點處耦合到所述半球透鏡。

8.根據權利要求6所述的設備，還包括反射元件，所述反射元件與所述半球透鏡相鄰，并且被配置為將從所述目標反射的光重定向到所述相機。

9.根據權利要求6所述的設備，其中，所述半球透鏡包括頂點，并且其中，所述相機被定位為離開所述頂點。

10.根據權利要求1所述的設備，其中，所述相機包括半球微透鏡和在透明基板上的不透明膜中的光刻圖案孔以形成光圈。

11.根據權利要求1所述的設備，還包括由所述殼體支撐的第三透鏡組，以及位于所述第二透鏡組和所述第三透鏡組之間的掃描器。

12.根據權利要求11所述的設備，其中，所述掃描器是MEMS掃描器，所述MEMS掃描器被配置為提供所述目標的一部分的三維亞表面成像。

13.根據權利要求1所述的設備，其中，所述第一透鏡組包括具有第一數值光圈和第一視場的透鏡，并且其中，所述第二透鏡組包括具有第二數值光圈和第二視場的透鏡，所述第一數值光圈大于所述第二數值光圈，所述第一視場小于所述第二視場。

14.一種用于觀察目標的系統，所述系統包括：

殼體；

物鏡，所述物鏡位于所述殼體內，所述物鏡包括由所述殼體支撐的一個或多個透鏡的第一透鏡組以及包括由所述殼體支撐的一個或多個透鏡的第二透鏡組，所述第一透鏡組比所述第二透鏡組更靠近目標；

相機，所述相機位于所述物鏡內在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間，所述相機被配置為提供位于所述物鏡的焦點附近的所述目標的視頻圖像；以及

光束掃描器和/或聚焦設備，所述光束掃描器和/或聚焦設備位于所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間，所述光束掃描器和/或聚焦設備被配置為在位于所述物鏡的焦點附近的目標空間內提供三維光束焦點位置的掃描。

15.根據權利要求14所述的系統，其中，在所述第一透鏡組和所述第二透鏡組之間存在間隙，并且其中，所述間隙在2mm和10mm之間。