[發明專利]一種顯微鏡物鏡

在審

• 申請號: 202110344510.0
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113189758A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 蘇州溢博倫光電儀器有限公司
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于光學顯微成像技術領域，具體公開了一種顯微鏡物鏡，包括掃描器和若干鏡片，物鏡根據激發光波長計算的后焦平面位于物鏡鏡體之外；掃描器為單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器時，單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器位于物鏡的后焦平面；掃描器為一組兩個的單軸掃描器時，物鏡的后焦平面位于一組兩個的單軸掃描器的中間位置。本發明采用保持入射光束直徑不變，增大視場角，外置物鏡后焦平面的設計理念，為臺式多光子顯微鏡提供一種低成本、小體積的高數值孔徑大視場成像顯微鏡物鏡。

技術領域

本發明涉及光學顯微成像技術領域，具體涉及一種顯微鏡物鏡。

背景技術

顯微鏡物鏡作為一種大孔徑角和小視場角的光學系統，在通光光束直徑一定時，大孔徑角意味著較短的焦距，與小視場角共同決定了顯微鏡物鏡具有很小的視場和較大的放大率。近年來，相關研究表明增大物鏡前孔徑對于提高熒光的收集效率有很大好處。一些公司也推出了低放大率和高數值孔徑的專為多光子熒光應用而優化的物鏡。這些低放大率，高數值孔徑的物鏡主要依靠大大提高光束直徑從而帶來了大視場，大通光量的優點，其視場角與原有小光束直徑的物鏡保持一致。這些顯微鏡物鏡的通光光束直徑的大大增加，帶來了大視場，大通光量的優點，然而會造成顯微鏡物鏡非常昂貴而且體積巨大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種顯微鏡物鏡，以解決現有低放大率和高數值孔徑的顯微鏡物鏡體積大，成本高的問題。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種顯微鏡物鏡，包括掃描器和若干鏡片，物鏡根據激發光波長計算的后焦平面位于物鏡鏡體之外；掃描器為單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器時，單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器位于物鏡的后焦平面；掃描器為一組兩個的單軸掃描器時，物鏡的后焦平面位于一組兩個的單軸掃描器的中間位置。

本發明的工作原理及優點在于：本發明與掃描透鏡相比，本發明具有超短焦距，高數值孔徑，較小視場角；與普通的顯微鏡物鏡相比，本發明具有較大視場角和外置的后焦平面，因此本發明與普通掃描透鏡和普通顯微鏡物鏡都有很大區別，是獨一無二的。在使用時，使用單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器時，單一的單軸掃描器或單一的雙軸掃描器位于的一種顯微鏡物鏡的后焦平面；使用一組兩個的單軸掃描器時，的一種顯微鏡物鏡的后焦平面位于一組兩個的單軸掃描器的中間位置，由于本發明的物鏡后焦平面遠離物鏡鏡體（通常為數毫米遠），因此有足夠的空間安裝掃描器，而無需傳統激光掃描顯微鏡中掃描器和物鏡之間的必須的掃描透鏡和套筒透鏡（tube lens），顯微鏡掃描和成像光路的長度被大大縮短，整個物鏡體積得以減小。

進一步，物鏡的視場直徑大于或者等于1毫米。

進一步，物鏡的視場角大于等于 20 度。

進一步，物鏡的入射光束直徑大于或等于 5 毫米。本方案保持現有的入射光束直徑不變，解決了現有大視場物鏡需要增大入射光束直徑導致物鏡體積較大的問題。

進一步，物鏡的數值孔徑大于或等于 0.7。此為較佳的大數值孔徑大小。進一步，物鏡的工作距離大于或等于 1 毫米。此為較佳的物鏡工作距離。

進一步，鏡片數量為五個。本方案采用五個鏡片，為最佳鏡片數量。

進一步，鏡片的材質為光學玻璃或高分子聚合物或紅外成像材料。以上三種材料均為鏡片可采用的較佳材料。

附圖說明

圖 1 為本發明的實施方式一的光學結構示意圖；

圖 2 為本發明的實施方式一的激發光波長的點列圖；

圖 3 為本發明的實施方式一的激發光波長的傅里葉變換調制傳遞函數圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式進一步詳細的說明：