CN107831590A - 用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，从无限远物镜到相面依次排布，包括第一透镜，第二透镜，第三透镜，第四透镜，第五透镜和第六透镜；第一透镜为凸向物方的弯月形透镜；第二透镜为双凸透镜，第三透镜为双凹透镜，第二透镜与第三透镜相胶合；第四透镜为双凹透镜，第五透镜为双凸透镜，第四透镜与第五透镜相胶合；第六透镜为凸向物方的平凸透镜。所述管镜光路，光谱校正范围为435nm‑685nm，相对孔径大于0.2。其优势在于通过大孔径、宽光谱消像差设计，使得物镜和管镜之间的平行光束可以有更大的空间用以扩展光路，并且保证了成像质量。

Description

用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构
技术领域
本发明涉及一种管镜光路，具体地，涉及一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构。
背景技术
目前无限远校正显微镜已经成为高端显微镜的主流，其优势在于可以在物镜和管镜之间的平行光束增加多种光学元件扩展光路功能。管镜光路是无限远光学系统设计中的一个难点，尤其是要求光谱校正范围较宽、物镜光阑与管镜距离较大时，像差校正十分困难。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构。
根据本发明提供的一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，包括透镜组件；
所述透镜组件包括第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜以及第六透镜；
其中，所述第二透镜与第三透镜相胶合；
所述第四透镜与第五透镜相胶合。
优选地，第一透镜为凸向物方的弯月形透镜；第二透镜为双凸透镜，第三透镜为双凹透镜，第四透镜为双凹透镜，第五透镜为双凸透镜，第六透镜为凸向物方的平凸透镜。
优选地，所述第一透镜的光焦度f1、材料折射率Nd1、阿贝尔系数Vd1分别如下：
-350mm≤f1≤-250mm,1.5≤Nd1≤1.71，45≤Vd1≤56；
所述第二透镜的光焦度f2、材料折射率Nd2、阿贝尔系数Vd2分别如下：
25mm≤f2≤35mm,1.4≤Nd2≤1.6，65≤Vd2≤85；
所述第三透镜的光焦度f3、材料折射率Nd3、阿贝尔系数Vd3分别如下：
-35mm≤f3≤-20mm,1.45≤Nd3≤1.58，50≤Vd3≤70；
所述第四透镜的光焦度f4、材料折射率Nd4、阿贝尔系数Vd4分别如下：
-60mm≤f4≤-40mm,1.5≤Nd4≤1.65，30≤Vd4≤45；
所述第五透镜的光焦度f5、材料折射率Nd5、阿贝尔系数Vd5分别如下：
45mm≤f5≤65mm,1.55≤Nd5≤1.7，55≤Vd5≤70；
所述第六透镜的光焦度f6、材料折射率Nd6、阿贝尔系数Vd6分别如下：
80mm≤f6≤100mm,1.55≤Nd6≤1.75，38≤Vd6≤58。
优选地，光谱校正范围为435nm-685nm，相对孔径大于0.2。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路的光谱校正范围为435nm-685nm，相对孔径大于0.2。其优势在于通过大孔径、宽光谱消像差设计，使得物镜和管镜之间的平行光束可以有更大的空间用以扩展光路，并且保证了成像质量。
2、在无限远校正显微镜的技术领域中，大孔径消像差设计、宽光谱消像差设计分别为本领域的两个技术难点，本发明为了同时解决这两个技术难题提供的各透镜的排列方式和管镜光路结构，具有装配简单、容差性能好的特点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路示意图。
图2为本发明提供的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路Zemax仿真调制传递函数图的界面图。
图3为本发明提供的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路Zemax仿真点列界面图。
图中所示：
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，包括透镜组件；所述透镜组件包括第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7；其中，所述第二透镜3与第三透镜4相胶合；所述第四透镜5与第五透镜6相胶合。
所述第一透镜2为凸向物方的弯月形透镜；第二透镜3为双凸透镜，第三透镜4为双凹透镜，第四透镜5为双凹透镜，第五透镜6为双凸透镜，第六透镜7为凸向物方的平凸透镜。
所述第一透镜2的光焦度f1、材料折射率Nd1、阿贝尔系数Vd1分别如下：-350mm≤f1≤-250mm,1.5≤Nd1≤1.71，45≤Vd1≤56；所述第二透镜3的光焦度f2、材料折射率Nd2、阿贝尔系数Vd2分别如下：25mm≤f2≤35mm,1.4≤Nd2≤1.6，65≤Vd2≤85；所述第三透镜4的光焦度f3、材料折射率Nd3、阿贝尔系数Vd3分别如下：-35mm≤f3≤-20mm,1.45≤Nd3≤1.58，50≤Vd3≤70；所述第四透镜5的光焦度f4、材料折射率Nd4、阿贝尔系数Vd4分别如下：-60mm≤f4≤-40mm,1.5≤Nd4≤1.65，30≤Vd4≤45；所述第五透镜6的光焦度f5、材料折射率Nd5、阿贝尔系数Vd5分别如下：45mm≤f5≤65mm,1.55≤Nd5≤1.7，55≤Vd5≤70；所述第六透镜7的光焦度f6、材料折射率Nd6、阿贝尔系数Vd6分别如下：80mm≤f6≤100mm,1.55≤Nd6≤1.75，38≤Vd6≤58。
本发明提供的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，其光谱校正范围为435nm-685nm，相对孔径大于0.2。
本发明提供的各透镜，即透镜组件中各个透镜的曲面半径R，厚度T，材料折射率Nd，阿贝尔系数Vd，如下表所示：
透镜编号 前表面半径R 后表面半径R 厚度T 材料折射率Nd 阿贝尔系数Vd
第一透镜 33.11 25.85 5 1.70 55.3
第二透镜 28.71 28.71 12 1.53 77.0
第三透镜 -28.71 29.93 15 1.51 60.4
第四透镜 -55.34 69.66 2 1.57 42.8
第五透镜 69.66 -69.66 4.5 1.55 63.5
第六透镜 60.95 无穷大 4 1.66 57.4
下面就优选例对本发明进行更为具体的说明，以便本领域技术人员能够更好地理解本发明权利要求书所记载的技术方案及其中技术特征。本发明提供了一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，包括透镜组件；所述透镜组件设置在入射平行光束的传播路径上，以扩大所述入射平行光束的空间用以扩展光路。
所述透镜组件包括第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7；沿所述入射平行光束的传播方向，第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7依次设置，使得所述入射平行光束先后经过第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7形成出射光束。所述入射平行光束为无限远物镜1射出的光束，所述入射平行光束通过所述透镜组件得到的出射光束在相面清晰成像。在进一步的优选例中，所述透镜组件仅由第一透镜2、第二透镜3、第三透镜4、第四透镜5、第五透镜6以及第六透镜7组成。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，如光路结构的等比例缩放，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (4)

1.一种用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，其特征在于，包括透镜组件；
所述透镜组件包括第一透镜(2)、第二透镜(3)、第三透镜(4)、第四透镜(5)、第五透镜(6)以及第六透镜(7)；
其中，所述第二透镜(3)与第三透镜(4)相胶合；
所述第四透镜(5)与第五透镜(6)相胶合。
2.根据权利要求1所述的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，其特征在于，第一透镜(2)为凸向物方的弯月形透镜；第二透镜(3)为双凸透镜，第三透镜(4)为双凹透镜，第四透镜(5)为双凹透镜，第五透镜(6)为双凸透镜，第六透镜(7)为凸向物方的平凸透镜。
3.根据权利要求1所述的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，其特征在于，所述第一透镜(2)的光焦度f1、材料折射率Nd1、阿贝尔系数Vd1分别如下：
-350mm≤f1≤-250mm,1.5≤Nd1≤1.71，45≤Vd1≤56；
所述第二透镜(3)的光焦度f2、材料折射率Nd2、阿贝尔系数Vd2分别如下：
25mm≤f2≤35mm,1.4≤Nd2≤1.6，65≤Vd2≤85；
所述第三透镜(4)的光焦度f3、材料折射率Nd3、阿贝尔系数Vd3分别如下：
-35mm≤f3≤-20mm,1.45≤Nd3≤1.58，50≤Vd3≤70；
所述第四透镜(5)的光焦度f4、材料折射率Nd4、阿贝尔系数Vd4分别如下：
-60mm≤f4≤-40mm,1.5≤Nd4≤1.65，30≤Vd4≤45；
所述第五透镜(6)的光焦度f5、材料折射率Nd5、阿贝尔系数Vd5分别如下：
45mm≤f5≤65mm,1.55≤Nd5≤1.7，55≤Vd5≤70；
所述第六透镜(7)的光焦度f6、材料折射率Nd6、阿贝尔系数Vd6分别如下：
80mm≤f6≤100mm,1.55≤Nd6≤1.75，38≤Vd6≤58。
4.根据权利要求1所述的用于无限远校正显微镜的宽光谱管镜光路结构，其特征在于，光谱校正范围为435nm-685nm，相对孔径大于0.2。
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