CN112526737A - 一种浸液显微物镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光学技术领域，具体是一种浸液显微物镜，所述物面的一侧设置有盖玻片，所述盖玻片的一侧依次设置有第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，且盖玻片与第一透镜组之间设置有液体。本发明通过浸液显微物镜光学系统中的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组进行设置，是第一透镜组具有正屈光力，第二透镜组具有正屈光力，第三透镜组具有负屈光力，使得整个浸液显微物镜光学系统具有很好的光学性能，通过对第一透镜组和第二透镜组的焦点距离、折射率、阿贝数以及厚度进行限定、使得物镜光学系统的场曲、畸变、像差敏感度得到进一步的改善，从而保证浸液显微物镜光学系统的光学性能。

Description

一种浸液显微物镜

技术领域

本发明涉及光学技术领域，具体是一种浸液显微物镜。

背景技术

随着癌细胞免疫荧光成像的发展，对显微镜的荧光性能要求越来越高。通过提高显微镜浸液物镜的数值孔径、放大倍率来满足荧光下的成像质量。一般而言，数值孔径不能无限提高，必须将物镜浸液在油或者更高折射率的液体中。癌细胞免疫荧光探测需要大放大倍率，使得显微镜上观察到跟多细节，在g线上也要有很好的光学性能。这样的浸液显微物镜，轴上像差和倍率色差的补正是很难的，因为像差的影响会导致光学的分辨率性能下降。现有技术中在大数值孔径大放大倍率的浸液物镜中，使用到第一透镜与超半球的第二透镜胶合的工艺，该工艺不但需要高精度的机床与工装才能保证透镜定心同轴而且满足公差的成品率只有70-80%。

经检索，中国专利“一种显微物镜（CN204116699U）”，公开了一种显微物镜，该显微物镜使用十三片玻璃镜片，数值孔径达到1.0，第一、第二、第三为胶合透镜的物镜。但是数值孔径不够大，不方便实际使用和观察，且第一、第二镜片胶合定心加工困难，制造成本高；

经检索，中国专利“物镜、光学系统及显微镜（CN110612468A）”，公开了物镜、光学系统及显微镜, 该显微物镜使用十六片玻璃镜片,具有25倍放大倍率、数值孔径1.1，但是数值孔径、放大倍率不够大，不方便实际使用和观察、第一、第二镜片胶合定心加工困难、使用的镜片数量较多，制造成本高；

经检索，中国专利“浸液显微镜物镜（CN110543005A）”，公开了浸液显微镜物镜，该显微物镜使用十九片玻璃镜片,具有16倍放大倍率，数值孔径0.8，但是数值孔径、放大倍率不够大，不方便实际使用和观察、第一、第二镜片胶合定心加工困难、使用的镜片数量多，制造成本高。

因此，本领域技术人员提供了一种浸液显微物镜，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浸液显微物镜，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种浸液显微物镜，包括物面，所述物面的一侧设置有盖玻片，所述盖玻片的一侧依次设置有第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组，且盖玻片与第一透镜组之间设置有液体；

所述第一透镜组包括具有正屈光力的超半球第一透镜以及正屈光力的第二透镜，所述第一透镜固定于透镜座A中，且第一透镜朝向物面的一侧为第一A面，所述第一透镜远离第一A面的一侧为第一B面，所述第二透镜固定于透镜座B中，且第二透镜朝向物面的一侧为第二A面，所述第二透镜远离第二A面的一侧为第二B面。

所述第二透镜组包括由下至上依次设置的第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜，所述第三透镜朝向物面的一侧为第三A面，且第三透镜远离第三A面的一侧为第三B面，所述第四透镜朝向物面的一侧为第四A面，且第四透镜远离第四A面的一侧为第四B面，所述第五透镜朝向物面的一侧为第五A面，且第五透镜远离第五A面的一侧为第五B面，所述第六透镜朝向物面的一侧为第六A面，且第六透镜远离第六A面的一侧为第六B面，所述第三透镜的第三B面与第四透镜的第四A面胶合，所述第五透镜的第五B面与第六透镜的第六A面胶合，胶合后的所述第四透镜与第三透镜均固定于透镜座C中，胶合后的所述第五透镜和第六透镜均固定于透镜座D中。

所述第三透镜组包括由下至上依次设置的第七透镜、第八透镜、第九透镜、第十透镜、第十一透镜、第十二透镜以及第十三透镜，所述第七透镜朝向物面的一侧为第七A面，且第七透镜远离第七A面的一侧为第七B面，所述第八透镜朝向物面的一侧为第八A面，且第八透镜远离第八A面的一侧为第八B面，所述第九透镜朝向物面的一侧为第九A面，且第九透镜远离第九A面的一侧为第九B面，所述第十透镜朝向物面的一侧为第十A面，且第十透镜远离第十A面的一侧为第十B面，所述第十一透镜朝向物面的一侧为第十一A面，且第十一透镜远离第十一A面的一侧为第十一B面，所述第十二透镜朝向物面的一侧为第十二A面，且第十二透镜远离第十二A面的一侧为第十二B面，所述第十三透镜朝向物面的一侧为第十三A面，且第十三透镜远离第十三A面的一侧为第十三B面；

所述第七透镜的第七B面与第八透镜的第八A面胶合，且第七透镜和第八透镜固定于透镜座E中，所述第九透镜的第九B面与第十透镜的第十A面胶合，且第九透镜与第十透镜均固定于透镜座F中，所述第十一透镜的第十一B面与第十二透镜的第十二A面胶合，且第十一透镜和第十二透镜固定于透镜座G中，所述第十三透镜固定于透镜座H中。

作为本发明更进一步的方案：所述透镜座A的一侧与透镜座B相连，且透镜座A与透镜座B之间的距离为第一透镜与第二透镜在光轴上的间隔，所述透镜座B的另一侧与透镜座C相连，且透镜座B与透镜座C之间的距离为第二透镜与第三透镜在光轴上的间隔，所述透镜座C的另一侧与透镜座D的一侧相连，且透镜座C与透镜座D的间距为第四透镜和第五透镜在光轴上的间隔，所述透镜座E的一侧与透镜座D的一侧相连，且透镜座E与透镜座D之间的距离为第六透镜和第七透镜在光轴上的间隔，所述透镜座F的一侧与透镜座E的一侧相连，且透镜座F与透镜座E之间的距离为第八透镜和第九透镜在光轴上的间隔，所述透镜座G与透镜座F的一侧相连，且透镜座G与透镜座F之间的距离第十透镜和第十一透镜在光轴上的间隔，所述透镜座H的一侧与透镜座G相连，且透镜座H与透镜座G之间的距离为第十二透镜和第十三透镜在光轴上的间隔。

作为本发明更进一步的方案：所述第三透镜具有正屈光力，所述第四透镜具有负屈光力，所述第五透镜具有负屈光力，所述第六透镜具有正屈光力。

作为本发明更进一步的方案：所述第七透镜具有正屈光力，所述第八透镜具有负屈光力，所述第九透镜具有正屈光力，所述第十透镜具有负屈光力，所述第十一透镜具有负屈光力，所述第十二透镜具有正屈光力，所述第十三透镜具有正屈光力。

作为本发明更进一步的方案：所述盖玻片、液体的参数为：

所述盖玻片厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜的焦距f11为8.47，折射率N11为1.60，阿贝数V11为67.7，厚度T11为4.46；

所述第二透镜的焦距f12为12.02，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.50；

所述第三透镜的焦距f21为27.73，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.80；

所述第四透镜的焦距f22为-937.00，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜的焦距f23为-53.74，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜的焦距f24为51.46，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.93；

所述第七透镜的焦距f31为26.69，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.44；

所述第八透镜的焦距f32为-42.99，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜的焦距f33为8.96，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.30；

所述第十透镜的焦距f34为-5.03，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为4.19；

所述第十一透镜的焦距f35为-2.83，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.36；

所述第十二透镜的焦距f36为13.17，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.00；

所述第十三透镜的焦距f37为33.46，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.43。

作为本发明更进一步的方案：所述盖玻片、液体的参数为：

所述盖玻片厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜的焦距f11为7.66，折射率N11为1.65，阿贝数V11为39.7，厚度T11为4.47；

所述第二透镜的焦距f12为13.00，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.11；

所述第三透镜的焦距f21为25.71，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.36；

所述第四透镜的焦距f22为-106.41，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜的焦距f23为-213.66，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜的焦距f24为50.86，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.77；

所述第七透镜的焦距f31为31.41，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.28；

所述第八透镜的焦距f32为-47.02，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜的焦距f33为9.71，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.32；

所述第十透镜的焦距f34为-5.13，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.15；

所述第十一透镜的焦距f35为-2.80，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.23；

所述第十二透镜的焦距f36为13.22，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

所述第十三透镜的焦距f37为30.88，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.71。

作为本发明更进一步的方案：所述盖玻片、液体的参数为：

所述盖玻片厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组、第二透镜组以及第三透镜组中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜的焦距f11为7.58，折射率N11为1.67，阿贝数V11为38.1，厚度T11为4.51；

所述第二透镜的焦距f12为14.08，折射率N12为1.75，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.27。

所述第三透镜的焦距f21为27.61，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.40；

所述第四透镜的焦距f22为-278.83，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜的焦距f23为-119.49，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜的焦距f24为50.16，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.75；

所述第七透镜的焦距f31为29.19，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.30；

所述第八透镜的焦距f32为-42.85，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜的焦距f33为9.79，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.33；

所述第十透镜的焦距f34为-5.14，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.23；

所述第十一透镜的焦距f35为-2.76，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为2.77；

所述第十二透镜的焦距f36为12.68，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

所述第十三透镜的焦距f37为29.71，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.74。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过浸液显微物镜光学系统中的第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组进行设置，是第一透镜组具有正屈光力，第二透镜组具有正屈光力，第三透镜组具有负屈光力，使得整个浸液显微物镜光学系统具有很好的光学性能。

此外，通过对第一透镜组和第二透镜组的焦点距离、折射率、阿贝数以及厚度进行限定、使得物镜光学系统的场曲、畸变、像差敏感度得到进一步的改善，从而保证浸液显微物镜光学系统的光学性能，使得该浸液显微物镜光学系统具有大放大倍率、大数值孔径、高分辨率性能，第一透镜、第二透镜未胶合且较少的镜片数目，降低了加工难度且符合公差的成品率可以达到80-90%。

附图说明

图1为实施例1中一种浸液显微物镜光学系统的透镜构成图；

图2为实施例1中一种浸液显微物镜光学系统的球差图；

图3为实施例1中一种浸液显微物镜光学系统的场曲图；

图4为实施例1中一种浸液显微物镜光学系统的畸变图；

图5为实施例1中一种浸液显微物镜光学系统的MTF（调制传递函数）图；

图6为实施例2中一种浸液显微物镜光学系统的透镜构成图；

图7为实施例2中一种浸液显微物镜光学系统的球差图；

图8为实施例2中一种浸液显微物镜光学系统的场曲图；

图9为实施例2中一种浸液显微物镜光学系统的畸变图；

图10为实施例2中一种浸液显微物镜光学系统的MTF（调制传递函数）图；

图11为实施例3中一种浸液显微物镜光学系统的透镜构成图；

图12为实施例3中一种浸液显微物镜光学系统的球差图；

图13为实施例3中一种浸液显微物镜光学系统的场曲图；

图14为实施例3中一种浸液显微物镜光学系统的畸变图；

图15为实施例3中一种浸液显微物镜光学系统的MTF（调制传递函数）图。

图中：700、物面；701、盖玻片；702、液体；81、第一透镜组；711、第一透镜；712、第二透镜；601、透镜座A；602、透镜座B ；82、第二透镜组；721、第三透镜；722、第四透镜；723、第五透镜；724、第六透镜；603、透镜座C；604、透镜座D；83、第三透镜组；731、第七透镜；732、第八透镜；733、第九透镜；734、第十透镜；735、第十一透镜；736、第十二透镜；737、第十三透镜；605、透镜座E；606、透镜座F；607、透镜座G；608、透镜座H。

具体实施方式

实施例1

请参阅图1～5，本发明实施例中，一种浸液显微物镜，包括物面700，物面700的一侧设置有盖玻片701，盖玻片701的一侧依次设置有第一透镜组81、第二透镜组82和第三透镜组83，且盖玻片701与第一透镜组81之间设置有液体702；

第一透镜组81包括具有正屈光力的超半球第一透镜711以及正屈光力的第二透镜712，第一透镜711固定于透镜座A601中，且第一透镜711朝向物面700的一侧为第一A面，第一透镜711远离第一A面的一侧为第一B面，第二透镜712固定于透镜座B602中，且第二透镜712朝向物面700的一侧为第二A面，第二透镜712远离第二A面的一侧为第二B面。

第二透镜组82包括由下至上依次设置的第三透镜721、第四透镜722、第五透镜723和第六透镜724，第三透镜721朝向物面700的一侧为第三A面，且第三透镜721远离第三A面的一侧为第三B面，第四透镜722朝向物面700的一侧为第四A面，且第四透镜722远离第四A面的一侧为第四B面，第五透镜723朝向物面700的一侧为第五A面，且第五透镜723远离第五A面的一侧为第五B面，第六透镜724朝向物面700的一侧为第六A面，且第六透镜724远离第六A面的一侧为第六B面，第三透镜721的第三B面与第四透镜722的第四A面胶合，第五透镜723的第五B面与第六透镜724的第六A面胶合，胶合后的第四透镜722与第三透镜721均固定于透镜座C603中，胶合后的第五透镜723和第六透镜724均固定于透镜座D604中。

第三透镜组83包括由下至上依次设置的第七透镜731、第八透镜732、第九透镜733、第十透镜734、第十一透镜735、第十二透镜736以及第十三透镜737，第七透镜731朝向物面700的一侧为第七A面，且第七透镜731远离第七A面的一侧为第七B面，第八透镜732朝向物面700的一侧为第八A面，且第八透镜732远离第八A面的一侧为第八B面，第九透镜733朝向物面700的一侧为第九A面，且第九透镜733远离第九A面的一侧为第九B面，第十透镜734朝向物面700的一侧为第十A面，且第十透镜734远离第十A面的一侧为第十B面，第十一透镜735朝向物面700的一侧为第十一A面，且第十一透镜735远离第十一A面的一侧为第十一B面，第十二透镜736朝向物面700的一侧为第十二A面，且第十二透镜736远离第十二A面的一侧为第十二B面，第十三透镜737朝向物面700的一侧为第十三A面，且第十三透镜737远离第十三A面的一侧为第十三B面；

第七透镜731的第七B面与第八透镜732的第八A面胶合，且第七透镜731和第八透镜732固定于透镜座E605中，第九透镜733的第九B面与第十透镜734的第十A面胶合，且第九透镜733与第十透镜734均固定于透镜座F606中，第十一透镜735的第十一B面与第十二透镜736的第十二A面胶合，且第十一透镜735和第十二透镜736固定于透镜座G607中，第十三透镜737固定于透镜座H608中。

进一步的，透镜座A601的一侧与透镜座B602相连，且透镜座A601与透镜座B602之间的距离为第一透镜711与第二透镜712在光轴上的间隔，透镜座B602的另一侧与透镜座C603相连，且透镜座B602与透镜座C603之间的距离为第二透镜712与第三透镜721在光轴上的间隔，透镜座C603的另一侧与透镜座D604的一侧相连，且透镜座C603与透镜座D604的间距为第四透镜722和第五透镜723在光轴上的间隔，透镜座E605的一侧与透镜座D604的一侧相连，且透镜座E605与透镜座D604之间的距离为第六透镜724和第七透镜731在光轴上的间隔，透镜座F606的一侧与透镜座E605的一侧相连，且透镜座F606与透镜座E605之间的距离为第八透镜732和第九透镜733在光轴上的间隔，透镜座G607与透镜座F606的一侧相连，且透镜座G607与透镜座F606之间的距离第十透镜734和第十一透镜735在光轴上的间隔，透镜座H608的一侧与透镜座G607相连，且透镜座H608与透镜座G607之间的距离为第十二透镜736和第十三透镜737在光轴上的间隔。

进一步的，第三透镜721具有正屈光力，第四透镜722具有负屈光力，第五透镜723具有负屈光力，第六透镜724具有正屈光力。

进一步的，第七透镜731具有正屈光力，第八透镜732具有负屈光力，第九透镜733具有正屈光力，第十透镜734具有负屈光力，第十一透镜735具有负屈光力，第十二透镜736具有正屈光力，第十三透镜737具有正屈光力。

进一步的，盖玻片701、液体702的参数为：

盖玻片701厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

液体702厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

第一透镜组81、第二透镜组82以及第三透镜组83中各透镜的光学参数为：

第一透镜711的焦距f11为8.47，折射率N11为1.60，阿贝数V11为67.7，厚度T11为4.46；

第二透镜712的焦距f12为12.02，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.50；

第三透镜721的焦距f21为27.73，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.80；

第四透镜722的焦距f22为-937.00，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

第五透镜723的焦距f23为-53.74，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

第六透镜724的焦距f24为51.46，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.93；

第七透镜731的焦距f31为26.69，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.44；

第八透镜732的焦距f32为-42.99，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

第九透镜733的焦距f33为8.96，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.30；

第十透镜734的焦距f34为-5.03，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为4.19；

第十一透镜735的焦距f35为-2.83，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.36；

第十二透镜736的焦距f36为13.17，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.00；

第十三透镜737的焦距f37为33.46，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.43。

补充参数：

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为6.42，第二透镜组82的焦距为第三透镜721至第六透镜724的组合焦距，即f2为10.35，第三透镜组83的焦距为第七透镜731至第十三透镜737的组合焦距，即f3为-13.82，整个浸液显微光学系统的焦距f为3.6。

那么|f2/f1|为1.61，|f1/f3|为0.46，|f/f1|为0.56，焦距数值范围内的浸液显微物镜光学系统扩大系统放大倍率，同时降低了浸液显微物镜光学系统OB的场曲，提高了该浸液显微物镜光学系统OB 的分辨率能力，又能有效的补偿光学系统的畸变。

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为6.42，第一透镜711的焦距f11为8.47，第二透镜712的焦距f12为12.02，第一透镜711朝向像面的曲率半径R112为-3.332。

那么|f11/f1|为1.32，|f12/f1|为1.87，|f11/R112|为2.54，数值范围内的浸液显微物镜光学系统补正更好的场曲，且可以使第一透镜和第二透镜不用胶合从而降低加工难度。

第一透镜组81在光轴上的长度，即T1为7.06，第二透镜组82在光轴上的长度T2为13.89，第三透镜组83在光轴上的长度T3为24.30，T1/T2为0.51，T1/T3为0.29，T11/T1为0.63，T12/T1为0.35，T21/T2为0.35，T22/T2为0.07，T23/T2为0.07，T24/T2为0.28。

由上述可知，f是该浸液显微物镜光学系统的焦点距离，即f为3.6，NA该浸液显微物镜光学系统的物方数值孔径，即NA为1.20，N02为该浸液显微物镜光学系统在浸液的液体折射率，即N02为1.52， 那么|NA*N02/f|为0.51，使得该浸液显微物镜光学系统具备大数值孔径的特点。

根据图2至图5的各个像差图和MTF性能图，其呈现的各个像差，表现了分辨率能力，当像差比较小时可以观察到质量较佳的影像。

具体地，图2为实施例1球差图，其横坐标为球差量，单位为mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示d线，虚线表示C线，单点划线表示F线，双点划线表示g线，该球差控制在±0.002mm以内，使得浸液显微物镜光学的中心分辨率最佳。

图3为实施例1的场曲图，其横坐标为物面移动量，单位mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示相对于各波长的光线的弧矢，虚线表示相对于各个波长的子午，从场曲的分布可以看出，该浸液显微物镜光学的场曲控制在±0.002mm以内，使得物镜光学的中心分辨率最佳。

图4为实施例1的畸变图，其横坐标为畸变量，单位%，纵坐标为像高，单位为mm，从畸变的分布可以看出，该浸液显微物镜光学的畸变控制在±1.5%以内，使得浸液显微物镜光学的中心分辨率最佳。

图5为实施例1的MTF（调制传递函数）图，其横坐标为空间频率，单位为cycles/mm，纵坐标为调制即MTF，实线表示该浸液显微物镜光学系统中心像面的调制（MTF），虚线表示衍射极限。

实施例2

请参阅图6～10，完全按照实施例1的结构，不同于实施例1的是：

盖玻片701、液体702的参数为：

盖玻片701厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

液体702厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

第一透镜组81、第二透镜组82以及第三透镜组83中各透镜的光学参数为：

第一透镜711的焦距f11为7.66，折射率N11为1.65，阿贝数V11为39.7，厚度T11为4.47；

第二透镜712的焦距f12为13.00，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.11；

第三透镜721的焦距f21为25.71，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.36；

第四透镜722的焦距f22为-106.41，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

第五透镜723的焦距f23为-213.66，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

第六透镜724的焦距f24为50.86，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.77；

第七透镜731的焦距f31为31.41，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.28；

第八透镜732的焦距f32为-47.02，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

第九透镜733的焦距f33为9.71，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.32；

第十透镜734的焦距f34为-5.13，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.15；

第十一透镜735的焦距f35为-2.80，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.23；

第十二透镜736的焦距f36为13.22，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

第十三透镜737的焦距f37为30.88，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.71。

补充参数：

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为5.93，第二透镜组82的焦距为第三透镜721至第六透镜724的组合焦距，即f2为10.72，第三透镜组83的焦距为第七透镜731至第十三透镜737的组合焦距，即f3为-16.47; 整个浸液显微光学系统的焦距f为3.6。

那么|f2/f1|为1.81，|f1/f3|为0.46，|f/f1|为0.61，焦距数值范围内的浸液显微物镜光学系统扩大系统放大倍率，同时降低了浸液显微物镜光学系统OB的场曲，提高了该浸液显微物镜光学系统OB 的分辨率能力，又能有效的补偿光学系统的畸变。

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为5.93，第一透镜711的焦距f11为7.66，第二透镜712的焦距f12为13.00。第一透镜711朝向像面的曲率半径R112为-3.321。

那么|f11/f1|为1.29，|f12/f1|为2.19，|f11/R112|为2.31，数值范围内的浸液显微物镜光学系统补正更好的场曲，且可以使第一透镜和第二透镜不用胶合从而降低加工难度。

该实施例中，第一透镜组81在光轴上的长度，即T1为6.68，第二透镜组82在光轴上的长度T2为13.69；第三透镜组83在光轴上的长度T3为26.23；T1/T2为0.49，T1/T3为0.25，T11/T1为0.67，T12/T1为0.32，T21/T2为0.32，T22/T2为0.07，T23/T2为0.07，T24/T2为0.28。

由上述可知，该实施例中，f是该浸液显微物镜光学系统的焦点距离，即f为3.6；NA该浸液显微物镜光学系统的物方数值孔径，即NA为1.20；N02为该浸液显微物镜光学系统在浸液的液体折射率，即N02为1.52， 那么|NA*N02/f|为0.51。使得该浸液显微物镜光学系统具备大数值孔径的特点；

具体地，图7为实施例2的球差图，其横坐标为球差量，单位为mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示d线，虚线表示C线，单点划线表示F线，双点划线表示g线，该浸液显微物镜光学系统的球差控制在±0.002mm以内，使得浸液显微物镜光学系统的中心分辨率最佳。

图8为实施例2的场曲图，其横坐标为物面移动量，单位mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示相对于各波长的光线的弧矢，虚线表示相对于各个波长的子午。从场曲的分布可以看出，该浸液显微物镜光学系统的场曲控制在±0.002mm以内，使得物镜光学系统的中心分辨率最佳。

图9为实施例2的畸变图，其横坐标为畸变量，单位%，纵坐标为像高，单位为mm，从畸变的分布可以看出，该浸液显微物镜光学系统的畸变控制在±1.5%以内，使得浸液显微物镜光学系统的中心分辨率最佳；

图10为实施例2的MTF（调制传递函数）图，其横坐标为空间频率，单位为cycles/mm，纵坐标为调制即MTF，实线表示该浸液显微物镜光学系统中心像面的调制（MTF），虚线表示衍射极限。

实施例3

请参阅图11～15，完全按照实施例1的结构，不同于实施例1和实施例2的是：

盖玻片701、液体702的参数为：

盖玻片701厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

液体702厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

第一透镜组81、第二透镜组82以及第三透镜组83中各透镜的光学参数为：

第一透镜711的焦距f11为7.58，折射率N11为1.67，阿贝数V11为38.1，厚度T11为4.51；

第二透镜712的焦距f12为14.08，折射率N12为1.75，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.27。

第三透镜721的焦距f21为27.61，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.40；

第四透镜722的焦距f22为-278.83，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

第五透镜723的焦距f23为-119.49，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

第六透镜724的焦距f24为50.16，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.75；

第七透镜731的焦距f31为29.19，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.30；

第八透镜732的焦距f32为-42.85，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

第九透镜733的焦距f33为9.79，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.33；

第十透镜734的焦距f34为-5.14，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.23；

第十一透镜735的焦距f35为-2.76，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为2.77；

第十二透镜736的焦距f36为12.68，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

第十三透镜737的焦距f37为29.71，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.74。

补充参数：

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为6.06，第二透镜组82的焦距为第三透镜721至第六透镜724的组合焦距，即f2为11.08，第三透镜组83的焦距为第七透镜731至第十三透镜737的组合焦距，即f3为-16.56; 整个浸液显微光学系统的焦距f为3.6。

那么|f2/f1|为1.83，|f1/f3|为0.36，|f/f1|为0.59，焦距数值范围内的浸液显微物镜光学系统扩大系统放大倍率，同时降低了浸液显微物镜光学系统OB的场曲，提高了该浸液显微物镜光学系统OB 的分辨率能力，又能有效的补偿光学系统的畸变。

第一透镜组81的焦距为第一透镜711至第二透镜712的组合焦距，即f1为6.06，第一透镜711的焦距f11为7.58，第二透镜712的焦距f12为14.08。第一透镜711朝向像面的曲率半径R112为-3.382。

那么|f11/f1|为1.252，|f12/f1|为2.32，|f11/R112|为2.24，数值范围内的浸液显微物镜光学系统补正更好的场曲，且可以使第一透镜和第二透镜不用胶合从而降低加工难度。

该实施例中，第一透镜组81在光轴上的长度，即T1为6.88，第二透镜组82在光轴上的长度T2为14.47；第三透镜组83在光轴上的长度T3为25.98；T1/T2为0.48，T1/T3为0.26，T11/T1为0.66，T12/T1为0.33，T21/T2为0.30，T22/T2为0.07，T23/T2为0.07，T24/T2为0.26。

由上述可知，该实施例中，f是该浸液显微物镜光学系统的焦点距离，即f为3.6；NA该浸液显微物镜光学系统的物方数值孔径，即NA为1.20；N02为该浸液显微物镜光学系统在浸液的液体折射率，即N02为1.52， 那么|NA*N02/f|为0.51，使得该浸液显微物镜光学系统具备大数值孔径的特点。

具体地，图12为实施例3的球差图，其横坐标为球差量，单位为mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示d线，虚线表示C线，单点划线表示F线，双点划线表示g线，该浸液显微物镜光学系统的球差控制在±0.002mm以内，使得浸液显微物镜光学系统的中心分辨率最佳。

图13为实施例3的场曲图，其横坐标为物面移动量，单位mm，纵坐标为像高，单位为mm，实线表示相对于各波长的光线的弧矢，虚线表示相对于各个波长的子午，从场曲的分布可以看出，该浸液显微物镜光学系统的场曲控制在±0.002mm以内，使得物镜光学系统的中心分辨率最佳。

图14为实施例3的畸变图，其横坐标为畸变量，单位%，纵坐标为像高，单位为mm，从畸变的分布可以看出，该浸液显微物镜光学系统的畸变控制在±1.5%以内，使得浸液显微物镜光学系统的中心分辨率最佳。

图15为实施例3的MTF（调制传递函数）图，其横坐标为空间频率，单位为cycles/mm，纵坐标为调制即MTF，实线表示该浸液显微物镜光学系统中心像面的调制（MTF），虚线表示衍射极限。

综上所述：本发明通过浸液显微物镜光学系统中的第一透镜组81、第二透镜组82和第三透镜组83进行设置，是第一透镜组81具有正屈光力，第二透镜组82具有正屈光力，第三透镜组83具有负屈光力，使得整个浸液显微物镜光学系统具有很好的光学性能。

此外，通过对第一透镜组81和第二透镜组82的焦点距离、折射率、阿贝数以及厚度进行限定、使得物镜光学系统的场曲、畸变、像差敏感度得到进一步的改善，从而保证浸液显微物镜光学系统的光学性能，使得该浸液显微物镜光学系统具有大放大倍率、大数值孔径、高分辨率性能，第一透镜、第二透镜未胶合且较少的镜片数目，降低了加工难度且符合公差的成品率可以达到80-90%。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种浸液显微物镜，包括物面（700），其特征在于，所述物面（700）的一侧设置有盖玻片（701），所述盖玻片（701）的一侧依次设置有第一透镜组（81）、第二透镜组（82）和第三透镜组（83），且盖玻片（701）与第一透镜组（81）之间设置有液体（702）；

所述第一透镜组（81）包括具有正屈光力的超半球第一透镜（711）以及正屈光力的第二透镜（712），所述第一透镜（711）固定于透镜座A（601）中，且第一透镜（711）朝向物面（700）的一侧为第一A面，所述第一透镜（711）远离第一A面的一侧为第一B面，所述第二透镜（712）固定于透镜座B（602）中，且第二透镜（712）朝向物面（700）的一侧为第二A面，所述第二透镜（712）远离第二A面的一侧为第二B面；

所述第二透镜组（82）包括由下至上依次设置的第三透镜（721）、第四透镜（722）、第五透镜（723）和第六透镜（724），所述第三透镜（721）朝向物面（700）的一侧为第三A面，且第三透镜（721）远离第三A面的一侧为第三B面，所述第四透镜（722）朝向物面（700）的一侧为第四A面，且第四透镜（722）远离第四A面的一侧为第四B面，所述第五透镜（723）朝向物面（700）的一侧为第五A面，且第五透镜（723）远离第五A面的一侧为第五B面，所述第六透镜（724）朝向物面（700）的一侧为第六A面，且第六透镜（724）远离第六A面的一侧为第六B面，所述第三透镜（721）的第三B面与第四透镜（722）的第四A面胶合，所述第五透镜（723）的第五B面与第六透镜（724）的第六A面胶合，胶合后的所述第四透镜（722）与第三透镜（721）均固定于透镜座C（603）中，胶合后的所述第五透镜（723）和第六透镜（724）均固定于透镜座D（604）中；

所述第三透镜组（83）包括由下至上依次设置的第七透镜（731）、第八透镜（732）、第九透镜（733）、第十透镜（734）、第十一透镜（735）、第十二透镜（736）以及第十三透镜（737），所述第七透镜（731）朝向物面（700）的一侧为第七A面，且第七透镜（731）远离第七A面的一侧为第七B面，所述第八透镜（732）朝向物面（700）的一侧为第八A面，且第八透镜（732）远离第八A面的一侧为第八B面，所述第九透镜（733）朝向物面（700）的一侧为第九A面，且第九透镜（733）远离第九A面的一侧为第九B面，所述第十透镜（734）朝向物面（700）的一侧为第十A面，且第十透镜（734）远离第十A面的一侧为第十B面，所述第十一透镜（735）朝向物面（700）的一侧为第十一A面，且第十一透镜（735）远离第十一A面的一侧为第十一B面，所述第十二透镜（736）朝向物面（700）的一侧为第十二A面，且第十二透镜（736）远离第十二A面的一侧为第十二B面，所述第十三透镜（737）朝向物面（700）的一侧为第十三A面，且第十三透镜（737）远离第十三A面的一侧为第十三B面；

所述第七透镜（731）的第七B面与第八透镜（732）的第八A面胶合，且第七透镜（731）和第八透镜（732）固定于透镜座E（605）中，所述第九透镜（733）的第九B面与第十透镜（734）的第十A面胶合，且第九透镜（733）与第十透镜（734）均固定于透镜座F（606）中，所述第十一透镜（735）的第十一B面与第十二透镜（736）的第十二A面胶合，且第十一透镜（735）和第十二透镜（736）固定于透镜座G（607）中，所述第十三透镜（737）固定于透镜座H（608）中。

2.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述透镜座A（601）的一侧与透镜座B（602）相连，且透镜座A（601）与透镜座B（602）之间的距离为第一透镜（711）与第二透镜（712）在光轴上的间隔，所述透镜座B（602）的另一侧与透镜座C（603）相连，且透镜座B（602）与透镜座C（603）之间的距离为第二透镜（712）与第三透镜（721）在光轴上的间隔，所述透镜座C（603）的另一侧与透镜座D（604）的一侧相连，且透镜座C（603）与透镜座D（604）的间距为第四透镜（722）和第五透镜（723）在光轴上的间隔，所述透镜座E（605）的一侧与透镜座D（604）的一侧相连，且透镜座E（605）与透镜座D（604）之间的距离为第六透镜（724）和第七透镜（731）在光轴上的间隔，所述透镜座F（606）的一侧与透镜座E（605）的一侧相连，且透镜座F（606）与透镜座E（605）之间的距离为第八透镜（732）和第九透镜（733）在光轴上的间隔，所述透镜座G（607）与透镜座F（606）的一侧相连，且透镜座G（607）与透镜座F（606）之间的距离第十透镜（734）和第十一透镜（735）在光轴上的间隔，所述透镜座H（608）的一侧与透镜座G（607）相连，且透镜座H（608）与透镜座G（607）之间的距离为第十二透镜（736）和第十三透镜（737）在光轴上的间隔。

3.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述第三透镜（721）具有正屈光力，所述第四透镜（722）具有负屈光力，所述第五透镜（723）具有负屈光力，所述第六透镜（724）具有正屈光力。

4.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述第七透镜（731）具有正屈光力，所述第八透镜（732）具有负屈光力，所述第九透镜（733）具有正屈光力，所述第十透镜（734）具有负屈光力，所述第十一透镜（735）具有负屈光力，所述第十二透镜（736）具有正屈光力，所述第十三透镜（737）具有正屈光力。

5.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述盖玻片（701）、液体（702）的参数为：

所述盖玻片（701）厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体（702）厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组（81）、第二透镜组（82）以及第三透镜组（83）中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜（711）的焦距f11为8.47，折射率N11为1.60，阿贝数V11为67.7，厚度T11为4.46；

所述第二透镜（712）的焦距f12为12.02，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.50；

所述第三透镜（721）的焦距f21为27.73，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.80；

所述第四透镜（722）的焦距f22为-937.00，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜（723）的焦距f23为-53.74，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜（724）的焦距f24为51.46，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.93；

所述第七透镜（731）的焦距f31为26.69，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.44；

所述第八透镜（732）的焦距f32为-42.99，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜（733）的焦距f33为8.96，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.30；

所述第十透镜（734）的焦距f34为-5.03，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为4.19；

所述第十一透镜（735）的焦距f35为-2.83，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.36；

所述第十二透镜（736）的焦距f36为13.17，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.00；

所述第十三透镜（737）的焦距f37为33.46，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.43。

6.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述盖玻片（701）、液体（702）的参数为：

所述盖玻片（701）厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体（702）厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组（81）、第二透镜组（82）以及第三透镜组（83）中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜（711）的焦距f11为7.66，折射率N11为1.65，阿贝数V11为39.7，厚度T11为4.47；

所述第二透镜（712）的焦距f12为13.00，折射率N12为1.91，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.11；

所述第三透镜（721）的焦距f21为25.71，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.36；

所述第四透镜（722）的焦距f22为-106.41，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜（723）的焦距f23为-213.66，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜（724）的焦距f24为50.86，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.77；

所述第七透镜（731）的焦距f31为31.41，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.28；

所述第八透镜（732）的焦距f32为-47.02，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜（733）的焦距f33为9.71，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.32；

所述第十透镜（734）的焦距f34为-5.13，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.15；

所述第十一透镜（735）的焦距f35为-2.80，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为3.23；

所述第十二透镜（736）的焦距f36为13.22，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

所述第十三透镜（737）的焦距f37为30.88，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.71。

7.根据权利要求1所述的一种浸液显微物镜，其特征在于，所述盖玻片（701）、液体（702）的参数为：

所述盖玻片（701）厚度T01为0.17，折射率N01为1.52，阿贝数V01为59.5；

所述液体（702）厚度T02为0.20，折射率N02为1.52，阿贝数V02为41.3；

所述第一透镜组（81）、第二透镜组（82）以及第三透镜组（83）中各透镜的光学参数为：

所述第一透镜（711）的焦距f11为7.58，折射率N11为1.67，阿贝数V11为38.1，厚度T11为4.51；

所述第二透镜（712）的焦距f12为14.08，折射率N12为1.75，阿贝数V12为35.3，厚度T12为2.27；

所述第三透镜（721）的焦距f21为27.61，折射率N21为1.44，阿贝数V21为94.9，厚度T21为4.40；

所述第四透镜（722）的焦距f22为-278.83，折射率N22为1.61，阿贝数V22为44.3，厚度T22为1.00；

所述第五透镜（723）的焦距f23为-119.49，折射率N23为1.74，阿贝数V23为49.2，厚度T23为1.00；

所述第六透镜（724）的焦距f24为50.16，折射率N24为1.44，阿贝数V24为94.9，厚度T24为3.75；

所述第七透镜（731）的焦距f31为29.19，折射率N31为1.50，阿贝数V31为81.6，厚度T31为3.30；

所述第八透镜（732）的焦距f32为-42.85，折射率N32为1.74，阿贝数V32为32.3，厚度T32为1.00；

所述第九透镜（733）的焦距f33为9.79，折射率N33为1.60，阿贝数V33为67.7，厚度T33为3.33；

所述第十透镜（734）的焦距f34为-5.14，折射率N34为1.75，阿贝数V34为35.3，厚度T34为6.23；

所述第十一透镜（735）的焦距f35为-2.76，折射率N35为1.88，阿贝数V35为40.8，厚度T35为2.77；

所述第十二透镜（736）的焦距f36为12.68，折射率N36为1.80，阿贝数V36为35.0，厚度T36为4.13；

所述第十三透镜（737）的焦距f37为29.71，折射率N37为1.50，阿贝数V37为81.6，厚度T37为2.74。

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