CN113900227A - 一种大视场高分辨宽波段的物镜 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大视场高分辨宽波段的物镜,包括同光轴设置的十九片球面透镜,所述十九片透镜从物方至像方依次包括:第一透镜,第二透镜,第三透镜,第四透镜,第五透镜,第六透镜,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,第十三透镜,第十四透镜,第十五透镜,第十六透镜,第十七透镜,第十八透镜,第十九透镜。本物镜相比与之前提出的同类物镜具有更高的分辨率,更大的成像视场,及更宽的工作波段,可以满足可见光,近红外双光子大视场高分辨成像需求。
Description
技术领域
本发明属于光学技术领域,特别是一种大视场高分辨宽波段的物镜。
背景技术
显微物镜作为显微镜中的关键器件,将样本以特定的视场,焦距,数值孔径(NA)成像到像面进行观察或探测。受光学成像原理的限制,物镜的视场和分辨率是相互制约的。物镜的数值孔径决定了分辨率,通常NA为0.5的物镜有效成像视场在1mm左右。在一些大样本成像时,往往采取视场拼接的方式,成像通量较低,成像速度慢,如对小鼠全脑切片进行高分辨成像可能需要数十天。为解决此问题,2016年英国Strathclyde大学研究人员提出了一种大视场高分辨的物镜Mesolens,该物镜为15片透镜结构,具有0.47NA,6mm物方视场,工作波段在400-700nm[参考文献McConnell,G.et al.eLife 5,e18659(2016).]。在生物成像领域,除可见光照明外,常用双光子成像提升成像深度及成像质量,所需工作波段为800-1000nm,Mesolens无法满足需求。2016年美国北卡罗来纳大学研究人员提出了一种大视场高分辨率的物镜,该物镜为9片透镜结构,具有0.43NA,3.5mm视场,工作波段在910±10nm[参考文献J.N.Stirman,et al.Nat Biotechnol 34(8),857–862(2016).]。该物镜结构简单,且可用于双光子成像,但是工作波段十分有限,仅有30nm,只能用于少量特定标记物的荧光成像,应用场景较窄。中国专利CN108873288提出了一种具有高数值孔径、大视场的物镜结构,该物镜0.75≤NA≤1,从该专利的附图7和9可知该物镜的视场典型值为2.2mm,比起常规物镜有明显提升,然而其视场仍然较小,难以满足大尺度样本成像需求,且工作波段在500-800nm,没有覆盖双光子成像常用波段。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的问题,提供一种大视场高分辨宽波段的物镜。
实现本发明目的的技术解决方案为:一种大视场高分辨宽波段的物镜,所述物镜包括同光轴设置的十九片球面透镜,所述十九片透镜从物方至像方依次包括:第一透镜,第二透镜,第三透镜,第四透镜,第五透镜,第六透镜,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,第十三透镜,第十四透镜,第十五透镜,第十六透镜,第十七透镜,第十八透镜,第十九透镜;其中,
所述第一透镜和第二透镜组成胶合透镜组;其中,第一透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第二透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第一透镜面向像方的凹面与第二透镜面向物方的凸面胶合在一起;
所述第三透镜、第四透镜和第五透镜组合成胶合透镜;其中,第三透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面,第四透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为平面,第五透镜面向物方的面为平面,面向像方的面为凸面;第三透镜面向像方的凸面与第四透镜面向物方的凹面胶合在一起,第四透镜面向像方的平面与第五透镜面向物方的平面胶合在一起;
所述第六透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;
所述第七透镜和第八透镜组合成胶合透镜,其中第七透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第八透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第七透镜面向像方的凹面与第八透镜面向物方的凸面胶合在一起;
所述第九透镜、第十透镜和第十一透镜组合成胶合透镜;其中,第九透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为平面,第十透镜面向物方的面为平面,面向像方的面为凹面,第十一透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第九透镜面向像方的平面与第十透镜面向物方的平面胶合在一起,第十透镜面向像方的凹面与第十一透镜面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十二透镜和第十三透镜组合成胶合透镜,其中第十二透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第十三透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面;第十二透镜面向像方的凹面与第十三透镜面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十四透镜和第十五透镜组合成胶合透镜,其中第十四透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第十五透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第十四透镜面向像方的凹面与第十五透镜面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十六透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面;
所述第十七透镜和第十八透镜组合成胶合透镜,其中第十七透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面,第十八透镜面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面;第十七透镜面向像方的凸面与第十八透镜面向物方的凹面胶合在一起;
所述第十九透镜面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面。
进一步地,所述第一透镜面向物方的凹面为第一镜面,第一透镜与第二透镜的胶合面为第二镜面,第二透镜面向像方的凸面为第三镜面,第三透镜面向物方的凹面为第四镜面,第三透镜与第四透镜的胶合面为第五镜面,第四透镜与第五透镜的胶合面为第六镜面,第五透镜面向物方的凸面为第七镜面,第六透镜面向物方的凸面为第八镜面,第六透镜面向像方的凸面为第九镜面,第七透镜面向物方的凸面为第十镜面,第七透镜与第八透镜的胶合面为第十一镜面,第八透镜面向像方的凸面为第十二镜面,第九透镜面向物方的凸面为第十三镜面,第九透镜与第十透镜的胶合面为第十四镜面,第十透镜与第十一透镜的胶合面为第十五镜面,第十一透镜面向像方的凸面为第十六镜面,第十二透镜面向像方的凸面为第十七镜面,第十二透镜与第十三透镜的胶合面为第十八镜面,第十三透镜面向像方的凹面为第十九镜面,第十四透镜面向物方的凹面为第二十镜面,第十四透镜与第十五透镜的胶合面为第二十一镜面,第十五透镜面向像方的凸面为第二十二镜面,第十六透镜面向物方的凹面为第二十三镜面,第十六透镜面向像方的凸面为第二十四镜面,第十七透镜面向物方的凸面为第二十五镜面,第十七透镜与第十八透镜的胶合面为第二十六镜面,第十八透镜面向像方的凹面为第二十七镜面,第十九透镜面向物方的凸面为第二十八镜面,第十九透镜面向像方的凸面为第二十九镜面。
进一步地,所述第一镜面的参数包括R1=-10.834~-10.098mm,D1=6.673~6.921mm,φ1=12.145~13.514mm,其中R1为第一镜面的曲率半径,D1为第一镜面的镜面距离,φ1为第一镜面的有效通光孔径;
所述第二镜面的参数包括R2=44.389~46.237mm,D2=15.786~16.234mm,φ2=23.597~24.415mm,其中R2为第二镜面的曲率半径,D2为第二镜面的镜面距离,φ2为第二镜面的有效通光孔径;
所述第三镜面的参数包括R3=-31.457~-29.467mm,D3=0.125~0.231mm,φ3=33.856~34.915mm,其中R3为第三镜面的曲率半径,D3为第三镜面的镜面距离,φ3为第三镜面的有效通光孔径;
所述第四镜面的参数包括R4=-118.657~-114.324mm,D4=9.324~9.639mm,φ4=38.467~40.125mm,其中R4为第四镜面的曲率半径,D4为第四镜面的镜面距离,φ4为第四镜面的有效通光孔径;
所述第五镜面的参数包括R5=-37.541~-34.654mm,D5=6.042~6.203mm,φ5=41.921~43.015mm,其中R5为第五镜面的曲率半径,D5为第五镜面的镜面距离,φ5为第五镜面的有效通光孔径;
所述第六镜面的参数包括R6=∞,D6=13.658~14.132mm,φ6=49.687~51.032mm,其中R6为第六镜面的曲率半径,D6为第六镜面的镜面距离,φ6为第六镜面的有效通光孔径;
所述第七镜面的参数包括R7=-67.671~-64.321mm,D7=7.825~8.214mm,φ7=54.598~55.127mm,其中R7为第七镜面的曲率半径,D7为第七镜面的镜面距离,φ7为第七镜面的有效通光孔径;
所述第八镜面的参数包括R8=124.982~130.475mm,D8=24.658~25.479mm,φ8=63.985~64.125mm,其中R8为第八镜面的曲率半径,D8为第八镜面的镜面距离,φ8为第八镜面的有效通光孔径;
所述第九镜面的参数包括R9=-75.984~-73.411mm,D9=0.265~0.478mm,φ9=64.934~65.984mm,其中R9为第九镜面的曲率半径,D9为第九镜面的镜面距离,φ9为第九镜面的有效通光孔径;
所述第十镜面的参数包括R10=308.458~315.541mm,D10=6.475~6.632mm,φ10=62.798~63.327mm,其中R10为第十镜面的曲率半径,D10为第十镜面的镜面距离,φ10为第十镜面的有效通光孔径;
所述第十一镜面的参数包括R11=38.645~44.654mm,D11=18.764~19.241mm,φ11=59.024~60.147mm,其中R11为第十一镜面的曲率半径,D11为第十一镜面的镜面距离,φ11为第十一镜面的有效通光孔径;
所述第十二镜面的参数包括R12=-328.455~-317.951mm,D12=3.074~4.021mm,φ12=59.312~60.147mm,其中R12为第十二镜面的曲率半径,D12为第十二镜面的镜面距离,φ12为第十二镜面的有效通光孔径;
所述第十三镜面的参数包括R13=43.217~46.398mm,D13=15.846~16.352mm,φ13=58.498~59.214mm,其中R13为第十三镜面的曲率半径,D13为第十三镜面的镜面距离,φ13为第十三镜面的有效通光孔径;
所述第十四镜面的参数包括R14=∞,D14=6.045~6.134mm,φ14=56.413~57.041mm,其中R14为第十四镜面的曲率半径,D14为第十四镜面的镜面距离,φ14为第十四镜面的有效通光孔径;
所述第十五镜面的参数包括R15=41.657~48.691mm,D15=15.231~16.098mm,φ15=49.547~50.412mm,其中R15为第十五镜面的曲率半径,D15为第十五镜面的镜面距离,φ15为第十五镜面的有效通光孔径;
所述第十六镜面的参数包括R16=-163.485~-158.547mm,D16=3.987~4.021mm,φ16=49.134~50.145mm,其中R16为第十六镜面的曲率半径,D16为第十六镜面的镜面距离,φ16为第十六镜面的有效通光孔径;
所述第十七镜面的参数包括R17=38.468~44.651mm,D17=10.046~10.541mm,φ17=40.165~40.941mm,其中R17为第十七镜面的曲率半径,D17为第十七镜面的镜面距离,φ17为第十七镜面的有效通光孔径;
所述第十八镜面的参数包括R18=60.134~71.347mm,D18=3.647~4.067mm,φ18=35.145~35.654mm,其中R18为第十八镜面的曲率半径,D18为第十八镜面的镜面距离,φ18为第十八镜面的有效通光孔径;
所述第十九镜面的参数包括R19=26.547~32.541mm,D19=18.034~19.654mm,φ19=29.132~29.984mm,其中R19为第十九镜面的曲率半径,D19为第十九镜面的镜面距离,φ19为第十九镜面的有效通光孔径;
所述第二十镜面的参数包括R20=-29.451~-32.475mm,D20=2.458~4.425mm,φ20=26.123~26.841mm,其中R20为第二十镜面的曲率半径,D20为第二十镜面的镜面距离,φ20为第二十镜面的有效通光孔径;
所述第二十一镜面的参数包括R21=45.374~49.324mm,D21=22.348~25.487mm,φ21=30.546~30.987mm,其中R21为第二十一镜面的曲率半径,D21为第二十一镜面的镜面距离,φ21为第二十一镜面的有效通光孔径;
所述第二十二镜面的参数包括R22=-75.341~-66.874mm,D22=26.784~29.541mm,φ22=40.568~41.025mm,其中R22为第二十二镜面的曲率半径,D22为第二十二镜面的镜面距离,φ22为第二十二镜面的有效通光孔径;
所述第二十三镜面的参数包括R23=-592.657~-554.654mm,D23=9.849~10.244mm,φ23=56.154~56.987mm,其中R23为第二十三镜面的曲率半径,D23为第二十三镜面的镜面距离,φ23为第二十三镜面的有效通光孔径;
所述第二十四镜面的参数包括R24=-89.354~-85.214mm,D24=0.178~0.211mm,φ24=58.324~59.016,其中R24为第二十四镜面的曲率半径,D24为第二十四镜面的镜面距离,φ24为第二十四镜面的有效通光孔径;
所述第二十五镜面的参数包括R25=244.534~251.541mm,D25=9.047~10.231mm,φ25=58.314~59.154mm,其中R25为第二十五镜面的曲率半径,D25为第二十五镜面的镜面距离,φ25为第二十五镜面的有效通光孔径;
所述第二十六镜面的参数包括R26=-141.354~-136.214mm,D26=9.475~11.347mm,φ26=57.987~59.015mm,其中R26为第二十六镜面的曲率半径,D26为第二十六镜面的镜面距离,φ26为第二十六镜面的有效通光孔径;
所述第二十七镜面的参数包括R27=84.394~87.398mm,D27=44.674~50.379mm,φ27=56.124~57.621mm,其中R27为第二十七镜面的曲率半径,D27为第二十七镜面的镜面距离,φ27为第二十七镜面的有效通光孔径;
所述第二十八镜面的参数包括R28=132.437~136.124mm,D28=10.754~11.314mm,φ28=65.564~66.314mm,其中R28为第二十八镜面的曲率半径,D28为第二十八镜面的镜面距离,φ28为第二十八镜面的有效通光孔径;
所述第二十九镜面的参数包括R29=-326.154~-317.645mm,D29=123.457~134.637mm,φ29=65.324~66.654mm,其中R29为第二十九镜面的曲率半径,D29为第二十九镜面的镜面距离,φ29为第二十九镜面的有效通光孔径。
进一步地,所述第一透镜与第二透镜组成的胶合透镜组的焦距为-29.522mm,第三透镜与第四透镜与第五透镜组成的胶合透镜组的焦距为127.315mm,第六透镜的焦距为94.234mm,第七透镜与第八透镜组成的胶合透镜组的焦距为-570.237mm,第九透镜与第十透镜与第十一透镜组成的胶合透镜组焦距为121.547mm,第十二透镜与第十三透镜组成的胶合透镜组的焦距为-226.157mm,第十四透镜与第十五透镜组成的胶合透镜组的焦距为-51.524mm,第十六透镜的焦距为101.647mm,第十七透镜与第十八透镜组成的胶合透镜的焦距为-437.35mm,第十九透镜的焦距为149.951mm。
进一步地,所述第一透镜的折射率/阿贝系数为1.85/30.06,第二透镜的折射率/阿贝系数为1.693/49.2,第三透镜的折射率/阿贝系数为1.922/20.882,第四透镜的折射率/阿贝系数为1.816/46.5,第五透镜的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第六透镜的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第七透镜的折射率/阿贝系数为1.64/60.21,第八透镜的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第九透镜的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第十透镜的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十一透镜的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第十二透镜的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第十三透镜的折射率/阿贝系数为1.784/25.72,第十四透镜的折射率/阿贝系数为1.816/46.56,第十五透镜的折射率/阿贝系数为1.693/49.23,第十六透镜的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十七透镜的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十八透镜的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十九透镜的折射率/阿贝系数为1.64/60.214。
进一步地,该物镜满足:0.5≤NA<0.7,所述NA表示物镜的数值孔径。
进一步地,该物镜满足:6mm≤FOV<10mm,所述FOV表示物镜的物方有效视场。
进一步地,该物镜满足:400nm≤Wavelength<1000nm,所述Wavelength表示物镜的有效工作波长。
进一步地,该物镜满足:2×108≤SBP<1.08×109,所述SBP表示物镜的成像通量,有SBP=2×(FOV/rxy)2,所述rxy表示物镜的横向分辨率。
本发明与现有技术相比,其显著优点为:1)高数值孔径的同时具有极大的有效视场,显著提升了成像通量,有利于大尺度样本的高分辨成像(背景技术中的三个物镜成像通量分别为1.88×108,1.02×108,1.1×108≤SBP<1.47×108)。2)工作波段覆盖可见光及近红外波段,可进行多光谱激发的单光子荧光成像及双光子荧光成像,具有广泛的应用场景。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1为一个实施例中物镜结构示意图。
图2为一个实施例中物镜聚焦点列图,图(a)至图(c)分别表示0,0.7,1视场时,从0.488μm到0.925μm不同波长的光在焦点的聚焦情况。
图3为一个实施例中物镜的像差图,图(a)至图(c)分别表示0,0.7,1视场时,0.488μm到0.925μm不同波长的光经过物镜之后的像差分布。
图4为一个实施例中物镜的场曲畸变图,其中图(a)为物镜的场曲图,图(b)为物镜的畸变图。
图5为一个实施例中物镜的传递函数曲线图。
图6为一个实施例中物镜的斯特列尔率图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
需要说明,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
在一个实施例中,结合图1,提供了一种大视场高分辨宽波段的物镜,所述物镜包括同光轴设置的十九片球面透镜,所述十九片透镜从物方至像方依次包括:第一透镜L1,第二透镜L2,第三透镜L3,第四透镜L4,第五透镜L5,第六透镜L6,第七透镜L7,第八透镜L8,第九透镜L9,第十透镜L10,第十一透镜L11,第十二透镜L12,第十三透镜L13,第十四透镜L14,第十五透镜L15,第十六透镜L16,第十七透镜L17,第十八透镜L18,第十九透镜L19;其中,
所述第一透镜L1和第二透镜L2组成胶合透镜组;其中,第一透镜L1面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第二透镜L2面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第一透镜L1面向像方的凹面与第二透镜L2面向物方的凸面胶合在一起;
所述第三透镜L3、第四透镜L4和第五透镜L5组合成胶合透镜;其中,第三透镜L3面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面,第四透镜L4面向物方的面为凹面,面向像方的面为平面,第五透镜L5面向物方的面为平面,面向像方的面为凸面;第三透镜L3面向像方的凸面与第四透镜L4面向物方的凹面胶合在一起,第四透镜L4面向像方的平面与第五透镜L5面向物方的平面胶合在一起;
所述第六透镜L6面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;
所述第七透镜L7和第八透镜L8组合成胶合透镜,其中第七透镜L7面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第八透镜L8面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第七透镜L7面向像方的凹面与第八透镜L8面向物方的凸面胶合在一起;
所述第九透镜L9、第十透镜L10和第十一透镜L11组合成胶合透镜;其中,第九透镜L9面向物方的面为凸面,面向像方的面为平面,第十透镜L10面向物方的面为平面,面向像方的面为凹面,第十一透镜L11面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第九透镜L9面向像方的平面与第十透镜L10面向物方的平面胶合在一起,第十透镜L10面向像方的凹面与第十一透镜L11面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十二透镜L12和第十三透镜L13组合成胶合透镜,其中第十二透镜L12面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第十三透镜L13面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面;第十二透镜L12面向像方的凹面与第十三透镜L13面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十四透镜L14和第十五透镜L15组合成胶合透镜,其中第十四透镜L14面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第十五透镜L15面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第十四透镜L14面向像方的凹面与第十五透镜L15面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十六透镜L16面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面;
所述第十七透镜L17和第十八透镜L18组合成胶合透镜,其中第十七透镜L17面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面,第十八透镜L18面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面;第十七透镜L17面向像方的凸面与第十八透镜L18面向物方的凹面胶合在一起;
所述第十九透镜L19面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面。
进一步优选地,在其中一个实施例中,所述第一透镜L1面向物方的凹面为第一镜面,第一透镜L1与第二透镜L2的胶合面为第二镜面,第二透镜L2面向像方的凸面为第三镜面,第三透镜L3面向物方的凹面为第四镜面,第三透镜L3与第四透镜L4的胶合面为第五镜面,第四透镜L4与第五透镜L5的胶合面为第六镜面,第五透镜L5面向物方的凸面为第七镜面,第六透镜L6面向物方的凸面为第八镜面,第六透镜L6面向像方的凸面为第九镜面,第七透镜L7面向物方的凸面为第十镜面,第七透镜L7与第八透镜L8的胶合面为第十一镜面,第八透镜L8面向像方的凸面为第十二镜面,第九透镜L9面向物方的凸面为第十三镜面,第九透镜L9与第十透镜L10的胶合面为第十四镜面,第十透镜L10与第十一透镜L11的胶合面为第十五镜面,第十一透镜L11面向像方的凸面为第十六镜面,第十二透镜L12面向像方的凸面为第十七镜面,第十二透镜L12与第十三透镜L13的胶合面为第十八镜面,第十三透镜L13面向像方的凹面为第十九镜面,第十四透镜L14面向物方的凹面为第二十镜面,第十四透镜L14与第十五透镜L15的胶合面为第二十一镜面,第十五透镜L15面向像方的凸面为第二十二镜面,第十六透镜L16面向物方的凹面为第二十三镜面,第十六透镜L16面向像方的凸面为第二十四镜面,第十七透镜L17面向物方的凸面为第二十五镜面,第十七透镜L17与第十八透镜L18的胶合面为第二十六镜面,第十八透镜L18面向像方的凹面为第二十七镜面,第十九透镜L19面向物方的凸面为第二十八镜面,第十九透镜L19面向像方的凸面为第二十九镜面。
进一步优选地,在其中一个实施例中,所述第一镜面的参数包括R1=-10.834~-10.098mm,D1=6.673~6.921mm,φ1=12.145~13.514mm,其中R1为第一镜面的曲率半径,D1为第一镜面的镜面距离,φ1为第一镜面的有效通光孔径;
所述第二镜面的参数包括R2=44.389~46.237mm,D2=15.786~16.234mm,φ2=23.597~24.415mm,其中R2为第二镜面的曲率半径,D2为第二镜面的镜面距离,φ2为第二镜面的有效通光孔径;
所述第三镜面的参数包括R3=-31.457~-29.467mm,D3=0.125~0.231mm,φ3=33.856~34.915mm,其中R3为第三镜面的曲率半径,D3为第三镜面的镜面距离,φ3为第三镜面的有效通光孔径;
所述第四镜面的参数包括R4=-118.657~-114.324mm,D4=9.324~9.639mm,φ4=38.467~40.125mm,其中R4为第四镜面的曲率半径,D4为第四镜面的镜面距离,φ4为第四镜面的有效通光孔径;
所述第五镜面的参数包括R5=-37.541~-34.654mm,D5=6.042~6.203mm,φ5=41.921~43.015mm,其中R5为第五镜面的曲率半径,D5为第五镜面的镜面距离,φ5为第五镜面的有效通光孔径;
所述第六镜面的参数包括R6=∞,D6=13.658~14.132mm,φ6=49.687~51.032mm,其中R6为第六镜面的曲率半径,D6为第六镜面的镜面距离,φ6为第六镜面的有效通光孔径;
所述第七镜面的参数包括R7=-67.671~-64.321mm,D7=7.825~8.214mm,φ7=54.598~55.127mm,其中R7为第七镜面的曲率半径,D7为第七镜面的镜面距离,φ7为第七镜面的有效通光孔径;
所述第八镜面的参数包括R8=124.982~130.475mm,D8=24.658~25.479mm,φ8=63.985~64.125mm,其中R8为第八镜面的曲率半径,D8为第八镜面的镜面距离,φ8为第八镜面的有效通光孔径;
所述第九镜面的参数包括R9=-75.984~-73.411mm,D9=0.265~0.478mm,φ9=64.934~65.984mm,其中R9为第九镜面的曲率半径,D9为第九镜面的镜面距离,φ9为第九镜面的有效通光孔径;
所述第十镜面的参数包括R10=308.458~315.541mm,D10=6.475~6.632mm,φ10=62.798~63.327mm,其中R10为第十镜面的曲率半径,D10为第十镜面的镜面距离,φ10为第十镜面的有效通光孔径;
所述第十一镜面的参数包括R11=38.645~44.654mm,D11=18.764~19.241mm,φ11=59.024~60.147mm,其中R11为第十一镜面的曲率半径,D11为第十一镜面的镜面距离,φ11为第十一镜面的有效通光孔径;
所述第十二镜面的参数包括R12=-328.455~-317.951mm,D12=3.074~4.021mm,φ12=59.312~60.147mm,其中R12为第十二镜面的曲率半径,D12为第十二镜面的镜面距离,φ12为第十二镜面的有效通光孔径;
所述第十三镜面的参数包括R13=43.217~46.398mm,D13=15.846~16.352mm,φ13=58.498~59.214mm,其中R13为第十三镜面的曲率半径,D13为第十三镜面的镜面距离,φ13为第十三镜面的有效通光孔径;
所述第十四镜面的参数包括R14=∞,D14=6.045~6.134mm,φ14=56.413~57.041mm,其中R14为第十四镜面的曲率半径,D14为第十四镜面的镜面距离,φ14为第十四镜面的有效通光孔径;
所述第十五镜面的参数包括R15=41.657~48.691mm,D15=15.231~16.098mm,φ15=49.547~50.412mm,其中R15为第十五镜面的曲率半径,D15为第十五镜面的镜面距离,φ15为第十五镜面的有效通光孔径;
所述第十六镜面的参数包括R16=-163.485~-158.547mm,D16=3.987~4.021mm,φ16=49.134~50.145mm,其中R16为第十六镜面的曲率半径,D16为第十六镜面的镜面距离,φ16为第十六镜面的有效通光孔径;
所述第十七镜面的参数包括R17=38.468~44.651mm,D17=10.046~10.541mm,φ17=40.165~40.941mm,其中R17为第十七镜面的曲率半径,D17为第十七镜面的镜面距离,φ17为第十七镜面的有效通光孔径;
所述第十八镜面的参数包括R18=60.134~71.347mm,D18=3.647~4.067mm,φ18=35.145~35.654mm,其中R18为第十八镜面的曲率半径,D18为第十八镜面的镜面距离,φ18为第十八镜面的有效通光孔径;
所述第十九镜面的参数包括R19=26.547~32.541mm,D19=18.034~19.654mm,φ19=29.132~29.984mm,其中R19为第十九镜面的曲率半径,D19为第十九镜面的镜面距离,φ19为第十九镜面的有效通光孔径;
所述第二十镜面的参数包括R20=-29.451~-32.475mm,D20=2.458~4.425mm,φ20=26.123~26.841mm,其中R20为第二十镜面的曲率半径,D20为第二十镜面的镜面距离,φ20为第二十镜面的有效通光孔径;
所述第二十一镜面的参数包括R21=45.374~49.324mm,D21=22.348~25.487mm,φ21=30.546~30.987mm,其中R21为第二十一镜面的曲率半径,D21为第二十一镜面的镜面距离,φ21为第二十一镜面的有效通光孔径;
所述第二十二镜面的参数包括R22=-75.341~-66.874mm,D22=26.784~29.541mm,φ22=40.568~41.025mm,其中R22为第二十二镜面的曲率半径,D22为第二十二镜面的镜面距离,φ22为第二十二镜面的有效通光孔径;
所述第二十三镜面的参数包括R23=-592.657~-554.654mm,D23=9.849~10.244mm,φ23=56.154~56.987mm,其中R23为第二十三镜面的曲率半径,D23为第二十三镜面的镜面距离,φ23为第二十三镜面的有效通光孔径;
所述第二十四镜面的参数包括R24=-89.354~-85.214mm,D24=0.178~0.211mm,φ24=58.324~59.016,其中R24为第二十四镜面的曲率半径,D24为第二十四镜面的镜面距离,φ24为第二十四镜面的有效通光孔径;
所述第二十五镜面的参数包括R25=244.534~251.541mm,D25=9.047~10.231mm,φ25=58.314~59.154mm,其中R25为第二十五镜面的曲率半径,D25为第二十五镜面的镜面距离,φ25为第二十五镜面的有效通光孔径;
所述第二十六镜面的参数包括R26=-141.354~-136.214mm,D26=9.475~11.347mm,φ26=57.987~59.015mm,其中R26为第二十六镜面的曲率半径,D26为第二十六镜面的镜面距离,φ26为第二十六镜面的有效通光孔径;
所述第二十七镜面的参数包括R27=84.394~87.398mm,D27=44.674~50.379mm,φ27=56.124~57.621mm,其中R27为第二十七镜面的曲率半径,D27为第二十七镜面的镜面距离,φ27为第二十七镜面的有效通光孔径;
所述第二十八镜面的参数包括R28=132.437~136.124mm,D28=10.754~11.314mm,φ28=65.564~66.314mm,其中R28为第二十八镜面的曲率半径,D28为第二十八镜面的镜面距离,φ28为第二十八镜面的有效通光孔径;
所述第二十九镜面的参数包括R29=-326.154~-317.645mm,D29=123.457~134.637mm,φ29=65.324~66.654mm,其中R29为第二十九镜面的曲率半径,D29为第二十九镜面的镜面距离,φ29为第二十九镜面的有效通光孔径。
进一步优选地,在其中一个实施例中,所述第一透镜L1与第二透镜L2组成的胶合透镜组的焦距为-29.522mm,第三透镜L3与第四透镜L4与第五透镜L5组成的胶合透镜组的焦距为127.315mm,第六透镜L6的焦距为94.234mm,第七透镜L7与第八透镜L8组成的胶合透镜组的焦距为-570.237mm,第九透镜L9与第十透镜L10与第十一透镜L11组成的胶合透镜组焦距为121.547mm,第十二透镜L12与第十三透镜L13组成的胶合透镜组的焦距为-226.157mm,第十四透镜L14与第十五透镜L15组成的胶合透镜组的焦距为-51.524mm,第十六透镜L16的焦距为101.647mm,第十七透镜L17与第十八透镜L18组成的胶合透镜的焦距为-437.35mm,第十九透镜L19的焦距为149.951mm。
进一步优选地,在其中一个实施例中,所述第一透镜L1的折射率/阿贝系数为1.85/30.06,第二透镜L2的折射率/阿贝系数为1.693/49.2,第三透镜L3的折射率/阿贝系数为1.922/20.882,第四透镜L4的折射率/阿贝系数为1.816/46.5,第五透镜L5的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第六透镜L6的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第七透镜L7的折射率/阿贝系数为1.64/60.21,第八透镜L8的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第九透镜L9的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第十透镜L10的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十一透镜L11的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第十二透镜L12的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第十三透镜L13的折射率/阿贝系数为1.784/25.72,第十四透镜L14的折射率/阿贝系数为1.816/46.56,第十五透镜L15的折射率/阿贝系数为1.693/49.23,第十六透镜L16的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十七透镜L17的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十八透镜L18的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十九透镜L19的折射率/阿贝系数为1.64/60.214。
进一步优选地,在其中一个实施例中,该物镜满足:0.5≤NA<0.7,所述NA表示物镜的数值孔径。
进一步优选地,在其中一个实施例中,该物镜满足:6mm≤FOV<10mm,所述FOV表示物镜的物方有效视场。
进一步优选地,在其中一个实施例中,该物镜满足:400nm≤Wavelength<1000nm,所述Wavelength表示物镜的有效工作波长,在此波长范围内实现了有效的复消色差及消除球差、彗差、像散、场曲、畸变、轴向色差和倍率色差。
进一步优选地,在其中一个实施例中,该物镜满足:2×108≤SBP<1.08×109,所述SBP表示物镜的成像通量,SBP=2×(FOV/rxy)2,所述rxy表示物镜的横向分辨率。
图2为本发明实施例提供的物镜聚焦时的光斑点列图。三幅图表示0,0.7,1视场时,从0.488μm到0.925μm不同波长的光在焦点的聚焦情况。其中各波长各视场的聚焦光斑处于爱里斑直径之内,表示物镜的像差优化的很好,聚焦效果优秀。
图3为本发明实施例提供的物镜像差图。三幅图表示0,0.7,1视场时0.488μm到0.925μm不同波长的光经过物镜之后的的像差分布。横坐标Py、Px表示入瞳位置,纵坐标ey、ex表示像面处的光束分布,反映像差的大小。图中不同的线条表示不同波长的光,纵轴表示像差的大小。图中纵轴的范围为±5μm,由曲线可知各视场各波长的像差均小于±1μm,表示物镜的像差优化很好,成像效果优秀。
图4为本发明实施例提供的物镜场曲畸变图。图(a)为物镜的场曲图,纵坐标为物镜入射光方向的视场,横坐标为场曲值。0.488μm到0.925μm不同波长的光通过物镜后各视场的场曲值均在±4μm以内,表示边缘视场和中心视场的最佳聚焦点差异小于2λ/NA2,满足平场成像的要求。图中纵坐标为像面不同成像视场,横坐标为场曲值,最大为5μm,最小为-5μm。图(b)为物镜的畸变图,全视场的畸变均小于0.5%,具有优异的大视场成像性能。图中纵坐标为成像时的像方视场,横坐标为畸变量,最小为-1%,最大为1%。
图5为本发明实施例提供的光学传递函数图。纵坐标为归一化传递函数的模值,横坐标为空间频率。最外侧的线为衍射极限下系统的传递函数曲线,可见系统各波长视场的传递函数均接近衍射极限,具有优秀的成像衬度。
图6为本发明实施例提供的斯特利尔率图。图中0.488μm到0.925μm不同波长的光在全视场的斯特列尔率均高于0.8,表示物镜在工作波段各视场的聚焦点处于衍射极限内,像差优化较佳,具有优秀的成像性能。
本物镜相比与之前提出的同类物镜具有更高的分辨率,更大的成像视场,及更宽的工作波段,可以满足可见光,近红外双光子大视场高分辨成像需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,所述物镜包括同光轴设置的十九片球面透镜,所述十九片透镜从物方至像方依次包括:第一透镜(L1),第二透镜(L2),第三透镜(L3),第四透镜(L4),第五透镜(L5),第六透镜(L6),第七透镜(L7),第八透镜(L8),第九透镜(L9),第十透镜(L10),第十一透镜(L11),第十二透镜(L12),第十三透镜(L13),第十四透镜(L14),第十五透镜(L15),第十六透镜(L16),第十七透镜(L17),第十八透镜(L18),第十九透镜(L19);其中,
所述第一透镜(L1)和第二透镜(L2)组成胶合透镜组;其中,第一透镜(L1)面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第二透镜(L2)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第一透镜(L1)面向像方的凹面与第二透镜(L2)面向物方的凸面胶合在一起;
所述第三透镜(L3)、第四透镜(L4)和第五透镜(L5)组合成胶合透镜;其中,第三透镜(L3)面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面,第四透镜(L4)面向物方的面为凹面,面向像方的面为平面,第五透镜(L5)面向物方的面为平面,面向像方的面为凸面;第三透镜(L3)面向像方的凸面与第四透镜(L4)面向物方的凹面胶合在一起,第四透镜(L4)面向像方的平面与第五透镜(L5)面向物方的平面胶合在一起;
所述第六透镜(L6)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;
所述第七透镜(L7)和第八透镜(L8)组合成胶合透镜,其中第七透镜(L7)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第八透镜(L8)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第七透镜(L7)面向像方的凹面与第八透镜(L8)面向物方的凸面胶合在一起;
所述第九透镜(L9)、第十透镜(L10)和第十一透镜(L11)组合成胶合透镜;其中,第九透镜(L9)面向物方的面为凸面,面向像方的面为平面,第十透镜(L10)面向物方的面为平面,面向像方的面为凹面,第十一透镜(L11)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第九透镜(L9)面向像方的平面与第十透镜(L10)面向物方的平面胶合在一起,第十透镜(L10)面向像方的凹面与第十一透镜(L11)面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十二透镜(L12)和第十三透镜(L13)组合成胶合透镜,其中第十二透镜(L12)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面,第十三透镜(L13)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凹面;第十二透镜(L12)面向像方的凹面与第十三透镜(L13)面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十四透镜(L14)和第十五透镜(L15)组合成胶合透镜,其中第十四透镜(L14)面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面,第十五透镜(L15)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面;第十四透镜(L14)面向像方的凹面与第十五透镜(L15)面向物方的凸面胶合在一起;
所述第十六透镜(L16)面向物方的面为凹面,面向像方的面为凸面;
所述第十七透镜(L17)和第十八透镜(L18)组合成胶合透镜,其中第十七透镜(L17)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面,第十八透镜(L18)面向物方的面为凹面,面向像方的面为凹面;第十七透镜(L17)面向像方的凸面与第十八透镜(L18)面向物方的凹面胶合在一起;
所述第十九透镜(L19)面向物方的面为凸面,面向像方的面为凸面。
2.根据权利要求1所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,所述第一透镜(L1)面向物方的凹面为第一镜面,第一透镜(L1)与第二透镜(L2)的胶合面为第二镜面,第二透镜(L2)面向像方的凸面为第三镜面,第三透镜(L3)面向物方的凹面为第四镜面,第三透镜(L3)与第四透镜(L4)的胶合面为第五镜面,第四透镜(L4)与第五透镜(L5)的胶合面为第六镜面,第五透镜(L5)面向物方的凸面为第七镜面,第六透镜(L6)面向物方的凸面为第八镜面,第六透镜(L6)面向像方的凸面为第九镜面,第七透镜(L7)面向物方的凸面为第十镜面,第七透镜(L7)与第八透镜(L8)的胶合面为第十一镜面,第八透镜(L8)面向像方的凸面为第十二镜面,第九透镜(L9)面向物方的凸面为第十三镜面,第九透镜(L9)与第十透镜(L10)的胶合面为第十四镜面,第十透镜(L10)与第十一透镜(L11)的胶合面为第十五镜面,第十一透镜(L11)面向像方的凸面为第十六镜面,第十二透镜(L12)面向像方的凸面为第十七镜面,第十二透镜(L12)与第十三透镜(L13)的胶合面为第十八镜面,第十三透镜(L13)面向像方的凹面为第十九镜面,第十四透镜(L14)面向物方的凹面为第二十镜面,第十四透镜(L14)与第十五透镜(L15)的胶合面为第二十一镜面,第十五透镜(L15)面向像方的凸面为第二十二镜面,第十六透镜(L16)面向物方的凹面为第二十三镜面,第十六透镜(L16)面向像方的凸面为第二十四镜面,第十七透镜(L17)面向物方的凸面为第二十五镜面,第十七透镜(L17)与第十八透镜(L18)的胶合面为第二十六镜面,第十八透镜(L18)面向像方的凹面为第二十七镜面,第十九透镜(L19)面向物方的凸面为第二十八镜面,第十九透镜(L19)面向像方的凸面为第二十九镜面。
3.根据权利要求2所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,所述第一镜面的参数包括R1=-10.834~-10.098mm,D1=6.673~6.921mm,φ1=12.145~13.514mm,其中R1为第一镜面的曲率半径,D1为第一镜面的镜面距离,φ1为第一镜面的有效通光孔径;
所述第二镜面的参数包括R2=44.389~46.237mm,D2=15.786~16.234mm,φ2=23.597~24.415mm,其中R2为第二镜面的曲率半径,D2为第二镜面的镜面距离,φ2为第二镜面的有效通光孔径;
所述第三镜面的参数包括R3=-31.457~-29.467mm,D3=0.125~0.231mm,φ3=33.856~34.915mm,其中R3为第三镜面的曲率半径,D3为第三镜面的镜面距离,φ3为第三镜面的有效通光孔径;
所述第四镜面的参数包括R4=-118.657~-114.324mm,D4=9.324~9.639mm,φ4=38.467~40.125mm,其中R4为第四镜面的曲率半径,D4为第四镜面的镜面距离,φ4为第四镜面的有效通光孔径;
所述第五镜面的参数包括R5=-37.541~-34.654mm,D5=6.042~6.203mm,φ5=41.921~43.015mm,其中R5为第五镜面的曲率半径,D5为第五镜面的镜面距离,φ5为第五镜面的有效通光孔径;
所述第六镜面的参数包括R6=∞,D6=13.658~14.132mm,φ6=49.687~51.032mm,其中R6为第六镜面的曲率半径,D6为第六镜面的镜面距离,φ6为第六镜面的有效通光孔径;
所述第七镜面的参数包括R7=-67.671~-64.321mm,D7=7.825~8.214mm,φ7=54.598~55.127mm,其中R7为第七镜面的曲率半径,D7为第七镜面的镜面距离,φ7为第七镜面的有效通光孔径;
所述第八镜面的参数包括R8=124.982~130.475mm,D8=24.658~25.479mm,φ8=63.985~64.125mm,其中R8为第八镜面的曲率半径,D8为第八镜面的镜面距离,φ8为第八镜面的有效通光孔径;
所述第九镜面的参数包括R9=-75.984~-73.411mm,D9=0.265~0.478mm,φ9=64.934~65.984mm,其中R9为第九镜面的曲率半径,D9为第九镜面的镜面距离,φ9为第九镜面的有效通光孔径;
所述第十镜面的参数包括R10=308.458~315.541mm,D10=6.475~6.632mm,φ10=62.798~63.327mm,其中R10为第十镜面的曲率半径,D10为第十镜面的镜面距离,φ10为第十镜面的有效通光孔径;
所述第十一镜面的参数包括R11=38.645~44.654mm,D11=18.764~19.241mm,φ11=59.024~60.147mm,其中R11为第十一镜面的曲率半径,D11为第十一镜面的镜面距离,φ11为第十一镜面的有效通光孔径;
所述第十二镜面的参数包括R12=-328.455~-317.951mm,D12=3.074~4.021mm,φ12=59.312~60.147mm,其中R12为第十二镜面的曲率半径,D12为第十二镜面的镜面距离,φ12为第十二镜面的有效通光孔径;
所述第十三镜面的参数包括R13=43.217~46.398mm,D13=15.846~16.352mm,φ13=58.498~59.214mm,其中R13为第十三镜面的曲率半径,D13为第十三镜面的镜面距离,φ13为第十三镜面的有效通光孔径;
所述第十四镜面的参数包括R14=∞,D14=6.045~6.134mm,φ14=56.413~57.041mm,其中R14为第十四镜面的曲率半径,D14为第十四镜面的镜面距离,φ14为第十四镜面的有效通光孔径;
所述第十五镜面的参数包括R15=41.657~48.691mm,D15=15.231~16.098mm,φ15=49.547~50.412mm,其中R15为第十五镜面的曲率半径,D15为第十五镜面的镜面距离,φ15为第十五镜面的有效通光孔径;
所述第十六镜面的参数包括R16=-163.485~-158.547mm,D16=3.987~4.021mm,φ16=49.134~50.145mm,其中R16为第十六镜面的曲率半径,D16为第十六镜面的镜面距离,φ16为第十六镜面的有效通光孔径;
所述第十七镜面的参数包括R17=38.468~44.651mm,D17=10.046~10.541mm,φ17=40.165~40.941mm,其中R17为第十七镜面的曲率半径,D17为第十七镜面的镜面距离,φ17为第十七镜面的有效通光孔径;
所述第十八镜面的参数包括R18=60.134~71.347mm,D18=3.647~4.067mm,φ18=35.145~35.654mm,其中R18为第十八镜面的曲率半径,D18为第十八镜面的镜面距离,φ18为第十八镜面的有效通光孔径;
所述第十九镜面的参数包括R19=26.547~32.541mm,D19=18.034~19.654mm,φ19=29.132~29.984mm,其中R19为第十九镜面的曲率半径,D19为第十九镜面的镜面距离,φ19为第十九镜面的有效通光孔径;
所述第二十镜面的参数包括R20=-29.451~-32.475mm,D20=2.458~4.425mm,φ20=26.123~26.841mm,其中R20为第二十镜面的曲率半径,D20为第二十镜面的镜面距离,φ20为第二十镜面的有效通光孔径;
所述第二十一镜面的参数包括R21=45.374~49.324mm,D21=22.348~25.487mm,φ21=30.546~30.987mm,其中R21为第二十一镜面的曲率半径,D21为第二十一镜面的镜面距离,φ21为第二十一镜面的有效通光孔径;
所述第二十二镜面的参数包括R22=-75.341~-66.874mm,D22=26.784~29.541mm,φ22=40.568~41.025mm,其中R22为第二十二镜面的曲率半径,D22为第二十二镜面的镜面距离,φ22为第二十二镜面的有效通光孔径;
所述第二十三镜面的参数包括R23=-592.657~-554.654mm,D23=9.849~10.244mm,φ23=56.154~56.987mm,其中R23为第二十三镜面的曲率半径,D23为第二十三镜面的镜面距离,φ23为第二十三镜面的有效通光孔径;
所述第二十四镜面的参数包括R24=-89.354~-85.214mm,D24=0.178~0.211mm,φ24=58.324~59.016,其中R24为第二十四镜面的曲率半径,D24为第二十四镜面的镜面距离,φ24为第二十四镜面的有效通光孔径;
所述第二十五镜面的参数包括R25=244.534~251.541mm,D25=9.047~10.231mm,φ25=58.314~59.154mm,其中R25为第二十五镜面的曲率半径,D25为第二十五镜面的镜面距离,φ25为第二十五镜面的有效通光孔径;
所述第二十六镜面的参数包括R26=-141.354~-136.214mm,D26=9.475~11.347mm,φ26=57.987~59.015mm,其中R26为第二十六镜面的曲率半径,D26为第二十六镜面的镜面距离,φ26为第二十六镜面的有效通光孔径;
所述第二十七镜面的参数包括R27=84.394~87.398mm,D27=44.674~50.379mm,φ27=56.124~57.621mm,其中R27为第二十七镜面的曲率半径,D27为第二十七镜面的镜面距离,φ27为第二十七镜面的有效通光孔径;
所述第二十八镜面的参数包括R28=132.437~136.124mm,D28=10.754~11.314mm,φ28=65.564~66.314mm,其中R28为第二十八镜面的曲率半径,D28为第二十八镜面的镜面距离,φ28为第二十八镜面的有效通光孔径;
所述第二十九镜面的参数包括R29=-326.154~-317.645mm,D29=123.457~134.637mm,φ29=65.324~66.654mm,其中R29为第二十九镜面的曲率半径,D29为第二十九镜面的镜面距离,φ29为第二十九镜面的有效通光孔径。
4.根据权利要求3所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,所述第一透镜(L1)与第二透镜(L2)组成的胶合透镜组的焦距为-29.522mm,第三透镜(L3)与第四透镜(L4)与第五透镜(L5)组成的胶合透镜组的焦距为127.315mm,第六透镜(L6)的焦距为94.234mm,第七透镜(L7)与第八透镜(L8)组成的胶合透镜组的焦距为-570.237mm,第九透镜(L9)与第十透镜(L10)与第十一透镜(L11)组成的胶合透镜组焦距为121.547mm,第十二透镜(L12)与第十三透镜(L13)组成的胶合透镜组的焦距为-226.157mm,第十四透镜(L14)与第十五透镜(L15)组成的胶合透镜组的焦距为-51.524mm,第十六透镜(L16)的焦距为101.647mm,第十七透镜(L17)与第十八透镜(L18)组成的胶合透镜的焦距为-437.35mm,第十九透镜(L19)的焦距为149.951mm。
5.根据权利要求4所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,所述第一透镜(L1)的折射率/阿贝系数为1.85/30.06,第二透镜(L2)的折射率/阿贝系数为1.693/49.2,第三透镜(L3)的折射率/阿贝系数为1.922/20.882,第四透镜(L4)的折射率/阿贝系数为1.816/46.5,第五透镜(L5)的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第六透镜(L6)的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第七透镜(L7)的折射率/阿贝系数为1.64/60.21,第八透镜(L8)的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第九透镜(L9)的折射率/阿贝系数为1.438/94.94,第十透镜(L10)的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十一透镜(L11)的折射率/阿贝系数为1.5/66.05,第十二透镜(L12)的折射率/阿贝系数为1.804/46.56,第十三透镜(L13)的折射率/阿贝系数为1.784/25.72,第十四透镜(L14)的折射率/阿贝系数为1.816/46.56,第十五透镜(L15)的折射率/阿贝系数为1.693/49.23,第十六透镜(L16)的折射率/阿贝系数为1.755/27.54,第十七透镜(L17)的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十八透镜(L18)的折射率/阿贝系数为1.497/81.59,第十九透镜(L19)的折射率/阿贝系数为1.64/60.214。
6.根据权利要求5所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,该物镜满足:0.5≤NA<0.7,所述NA表示物镜的数值孔径。
7.根据权利要求6所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,该物镜满足:6mm≤FOV<10mm,所述FOV表示物镜的物方有效视场。
8.根据权利要求7所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,该物镜满足:400nm≤Wavelength<1000nm,所述Wavelength表示物镜的有效工作波长。
9.根据权利要求8所述的大视场高分辨宽波段的物镜,其特征在于,该物镜满足:2×108≤SBP<1.08×109,所述SBP表示物镜的成像通量,SBP=2×(FOV/rxy)2,所述rxy表示物镜的横向分辨率。
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CN115437125A (zh) * | 2022-08-22 | 2022-12-06 | 福建福光股份有限公司 | 光阑前置的超广角光学系统及其成像方法 |
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