CN201965297U - 一种大景深显微镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种大景深显微镜，属于光学技术领域，其包括镜筒、镜臂、镜座和载物台，所述镜筒通过所述镜臂设置在所述镜座上，所述镜座与所述载物台相连，所述镜筒内相适配地设置有目镜和物镜，所述物镜包括镜头，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。本实用新型的显微镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿；且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度地接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种大景深显微镜。
背景技术
显微镜是一种用于放大微小物体，使该物体能够被肉眼观察到的仪器，其通常由光学部分、照明部分和机械部分组成，其中最关键的是光学部分。光学部分主要由目镜和物镜组成，目镜和物镜的倍率组合决定显微镜的倍率。显微镜通常应用于要求高倍率的技术领域，如医药、化工。
但是，随着人类的技术发展，出现了一些新的技术领域，其对显微镜的要求也随之提高。如在半导体生产中和在大规模集成电路生产中，使用显微镜对准掩膜和硅片的图形时尤其突出，此时要求显微镜不但要具有高倍率，而且要具有大景深。
而现在的显微镜存在景深不足的缺点。景深是指在镜头或其他成像器前沿着成像器轴线所测定的能够取得清晰图像的物体距离范围。由于传统的显微镜的景深都比较小，无法保证近景和远景同时清晰，从而限制了传统的显微镜的应用范围和所能起到的安全提示。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种大景深显微镜，该显微镜能够解决现有技术中显微镜景深小、无法保证近景和远景同时清晰的问题。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种大景深显微镜，包括镜筒、镜臂、镜座和载物台，所述镜筒通过所述镜臂设置在所述镜座上，所述镜座与所述载物台相连，所述镜筒内相适配地设置有目镜和物镜，所述物镜包括镜头，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数包括透镜的表面曲率半径、厚度、位置、折射率和色散系数，其是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。
进一步地，所述镜头包括多片透镜。
进一步地，所述镜头包括；六块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为：第一透镜，其为凸凹片；第二透镜，其为凹凸片；第三透镜，其为双凸片；第四透镜，其为双凸片；第五透镜，其为凹凸片；第六透镜，其为双凹片。
进一步地，所述大景深显微镜还包括成像元件。
进一步地，所述成像器件为CCD或CMOS感光元件。
进一步地，所述镜头与成像元件之间无额外元件。
本实用新型的显微镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿；且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度地接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。
附图说明
图1为传统的定焦镜头的光学系统的成像原理图；
图2为本实用新型的定焦镜头的光学系统的成像原理图；
图3为本实用新型的显微镜的结构示意图；
图4为本实用新型的显微镜的镜头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，传统的显微镜镜头，其光学系统参数往往采用无穷远处的物平面为基准物平面来设计，以无限远处为基准物平面设计出的光学参数与实际工作状态的成像条件不能很好的匹配，导致无法得到足够大的景深。
如图3所示，本实用新型提供一种大景深显微镜，包括镜筒1、镜臂2、镜座3和载物台4，镜筒1通过镜臂2设置在镜座3上，镜座3与载物台4相连，镜筒内相适配地设置有目镜和物镜，物镜包括镜头，镜头的焦距恒定，镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。
申请人于2010年2月20日提交的申请号为201010117202.6的中国专利申请公开了一种摄像装置的设计方法，在此以引用的方式将其全部内容结合于此。
综上，本实用新型的显微镜，其镜头的焦距恒定，不但能保证各种色差、像差得到补偿；且选择实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面(如图2所示)，通过该基准物平面对镜头的光学系统的参数进行设计，该设计可最大程度地接近调焦物距的理想景深值，从而获得大景深，并且保证近景和远景同时清晰。
本实用新型中，镜头包括多片透镜。
如图4所示，镜头优选包括六块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为：第一透镜5，其为凸凹片；第二透镜6，其为凹凸片；第三透镜7，其为双凸片；第四透镜8，其为双凸片；第五透镜9，其为凹凸片；第六透镜10，其为双凹片。
当然，本领域技术人员应当理解的是，本实用新型中的镜头不限于上述实施方式，例如，其光学透镜的数量及类型可以进行各种变形。另外，光学透镜的曲率半径、折射率、光学透镜之间的间隔等参数也可以根据实际需要进行选取。
本实用新型的显微镜还包括成像元件，成像元件为优选为CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)感光元件。
本实用新型的镜头与成像器件之间无需插入额外元件，即可实现同步对焦，并同时增大景深，其最终获得的景深能够最大程度地接近理想景深，使影像全时段清晰。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。
Claims (6)
1.一种大景深显微镜，包括镜筒、镜臂、镜座和载物台，所述镜筒通过所述镜臂设置在所述镜座上，所述镜座与所述载物台相连，所述镜筒内相适配地设置有目镜和物镜，所述物镜包括镜头，其特征在于，所述镜头的焦距恒定，所述镜头的光学系统的参数是通过选择位于镜头实际工作环境所要求的调焦物距处的物平面为基准物平面而进行设计的。
2.根据权利要求1所述的大景深显微镜，其特征在于，所述镜头包括多片透镜。
3.根据权利要求2所述的大景深显微镜，其特征在于，所述镜头包括六块光学镜片，按入光方向顺序排列连接为：第一透镜，其为凸凹片；第二透镜，其为凹凸片；第三透镜，其为双凸片；第四透镜，其为双凸片；第五透镜，其为凹凸片；第六透镜，其为双凹片。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的大景深显微镜，其特征在于，所述大景深显微镜还包括成像元件。
5.根据权利要求4所述的大景深显微镜，其特征在于，所述成像元件为CCD或CMOS感光元件。
6.根据权利要求5所述的大景深显微镜，其特征在于，所述镜头与成像元件之间无额外元件。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200953697U CN201965297U (zh) | 2011-04-02 | 2011-04-02 | 一种大景深显微镜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200953697U CN201965297U (zh) | 2011-04-02 | 2011-04-02 | 一种大景深显微镜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201965297U true CN201965297U (zh) | 2011-09-07 |
Family
ID=44527841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011200953697U Expired - Lifetime CN201965297U (zh) | 2011-04-02 | 2011-04-02 | 一种大景深显微镜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201965297U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103499879A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-08 | 北京航空航天大学 | 一种超景深显微图像获取方法 |
| CN109061878A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 沈阳理工大学 | 一种可同时矫正人眼像差的显微镜设计方法 |
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2011
- 2011-04-02 CN CN2011200953697U patent/CN201965297U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103499879A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-08 | 北京航空航天大学 | 一种超景深显微图像获取方法 |
| CN109061878A (zh) * | 2018-08-09 | 2018-12-21 | 沈阳理工大学 | 一种可同时矫正人眼像差的显微镜设计方法 |
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Granted publication date: 20110907 |