本發(fā)明涉及光學(xué)器械，具體涉及一種顯微物鏡。

背景技術(shù)：

1、可視化成像在多個(gè)領(lǐng)域的低溫成像研究中，如環(huán)氧樹脂電樹生長、液氮兩相流體動(dòng)力學(xué)等，是重要的研究方法。

2、但是，常規(guī)的顯微物鏡通常采用雙膠合、三膠合透鏡組校正鏡頭色差，以達(dá)到優(yōu)異的成像效果，而在低溫環(huán)境下膠合透鏡可能出現(xiàn)脫落分離和放氣等問題，影響物鏡成像效果和結(jié)構(gòu)壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種顯微物鏡，以解決現(xiàn)有的顯微物鏡難以在低溫環(huán)境下實(shí)現(xiàn)有效檢測的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種顯微物鏡，至少適用于50k至150k的溫度環(huán)境，包括：前組單元，至少包括沿光路前后依次設(shè)置的第一透鏡和第二透鏡，適于匯聚光線并校正球差；中組單元，設(shè)置在所述前組單元的光路后側(cè)，至少包括第一中組和第二中組，并沿光路前后依次相鄰設(shè)置，各個(gè)中組中設(shè)置有至少兩個(gè)間隔設(shè)置的透鏡，適于校正色差；后組單元，設(shè)置在所述中組單元的光路后側(cè)，包括至少兩個(gè)間隔設(shè)置的透鏡；所述前組單元、所述中組單元和所述后組單元包含的各個(gè)透鏡均為單透鏡。

3、有益效果

4、通過設(shè)置前組單元、中組單元和后組單元內(nèi)包含的各個(gè)透鏡均為單透鏡，各個(gè)單元和整體的顯微物鏡中，避免設(shè)置膠合透鏡實(shí)現(xiàn)組合連接，避免了出現(xiàn)在低溫等極端環(huán)境下的損壞、脫落或放氣的問題，滿足在低溫環(huán)境下的應(yīng)用，同時(shí)通過分別設(shè)置前組單元、中組單元和后組單元以實(shí)現(xiàn)對球差、色差和軸外像差的校正，以分離式的透鏡實(shí)現(xiàn)復(fù)消色差，保證顯微物鏡具有足夠的觀測精度。

5、在一種可選的實(shí)施方式中，所述第一透鏡和所述第二透鏡呈正透鏡設(shè)置，且同向彎弧設(shè)置，適于凹向待觀測物體，并共同提供正光焦度。

6、在一種可選的實(shí)施方式中，所述第一透鏡的折射率高于所述第二透鏡；所述第一透鏡由低阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成，所述第二透鏡由高阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成。

7、在一種可選的實(shí)施方式中，所述中組單元還包括第三中組，所述第三中組并沿光路間隔設(shè)置在所述第二中組的后側(cè)。

8、在一種可選的實(shí)施方式中，所述第一中組包括第三透鏡、第四透鏡和第五透鏡，并沿光路前后依次間隔設(shè)置，所述第四透鏡呈負(fù)透鏡設(shè)置，適于提供負(fù)光焦度，所述第三透鏡和所述第五透鏡呈正透鏡設(shè)置，適于分別提供正光焦度；所述第四透鏡的折射率分別高于所述第三透鏡和所述第五透鏡，適于調(diào)節(jié)彗差，所述第四透鏡由低阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成，所述第三透鏡和所述第五透鏡由高阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成。

9、在一種可選的實(shí)施方式中，第二中組分別包括第六透鏡和第七透鏡，所述第三中組分別包括第八透鏡和第九透鏡，所述第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡沿光路前后依次間隔設(shè)置，所述第六透鏡和所述第八透鏡呈負(fù)透鏡設(shè)置，適于提供負(fù)光焦度，所述第七透鏡和所述第九透鏡呈正透鏡設(shè)置，適于提供正光焦度；所述第六透鏡的折射率大于所述第七透鏡，所述第八透鏡的折射率大于所述第九透鏡，所述第六透鏡和所述第八透鏡分別由低阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成，所述第七透鏡和所述第九透鏡由高阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成。

10、在一種可選的實(shí)施方式中，所述后組單元呈對稱雙高斯結(jié)構(gòu)設(shè)置，包括沿光路依次分布的第十透鏡、第十一透鏡、第十二透鏡和第十三透鏡，所述第十一透鏡和所述第十二透鏡呈負(fù)透鏡設(shè)置，適于提供負(fù)光焦度，所述第十透鏡和所述第十三透鏡呈正透鏡設(shè)置，適于提供正光焦度。

11、在一種可選的實(shí)施方式中，所述第十三透鏡的折射率大于所述第十透鏡、第十一透鏡和第十二透鏡；所述第十三透鏡和所述第十一透鏡分別由低阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成，所述第十透鏡和所述第十二透鏡由高阿貝數(shù)材質(zhì)構(gòu)成；

12、在一種可選的實(shí)施方式中，所述顯微物鏡焦距為fx，所述第一透鏡的焦距為f1，4.1≤f1/fx≤4.5；所述第二透鏡的焦距為f2，6.7≤f2/fx≤7.1；

13、在一種可選的實(shí)施方式中，所述前組單元的焦距為fa，2.3≤fa/fx≤2.7，所述第一中組的焦距為fb，6.5≤fb/fx≤6.9，所述第二中組的焦距為fc，12.8≤fc/fx≤14.2，所述第三中組的焦距為fd，50≤fd/fx≤54，所述后組單元的焦距為fe，-7.9≤fe/fx≤-7.5。

14、在一種可選的實(shí)施方式中，3.9mm≤fx≤4.1mm。

15、在一種可選的實(shí)施方式中，所述顯微物鏡的孔徑為na，0.8≤na≤0.9。

16、在一種可選的實(shí)施方式中，所述顯微物鏡的物方視場為b，0≤b≤0.4mm；和/或，所述第一透鏡與待觀測物的間距為c，c≥1.6mm。

17、在一種可選的實(shí)施方式中，所述第十三透鏡為非球面透鏡，所述第九透鏡為非球面透鏡，所述第五透鏡為非球面透鏡。

技術(shù)特征：

1.一種顯微物鏡，至少適用于50k至150k的溫度環(huán)境，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯微物鏡，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯微物鏡，其特征在于，

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的顯微物鏡，其特征在于，所述中組單元還包括第三中組(4)，所述第三中組(4)并沿光路間隔設(shè)置在所述第二中組(3)的后側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的顯微物鏡，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯微物鏡，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯微物鏡，其特征在于，所述后組單元(5)呈對稱雙高斯結(jié)構(gòu)設(shè)置，包括沿光路依次分布的第十透鏡(51)、第十一透鏡(52)、第十二透鏡(53)和第十三透鏡(54)，所述第十一透鏡(52)和所述第十二透鏡(53)呈負(fù)透鏡設(shè)置，適于提供負(fù)光焦度，所述第十透鏡(51)和所述第十三透鏡(54)呈正透鏡設(shè)置，適于提供正光焦度。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯微物鏡，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求5-8任一項(xiàng)所述的顯微物鏡，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯微物鏡，其特征在于，所述前組單元(1)的焦距為fa，2.3≤fa/fx≤2.7，所述第一中組(2)的焦距為fb，6.5≤fb/fx≤6.9，所述第二中組(3)的焦距為fc，12.8≤fc/fx≤14.2，所述第三中組(4)的焦距為fd，50≤fd/fx≤54，所述后組單元(5)的焦距為fe，-7.9≤fe/fx≤-7.5。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的顯微物鏡，其特征在于，3.9mm≤fx≤4.1mm。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯微物鏡，其特征在于，所述顯微物鏡的孔徑為na，0.8≤na≤0.9。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的顯微物鏡，其特征在于，所述顯微物鏡的物方視場為b，0≤b≤0.4mm；和/或，所述第一透鏡(11)與待觀測物的間距為c，c≥1.6mm。

14.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的顯微物鏡，其特征在于，所述第十三透鏡(54)為非球面透鏡，所述第九透鏡(42)為非球面透鏡，所述第五透鏡(23)為非球面透鏡。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及光學(xué)器械技術(shù)領(lǐng)域，公開了本發(fā)明提供了一種顯微物鏡，至少適用于50K至150K的溫度環(huán)境，包括：前組單元，至少包括沿光路前后依次設(shè)置的第一透鏡和第二透鏡，適于匯聚光線并校正球差；中組單元，設(shè)置在前組單元的光路后側(cè)，至少包括第一中組和第二中組，并沿光路前后依次相鄰設(shè)置，各個(gè)中組中設(shè)置有至少兩個(gè)間隔設(shè)置的透鏡，適于校正色差；后組單元，設(shè)置在中組單元的光路后側(cè)，包括至少兩個(gè)間隔設(shè)置的透鏡；前組單元、中組單元和后組單元包含的各個(gè)透鏡均為單透鏡。通過設(shè)置各個(gè)透鏡均為單透鏡，各個(gè)單元和整體的顯微物鏡中，避免設(shè)置膠合透鏡實(shí)現(xiàn)組合連接，避免出現(xiàn)在低溫等極端環(huán)境下的損壞、脫落或放氣的問題，滿足在低溫環(huán)境下的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：鄭漢青,鞏巖,郎松,張艷微,張龍,張志
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2