專(zhuān)利名稱(chēng):觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，特別涉及一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
原子力顯微鏡特別是利用光學(xué)杠桿原理探測(cè)針尖起伏的原子力顯微鏡，在使用時(shí)，需要配有一個(gè)觀察裝置。觀察裝置起到協(xié)助將原子力顯微鏡所使用的激光光斑調(diào)整到探測(cè)針尖上、選擇樣品測(cè)量區(qū)域、觀察針尖的逼近、監(jiān)視原子力顯微鏡運(yùn)行的作用。在原子力顯微鏡的大多數(shù)應(yīng)用當(dāng)中，觀察裝置是不可缺少的設(shè)備。1，有了觀察裝置，即使是初學(xué)者，也可以迅速將激光光斑調(diào)整到探測(cè)針尖上；2，因?yàn)樵恿︼@微鏡的掃描范圍很小，一般為10μm左右，如果沒(méi)有觀察裝置的幫助，探測(cè)針尖就很難定位于所要測(cè)量的區(qū)域，這在光存儲(chǔ)基礎(chǔ)研究階段尤其明顯，要找到記錄點(diǎn)，非要光學(xué)顯微鏡輔助不可；3，如果沒(méi)有觀察裝置的幫助，探測(cè)針尖極易在逼近探測(cè)物時(shí)，或在原子力顯微鏡運(yùn)行過(guò)程中損壞。與原子力顯微鏡配套的觀察裝置與一般顯微鏡比較有不同的要求首先，作為與原子力顯微鏡配合使用的獨(dú)立的儀器，要求裝置中的物鏡工作距離長(zhǎng)(一般大于50mm)。其次，要求其中物鏡數(shù)值孔徑大(大于0.25)。這兩項(xiàng)要求都與原子力顯微鏡頭部的結(jié)構(gòu)有關(guān)，物鏡不應(yīng)碰到原子力顯微鏡頭部?jī)?nèi)的反射鏡，光線也不應(yīng)被反射鏡全部遮住。第三點(diǎn)，要求照明光路是共光路反射照明結(jié)構(gòu)、光強(qiáng)可變，這樣將使原子力顯微鏡與觀察裝置相互獨(dú)立，方便原子力顯微鏡頭部的移動(dòng)和工作(調(diào)整光斑、選擇樣品測(cè)量區(qū)域、觀察探測(cè)針尖逼近探測(cè)物時(shí)，可采用較強(qiáng)的光，以便提高圖像的質(zhì)量；但監(jiān)視原子力顯微鏡運(yùn)行時(shí)需要較弱的光，以便不引入光噪聲)。第四點(diǎn)，調(diào)焦機(jī)構(gòu)中要有粗調(diào)焦(以便原子力顯微鏡頭部裝卸)和精調(diào)焦機(jī)構(gòu)(物鏡數(shù)值孔徑大，因而焦深短)。在先技術(shù)中的普通顯微鏡沒(méi)有那么大的工作距離(參見(jiàn)在先技術(shù)[1]《光學(xué)技術(shù)手冊(cè)》，王之江主編，下冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1994年，第3章<放大鏡和顯微鏡>，3<顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)>，3.2<物鏡和鏡筒透鏡>，p646～648)。在先技術(shù)中所提供的體視顯微鏡雖然有較大的工作距離，但數(shù)值孔徑較小，而且是采用非共光路的反射照明結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)在先技術(shù)[2]《光學(xué)技術(shù)手冊(cè)》，王之江主編，下冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社，北京，1994年，第3章<放大鏡和顯微鏡>，4<各種顯微術(shù)裝置及其顯微鏡>，4.9<體視顯微鏡>，p657～658)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，它將能夠彌補(bǔ)在先技術(shù)設(shè)備中光學(xué)系統(tǒng)所存在的缺陷，能夠低成本地滿足與原子力顯微鏡配套的觀察裝置的各項(xiàng)要求，長(zhǎng)(大于50mm)工作距離和大(大于0.25)數(shù)值孔徑。
本實(shí)用新型的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)包括自對(duì)著原子力顯微鏡探測(cè)針尖的第一透鏡開(kāi)始，與第一透鏡同光軸依次置放的第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和觀測(cè)面；置放在第七透鏡與第八透鏡之間，中心位于第七透鏡和第八透鏡光軸上，以第一直角棱鏡和第二直角棱鏡兩斜平面膠合在一起的立方膠合棱鏡，立方膠合棱鏡的膠合面與第七透鏡和第八透鏡的光軸成45°角；置于從立方膠合棱鏡位于第七透鏡和第八透鏡光軸上的中心與其光軸垂直的方向上的光源；置于在光源與立方膠合棱鏡之間的聚光透鏡；置放在聚光透鏡與立方膠合棱鏡之間的聚光透鏡的焦點(diǎn)上的視場(chǎng)光闌；置放在視場(chǎng)光闌與立方膠合棱鏡之間的第九透鏡，第九透鏡的焦點(diǎn)在視場(chǎng)光闌上。
所說(shuō)的第一透鏡與第二透鏡膠合在一起構(gòu)成第一雙膠合透鏡，第四透鏡與第五透鏡膠合在一起構(gòu)成第二雙膠合透鏡，第六透鏡與第七透鏡膠合在一起構(gòu)成第三雙膠合透鏡，第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡與立方膠合棱鏡膠合在一起。置于隔著立方膠合棱鏡與第九透鏡相反的一面上的光陷阱。
所說(shuō)的原子力顯微鏡上的探測(cè)針尖，它是光學(xué)系統(tǒng)觀察的對(duì)象，也可以是其他樣品。
所說(shuō)的第一直角棱鏡或第二直角棱鏡的斜面上鍍有半反射半透過(guò)薄膜，即對(duì)光束一半(50％)反射一半(50％)透過(guò)的薄膜。
上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)工作時(shí)，探測(cè)針尖上某一點(diǎn)反射的光線，依次經(jīng)過(guò)第一透鏡、第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡，第六透鏡、第七透鏡、第一直角棱鏡、第二直角棱鏡和第八透鏡，會(huì)聚在觀測(cè)面上。這樣，探測(cè)針尖就成像在觀測(cè)面上。光源發(fā)出的光經(jīng)聚光透鏡、視場(chǎng)光闌、第九透鏡、第一直角棱鏡和第二直角棱鏡斜面的反射、透過(guò)第七透鏡、第六透鏡、第五透鏡、第四透鏡、第三透鏡，第二透鏡和第一透鏡后，會(huì)聚在探測(cè)針尖上，提供探測(cè)針尖成像所需要的入射光線。而透過(guò)第一直角棱鏡斜面，并通過(guò)第二直角棱鏡的光，被光陷阱所吸收。
本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)開(kāi)始工作時(shí)，如果探測(cè)針尖與第一透鏡的軸上距離不是所要求的距離，如果相差較大，例如當(dāng)移進(jìn)移出原子力顯微鏡頭部時(shí)，此時(shí)，通過(guò)一起移動(dòng)除探測(cè)針尖外的所有器件，來(lái)使探測(cè)針尖與第一透鏡的軸上距離達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的距離，即所謂粗調(diào)焦；如果此時(shí)還有一定的誤差，以至圖像還不清楚，可以單獨(dú)沿軸向移動(dòng)第一透鏡和第二透鏡膠合成的第一雙膠合透鏡，來(lái)使探測(cè)針尖與第一透鏡的軸上距離達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的距離，使圖像清楚，即所謂精調(diào)焦。
本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)工作時(shí)，光源上所有點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)過(guò)聚光透鏡聚焦在視場(chǎng)光闌上，成為亮度均勻的光斑。視場(chǎng)光闌所在的位置與探測(cè)針尖的位置呈成像關(guān)系。即視場(chǎng)光闌成像在探測(cè)針尖上。這樣就達(dá)到了均勻照明的目的。如果光源本身發(fā)光很均勻，那么它也可直接放置在視場(chǎng)光闌后，不需要聚光透鏡，緊靠視場(chǎng)光闌即可。
本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)工作時(shí)，由于視場(chǎng)光闌位置與探測(cè)針尖位置呈成像關(guān)系，這樣在探測(cè)針尖位置上有一個(gè)清晰的照射邊界，改變視場(chǎng)光闌的大小、形狀和方位，可以使照射的區(qū)域正好等于作為觀測(cè)面的攝像機(jī)成像的區(qū)域。方便了將探測(cè)針尖定位在顯微鏡觀察區(qū)域。
本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)工作時(shí)，由于視場(chǎng)光闌位置與探測(cè)針尖位置呈成像關(guān)系，相比其他物方軸上距離，在成像位置上的照射光斑是最小的，可輔助粗調(diào)焦，加速粗調(diào)焦過(guò)程。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)顯著1、本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)將第七透鏡、第八透鏡、第一直角棱鏡、第二直角棱鏡、第八透鏡和第九透鏡膠合在一起，在這些鏡子之間沒(méi)有了空氣間隙，像差也就變小了。并且作為整體裝配容易(沒(méi)有空氣隙調(diào)整的問(wèn)題)，結(jié)構(gòu)緊湊，機(jī)械支撐簡(jiǎn)單。而且光學(xué)膠合時(shí)由于有通用輔助設(shè)備的監(jiān)測(cè)，同心度容易做到很高，有利于提高裝配精度，改善像質(zhì)。
2、因?yàn)楸緦?shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)將分光棱鏡(由第一直角棱鏡和第二直角棱鏡兩個(gè)斜面膠合而成的立方膠合棱鏡)膠合在成像透鏡中間，它們之間沒(méi)有空氣間隙，不僅有利于改善像質(zhì)，像差變小，而且可以減少矯正像差的透鏡數(shù)量，包括起成像作用的透鏡和起照明作用的透鏡，并使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而緊湊。
3、本實(shí)用新型上述結(jié)構(gòu)中，所說(shuō)的第八透鏡和第九透鏡均是平凹透鏡，即為負(fù)透鏡。它的好處是在較大工作距離和較大放大倍率下，成像的共軛距離(物象距離)卻可以不顯著增加，這有利于減少儀器體積和重量。
4、本實(shí)用新型的上述結(jié)構(gòu)中，第一透鏡和第二透鏡膠合成的第一雙膠合透鏡可以沿著光軸整體移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精調(diào)焦。也就是說(shuō)，對(duì)于某物點(diǎn)，它發(fā)出的光線在第二透鏡和第三透鏡之間的空氣中行進(jìn)時(shí)，幾乎是相互平行的。
5、本實(shí)用新型在上述結(jié)構(gòu)中，采用科勒照明結(jié)構(gòu)。即在光源之前加入了一個(gè)聚光透鏡和一個(gè)視場(chǎng)光闌。視場(chǎng)光闌的中心位于聚光透鏡的焦點(diǎn)上。這樣光源上任一點(diǎn)發(fā)出的光都在視場(chǎng)光闌上混合均勻，視場(chǎng)光闌成了一個(gè)均勻發(fā)光面，相當(dāng)于一個(gè)發(fā)光均勻的新光源。同時(shí)，視場(chǎng)光闌又成像在探測(cè)針尖上。因此，就可以實(shí)現(xiàn)均勻照明被觀測(cè)物體。
本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)在50mm以上的長(zhǎng)工作距離、0.25以上的大數(shù)值孔徑和5倍以上放大倍率下，成像質(zhì)量接近衍射極限，而畸變小于0.2％。



圖1是本實(shí)用新型的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的光線追跡示意圖。
圖3-1-a，圖3-2-a，圖3-3-a分別是第二透鏡3和第三透鏡4在光軸上空氣隙距離為3mm、4mm、5mm時(shí)的場(chǎng)曲曲線圖。圖3-1-b，圖3-2-b，圖3-3-b分別是第二透鏡3和第三透鏡4之間在光軸上空氣隙距離為3mm，4mm，5mm時(shí)的畸變曲線圖。
圖4-1-a，圖4-2-a，圖4-3-a分別是第二透鏡3和第三透鏡4在光軸上空氣隙距離為3mm、4mm、5mm時(shí)；X面上的垂軸像差曲線圖(全視場(chǎng))。圖4-1-b，圖4-2-b，圖4-3-b分別是第二透鏡3和第三透鏡4之間在光軸上空氣隙距離為3mm、4mm、5mm時(shí)；Y面上的垂軸像差曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示的本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。包括自對(duì)著原子力顯微鏡探測(cè)針尖1的第一透鏡2開(kāi)始，與第一透鏡2同光軸依次置放的第二透鏡3、第三透鏡4、第四透鏡5、第五透鏡6、第六透鏡7、第七透鏡8、第八透鏡12和觀測(cè)面14；置放在第七透鏡8與第八透鏡12之間，中心位于第七透鏡8和第八透鏡12光軸上的，以第一直角棱鏡9和第二直角棱鏡11兩斜平面膠合在一起的立方膠合棱鏡。立方膠合棱鏡的膠合面與第七透鏡8和第八透鏡12的光軸成45°角。置于相對(duì)于立方膠合棱鏡中第一直角棱鏡9的一直角平面與第一透鏡2光軸垂直方向上的光源17，置放在光源17與立方膠合棱鏡之間的聚光透鏡16；置放在聚光透鏡16與立方膠合棱鏡之間的聚光透鏡16焦點(diǎn)上的視場(chǎng)光闌15，置放在視場(chǎng)光闌15立方膠合棱鏡之間的第九透鏡10，第九透鏡10的焦點(diǎn)在視場(chǎng)光闌15上；置放在隔著立方膠合棱鏡與第九透鏡10相對(duì)一面的光陷阱13。
所說(shuō)的第一透鏡2與第二透鏡3膠合在一起構(gòu)成第一雙膠合透鏡，第一雙膠合透鏡可以沿著光軸前后移動(dòng)。第四透鏡5與第五透鏡6膠合在一起構(gòu)成第二雙膠合透鏡，第六透鏡7與第七透鏡8膠合在一起構(gòu)成第三雙膠合透鏡。第七透鏡8、第八透鏡12和第九透鏡10與立方膠合棱鏡膠合在一起。
所說(shuō)的第一雙膠合透鏡中的第一透鏡2是平凸透鏡，第二透鏡3是凹凸透鏡。第二雙膠合透鏡中的第四透鏡5是凸凹透鏡，第五透鏡6是凸凹透鏡。第三雙膠合透鏡中的第六透鏡7是雙凹透鏡，第七透鏡8是凸平透鏡。第三透鏡4是雙凸透鏡。第八透鏡12和第九透鏡均是平凹透鏡。
所說(shuō)的第一直角棱鏡9或者第二直角棱鏡11的斜平面上鍍有對(duì)光束的一半(50％)反射一半(50％)透過(guò)的薄膜。本實(shí)施例中，在第一直角棱鏡9(或第二直角棱鏡11)的斜平面上鍍有對(duì)白光的一半反射一半透過(guò)的薄膜(平時(shí)簡(jiǎn)稱(chēng)為半反半透膜)。本實(shí)施例中，光源17采用白光光源。觀測(cè)面14為攝像機(jī)接收面。
在本實(shí)施例中，上述各透鏡表面的曲率半徑，透鏡的厚度，所采用透鏡材料的折射率以及有效口徑均列在表1中。表1中的具體數(shù)據(jù)是按照一個(gè)工作距離為50mm，數(shù)值孔徑為0.25和放大倍率為5倍的設(shè)計(jì)結(jié)果。全視場(chǎng)像高為4mm。表1中的前表面對(duì)于第九透鏡10和聚光透鏡16是向著立方膠合棱鏡的一面為前表面，凹面朝向立方膠合棱鏡的一面為負(fù)在第一透鏡2的光軸上，朝向探測(cè)針尖的表面為前表面，凹面朝向探測(cè)針尖方向?yàn)樨?fù)。膠合面算一個(gè)面，只標(biāo)識(shí)在前面透鏡的那個(gè)表面，平面不標(biāo)示。
表1


圖2所示的是圖1結(jié)構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)的光線追跡。從圖2的光線追跡中看出，本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)中，第三透鏡4是雙凸透鏡，對(duì)光束起強(qiáng)烈會(huì)聚作用。而在后面的第六透鏡7是雙凹透鏡，第八透鏡12是平凹透鏡，對(duì)光束起著輕微的發(fā)散作用。因?yàn)橥ǔ５某上裣到y(tǒng)，光束逐漸會(huì)聚后成像，物像間的距離較長(zhǎng)。上述本實(shí)用新型的光學(xué)系統(tǒng)中，采用一個(gè)透鏡強(qiáng)烈會(huì)聚后，再加兩個(gè)(或一個(gè))輕微發(fā)散透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)成像系統(tǒng)的會(huì)聚效果，有效地縮短了物像間的距離，而延長(zhǎng)了光學(xué)系統(tǒng)的工作距離。
圖3-1-a，圖3-2-a，圖3-3-a分別是第二透鏡3與第三透鏡4在光軸上空氣間隙的距離為3mm、4mm、5mm時(shí)的場(chǎng)曲曲線。
橫座標(biāo)為場(chǎng)曲，縱座標(biāo)為歸一化視場(chǎng)。其中曲線01的波長(zhǎng)為0.486nm，曲線02的波長(zhǎng)為0.588nm，曲線03的波長(zhǎng)為0.656nm。每條曲線01、02、03中均包含T線和S線，T線-為子午線，S線-為弧矢線。從三幅場(chǎng)曲曲線圖中看出，兩透鏡3、4之間的距離變化對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的場(chǎng)曲無(wú)影響。
圖3-1-b，圖3-2-b，圖3-3-b分別是第二透鏡3與第三透鏡4在光軸上空氣間隙的距離為3mm、4mm、5mm時(shí)的畸變曲線。橫坐標(biāo)為畸變比例，縱坐標(biāo)為歸一化視場(chǎng)，曲線01、02、03的波長(zhǎng)同上。從三幅畸變曲線圖中看出，三條不同波長(zhǎng)的曲線01、02、03的畸變曲線重合，畸變都小于0.2％。從上述場(chǎng)曲和畸變曲線圖上說(shuō)明調(diào)節(jié)第二透鏡3與第三透鏡4之間的距離不影響光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。也就是說(shuō)，精調(diào)焦時(shí)不會(huì)影響光學(xué)系統(tǒng)的像質(zhì)。
圖4-1-a，圖4-2-a，圖4-3-a分別是第二透鏡3與第三透鏡4在光軸上空氣間隙的距離為3mm、4mm、5mm時(shí)，X面上的垂軸像差曲線(全視場(chǎng))。橫坐標(biāo)為歸一化光束口徑，縱坐標(biāo)為垂軸像差的大小。曲線01、02、03的波長(zhǎng)同上。
從三幅X面上的垂軸像差曲線上看，兩透鏡3、4在3mm～5mm之間的距離變化時(shí)，垂軸像差幾乎不變，不影響成像質(zhì)量。
圖4-1-b，圖4-2-b，圖4-3-b分別是第二透鏡3與第三透鏡4在光軸上空氣間隙的距離為3mm、4mm、5mm時(shí)，Y面上的垂軸像差曲線(全視場(chǎng))。橫坐標(biāo)為歸一化光束口徑，縱坐標(biāo)為垂軸像差的大小。曲線01、02、03的波長(zhǎng)同上。
從此三幅Y面上的垂軸像差曲線上看，同樣在兩透鏡3、4于3mm～5mm之間的距離變化時(shí)，垂軸像差幾乎不變。
從上述圖4中X、Y面上垂軸像差曲線上看，本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量好，接近衍射極限，分辯率達(dá)到3μm以下。同時(shí)，也進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)的精調(diào)焦(即調(diào)節(jié)第二透鏡3與第三透鏡4之間的距離)不影響光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括自對(duì)著原子力顯微鏡探測(cè)針尖的第一透鏡開(kāi)始，與第一透鏡同光軸依次置放的第二透鏡、第三透鏡、第四透鏡、第五透鏡、第六透鏡、第七透鏡、第八透鏡和觀測(cè)面；光源，視場(chǎng)光闌和光陷阱，其特征在于包括置放在第七透鏡與第八透鏡之間，中心位于第七透鏡和第八透鏡光軸上，以第一直角棱鏡和第二直角棱鏡兩斜平面膠合在一起的立方膠合棱鏡，立方膠合棱鏡的膠合面與第七透鏡和第八透鏡的光軸成45°角；所說(shuō)的光源置于從立方膠合棱鏡位于第七透鏡和第八透鏡光軸上的中心與其光軸垂直的方向上，在光源與立方膠合棱鏡之間置有聚光透鏡；所說(shuō)的視場(chǎng)光闌置放在聚光透鏡與立方膠合棱鏡之間的聚光透鏡的焦點(diǎn)上；置放在視場(chǎng)光闌與立方膠合棱鏡之間的第九透鏡，第九透鏡的焦點(diǎn)在視場(chǎng)光闌上；所說(shuō)的第一透鏡與第二透鏡膠合在一起構(gòu)成第一雙膠合透鏡，第四透鏡與第五透鏡膠合在一起構(gòu)成第二雙膠合透鏡，第六透鏡與第七透鏡膠合在一起構(gòu)成第三雙膠合透鏡，第七透鏡、第八透鏡和第九透鏡與立方膠合棱鏡膠合在一起；所說(shuō)的光陷阱置于隔著立方膠合棱鏡與第九透鏡相反的一面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第一雙膠合透鏡可以沿著光軸前后移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第一雙膠合透鏡中的第一透鏡是平凸透鏡，第二透鏡是凹凸透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第二雙膠合透鏡中的第四透鏡是凸凹透鏡，第五透鏡是凸凹透鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第三雙膠合透鏡中的第六透鏡是雙凹透鏡，第七透鏡是凸平透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第三透鏡是雙凸透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的第八透鏡和第九透鏡均是平凹透鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于所說(shuō)的立方膠合棱鏡中的第一直角棱鏡或第二直角棱鏡的斜面上鍍有對(duì)光束一半50％反射一半50％透過(guò)的薄膜。
專(zhuān)利摘要
一種觀察裝置的同軸照明顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)，包括同光軸置放的八個(gè)成像透鏡，以兩直角棱鏡的兩斜平面膠合而成的立方膠合棱鏡以及采用科勒照明結(jié)構(gòu)的均勻照明光源。光源聚焦在視場(chǎng)光闌上，視場(chǎng)光闌成像在被探測(cè)物上，構(gòu)成均勻照明。兩兩透鏡膠合成三組雙膠合透鏡，立方膠合棱鏡置放在成像透鏡中間，同時(shí)又與前后成像透鏡以及照明透鏡膠合在一起，減少了空氣間隙。不僅有利于像差矯正，使像差變小。同時(shí)有利于裝調(diào)，結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)體積小。靠近原子力顯微鏡探測(cè)針尖的第一雙膠合透鏡可以沿著光軸前后移動(dòng)，使系統(tǒng)在精調(diào)焦時(shí)，不影響成像質(zhì)量。本實(shí)用新型光學(xué)系統(tǒng)具有長(zhǎng)工作距離(大于50mm)，大數(shù)值孔徑(大于0.25)，放大倍率5倍以上，成像質(zhì)量接近衍射極限，畸變小于0.2％的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01Q60/38GKCN2791672SQ200420114737
公開(kāi)日2006年6月28日 申請(qǐng)日期2004年12月24日
發(fā)明者吉小明, 徐文東 申請(qǐng)人:上海愛(ài)建納米科技發(fā)展有限公司, 中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan