本实用新型专利技术公开了一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜，属于光学仪器技术领域。本实用新型专利技术包括四片球面玻璃透镜，从物方至像方依次排列：第一、第二透镜为胶合透镜组，第一透镜面向物方为平面，面向像方为凹面；第二透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面；第三透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面；第四透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面；本实用新型专利技术能突破现有技术中数值孔径大则工作距离短的矛盾，在较大数值孔径的前提下获得较长的工作距离，可实现大数值孔径、长工作距离、高分辨力成像，视场大、分辨率高、体积小、加工工艺成熟、成本低。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光学仪器
，更具体地说，涉及一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜。
技术介绍
显微镜是由一个或几个透镜组合构成的一种光学仪器，已成为很多行业研究必不可少的高科技设备。在一些精密微型领域，特别在生物医疗和科研等领域具有不可替代的作用。显微镜物镜是由若干个透镜组合而成的一个透镜组。组合使用的目的是为了克服单个透镜的成像缺陷，提高物镜的光学质量。显微镜的放大作用主要取决于物镜，物镜质量的好坏直接影响显微镜映像质量，它是决定显微镜的分辨率和成像清晰程度的主要部件。物镜的主要参数是数值孔径、工作距离、分辨率、焦深、齐焦距离。数值孔径是判断显微镜物镜性能(分辨率、焦深、亮度等)的重要指数，工作距离是实际操作使用时的重要参数。数值孔径又叫镜口率，简写为NA。它是由物体与物镜间媒质的折射率(n)与物镜孔径角的一半(θ/2)的正弦值的乘积。数值孔径是显微镜物镜的重要参数，决定了物镜的分辨率，与物镜的放大倍数、工作距离、景深有直接关系。一般来说，它与分辨率成正比，与放大率成正比，焦深与数值孔径的平方成反比，数值孔径增大，视场宽度与工作距离都会相应变小。目前，世界范围内已有各类显微镜物镜，但是技术上一般的10×物镜数值孔径能达到0.25mm，但是工作距离却只有10mm左右，10×物镜数值孔径能达到的最大的数值也只有0.3mm，但是工作距离却只有10mm以下，加长工作距离，数值孔径也会减小很多。经检索，关于提高显微镜视场的方案已有公开，如中国专利申请号201310546824.4，申请日为2013年11月7日，专利技术创造名称为：6倍超长工作距离物镜；该申请案公开了一种6倍长工作距离物镜，整个系统由两大组元组成，第一组元具有正的光焦度，第二组元具有负的光焦度；第一组元由三个透镜组组成；第二组元由第四透镜组组成；第一组元的焦距为fG1，第二组元的焦距为fG2，则它们之间满足以下条件：0.98<|fG2/fG1|<1.35；第一组元里各个透镜组中，第一透镜组的焦距为fL1，第二透镜组的焦距为fL2，第三透镜组的焦距为fL3，满足以下条件：119<fL2<135，0.5<fL1/fL3<0.7；第二组元的焦距为fG2，满足以下条件：-78<fG2<-70。该申请案解决了物镜观察视场小，出瞳直径小，成像清晰范围难以达到100％的问题。又如中国专利申请号201210418310.6，申请日为2012年10月26日，专利技术创造名称为：用于视频成像的显微物镜光学系统；以及中国专利申请号201210205053.8，申请日为2012年6月20日，专利技术创造名称为：全自动尿有形分析仪用30倍物镜的专利，上述申请案均通过对透镜的组合设计，达到了增大观察视场的目的，但视场的增大幅度较小，仍不能很好的满足现有技术对显微镜物镜视场及工作环境的需求。
技术实现思路
1.技术设计要解决的技术问题针对现有显微镜物镜需要长工作距离且数值孔径小，不能满足科技发展需要的问题，本技术提供了一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜，在数值孔径较大的前提下，能得到较长的工作距离，本技术突破了现有技术的瓶颈，以满足医药、生物等领域对显微镜成像效果更高的要求。2.技术方案为达到上述目的，本技术设计提供的技术方案为：本技术的一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜，包括同光轴设置的四片球面玻璃透镜，分别为：第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜，所述的四片透镜从物方至像方依次排列；其中，所述的第一透镜和第二透镜组成胶合透镜组一；上述四片透镜共有七个镜面，从物方至像方依次对七个镜面进行排序：第一透镜面向物方的平面为第一镜面，第一透镜面向像方的凹面和第二透镜面向物方的凸面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凸面为第四镜面，第三透镜面向像方的凸面为第五镜面，第四透镜面向物方的凸面为第六镜面，第四透镜面向像方的凹面为第七镜面；七个镜面的曲率半径R、镜面距离D和有效通光孔径Φ分别为：第一镜面为R1＝∞mm、D1＝2.85～3.50mm、Φ1＝10.50～10.80mm；第二镜面为R2＝+21.510～+22.125mm、D2＝5.15～5.55mm、Φ2＝11.85～12.50mm；第三镜面为R3＝－15.70～－16.05mm、D3＝7.35～7.80mm、Φ3＝13.15～13.65mm；第四镜面为R4＝+23.305～+23.650mm、D4＝5.30～5.60mm、Φ4＝15.85～16.35mm；第五镜面为R5＝－66.12～－66.35mm、D5＝0.95～1.25mm、Φ5＝15.45～15.85mm；第六镜面为R6＝+16.115～+16.423mm、D6＝7.30～7.75mm、Φ6＝15.00～15.20mm；第七镜面为R7＝+10.311～+10.523mm、D7＝199.2～201.05mm、Φ7＝11.30～11.60mm；上述D1为第一镜面到第二镜面的距离，D2为第二镜面到第三镜面的距离，以此类推，D7为第七镜面到物镜像面的距离。作为本技术更进一步地改进，所述的胶合透镜组一的焦距为+47.39mm；第三透镜(L3)的焦距为+35.66mm；第四透镜(L4)的焦距为-79.89mm。作为本技术更进一步地改进，所述的第一透镜(L1)的折射率/阿贝系数为1.75520/27.53；第二透镜(L2)的折射率/阿贝系数为1.49700/81.58；第三透镜(L3)的折射率/阿贝系数为1.49700/81.58；第四透镜(L4)的折射率/阿贝系数为1.75520/27.53。作为本技术更进一步地改进，显微镜物镜的数值孔径为0.25mm，工作距离为16.5mm。3.有益效果采用本技术设计提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：本技术设计的显微镜物镜，全部采用球面镜片，与现有光学镜片加工与检测工艺完全兼容，制造成本低；且在本技术设计给出的七个镜面的结构参数条件下，显微镜物镜的数值孔径能达到0.25mm，工作距离达到16.5mm，能够满足现有技术对显微镜物镜视场及工作距离的高要求。附图说明图1为本技术的显微镜物镜的结构示意图；图2为在本技术实施例1提供的结构参数下，ZEMAX软件模拟出的显微镜物镜的视场参数表；图3、图4、图5和图6分别为ZEMAX软件模拟出的在图2视场设定条件下，显微镜物镜成像质量效果图；其中，图3为光线色散情况示意图，其横坐标为归一化孔径，纵坐标为以波数为单位的参考主光线的光程差；图4为单色光基于衍射的能量集中度示意图，其横坐标为衍射光斑的半径，纵坐标为当前半径内的能量占总能量的百分比；图5为多色光光学传递函数示意图，其横坐标为空间频率，纵坐标为传递函数值；图6为波相差与理论值的对比示意图，其为实际波面与参考球面之间的光程差。具体实施方式为进一步了解本技术设计的内容，结合附图和实施例对本技术设计作详细描述。实施例1参照图1，本实施例的显微镜物镜包括同光轴设置的四片球面玻璃透镜，从物方至像方依次排列：第一透镜L1和第二透镜L2组成胶合透镜组一，其中第.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜，其特征在于：包括同光轴设置的四片球面玻璃透镜，分别为：第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)，所述的四片透镜从物方至像方依次排列；其中，所述的第一透镜(L1)和第二透镜(L2)组成胶合透镜组一；上述四片透镜共有七个镜面，从物方至像方依次对七个镜面进行排序：第一透镜(L1)面向物方的平面为第一镜面，第一透镜(L1)面向像方的凹面和第二透镜(L2)面向物方的凸面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)面向物方的凸面为第四镜面，第三透镜(L3)面向像方的凸面为第五镜面，第四透镜(L4)面向物方的凸面为第六镜面，第四透镜(L4)面向像方的凹面为第七镜面；七个镜面的曲率半径R、镜面距离D和有效通光孔径Φ分别为：第一镜面为R1＝∞mm、D1＝2.85～3.50mm、Φ1＝10.50～10.80mm；第二镜面为R2＝+21.510～+22.125mm、D2＝5.15～5.55mm、Φ2＝11.85～12.50mm；第三镜面为R3＝－15.70～－16.05mm、D3＝7.35～7.80mm、Φ3＝13.15～13.65mm；第四镜面为R4＝+23.305～+23.650mm、D4＝5.30～5.60mm、Φ4＝15.85～16.35mm；第五镜面为R5＝－66.12～－66.35mm、D5＝0.95～1.25mm、Φ5＝15.45～15.85mm；第六镜面为R6＝+16.115～+16.423mm、D6＝7.30～7.75mm、Φ6＝15.00～15.20mm；第七镜面为R7＝+10.311～+10.523mm、D7＝199.2～201.05mm、Φ7＝11.30～11.60mm；上述D1为第一镜面到第二镜面的距离，D2为第二镜面到第三镜面的距离，以此类推，D7为第七镜面到物镜像面的距离。...
【技术特征摘要】
1.一种大数值孔径、长工作距离的显微镜物镜，其特征在于：包括同光轴设置的四片球面玻璃透镜，分别为：第一透镜(L1)、第二透镜(L2)、第三透镜(L3)、第四透镜(L4)，所述的四片透镜从物方至像方依次排列；其中，所述的第一透镜(L1)和第二透镜(L2)组成胶合透镜组一；上述四片透镜共有七个镜面，从物方至像方依次对七个镜面进行排序：第一透镜(L1)面向物方的平面为第一镜面，第一透镜(L1)面向像方的凹面和第二透镜(L2)面向物方的凸面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)面向物方的凸面为第四镜面，第三透镜(L3)面向像方的凸面为第五镜面，第四透镜(L4)面向物方的凸面为第六镜面，第四透镜(L4)面向像方的凹面为第七镜面；七个镜面的曲率半径R、镜面距离D和有效通光孔径Φ分别为：第一镜面为R1＝∞mm、D1＝2.85～3.50mm、Φ1＝10.50～10.80mm；第二镜面为R2＝+21.510～+22.125mm、D2＝5.15～5.55mm、Φ2＝11.85～12.50mm；第三镜面为R3＝－15.70～－16.05mm、D3＝7.35～7.80mm、Φ3＝13.15～13.65mm；第四镜面为R4＝+23.305～+23.650mm、D4＝5.30～5.60mm、Φ4＝15.85～16.35mm；第五...
【专利技术属性】
技术研发人员：文里云，迪米特，
申请(专利权)人：南京恒磊光学技术研究有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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