一种双光路活体成像微型显微物镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双光路活体成像微型显微物镜，包括依次设置的分束器和物镜；物镜沿光路传播方向包括依次相接的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和保护窗；第一透镜为具有正光焦度的双凸球面透镜；第二透镜为具有负光焦度的双凹球面透镜；第三透镜为具有正光焦度且凸面弯向物方的弯月形球面透镜；第四透镜为具有正光焦度的双凸球面透镜；第五透镜为具有正光焦度且凸面弯向光阑的弯月形球面透镜；第六透镜为具有负光焦度的双凹球面透镜。上述双光路活体成像微型显微物镜，保证了分辨率和色差，具有结构小、且易于加工的特点；双光路设计可以同时进行荧光活体检测和红外光活体检测。行荧光活体检测和红外光活体检测。行荧光活体检测和红外光活体检测。

【技术实现步骤摘要】
一种双光路活体成像微型显微物镜


[0001]本技术涉及一种双光路活体成像微型显微物镜，属于活体成像光学系统


技术介绍

[0002]随着检测技术的飞速发展,人们对活体检测的要求也不断提高,红外光检测，作为荧光检测的辅助，被逐渐应用在医学前沿领域上。
[0003]目前使用的单光子微型显微镜存在几个问题：分辨率不够，成像速度太慢；而双光子显微镜重达半吨，无法实现被检测活体的自由活动。另外一种使用自聚焦透镜的微型活体检测方案，成本很高，且存在边缘像差较差等问题。
[0004]同时目前活体检测大多是荧光检测，但有时也需要红外光的辅助检测，以实现病理的准确判断。迫切需要一个可以同时进行红外光和荧光双光路检测、同时可满足分辨率和色差的轻质化的方案来解决这些问题。

技术实现思路

[0005]本技术提供一种双光路活体成像微型显微物镜，通分束镜和微型物镜的组合，实现了低成本、高分辨率、低色散的小型化双光路检测，体积小，质量轻。
[0006]为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0007]一种双光路活体成像微型显微物镜，包括依次设置的分束镜和物镜；
[0008]物镜沿光路传播方向包括依次相接的光阑、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜和保护窗；第一透镜为具有正光焦度的双凸球面透镜；第二透镜为具有负光焦度的双凹球面透镜；第三透镜为具有正光焦度且凸面弯向物方的弯月形球面透镜；第四透镜为具有正光焦度的双凸球面透镜；第五透镜为具有正光焦度且凸面弯向光阑的弯月形球面透镜；第六透镜为具有负光焦度的双凹球面透镜。
[0009]上述物镜为固定焦距，总长保持不变。上述光阑位于远离检测物体方向的最左侧。
[0010]上述分束镜与光阑相邻，也即分束镜位于靠近光阑的一侧(远离保护窗的一侧)。
[0011]被测活体的图像经物镜成像后，荧光光束经分束镜直接透射水平出射，红外光束经分束镜被反射垂直向下出射，两束光分别被接收处理。
[0012]为了降低成本，方便组装，分束镜由两个45度棱镜胶合形成；胶合面镀有分束膜层，实现荧光0.4
‑
0.7um透射，0.7
‑
2um近红外光反射，以此实现荧光和红外光的同时检测。
[0013]为了更好地满足成像要求，物镜的焦距为F；第一透镜的焦距f1满足1.3≤f1/F≤1.4；第二透镜的焦距f2满足
‑
0.9≤f2/F≤
‑
0.8；第三透镜的焦距f3满足1.8≤f3/F≤1.9；第四透镜的焦距f4满足1.7≤f4/F≤1.8；第五透镜的焦距f5满足1.2≤f5/F≤1.3；第六透镜的焦距f6满足
‑
0.7≤f6/F≤
‑
0.6。
[0014]为了更好地保证分辨率和色差，第一透镜和第二透镜之间的中心间隔为0.843
±ꢀ
0.001mm；第二透镜和第三透镜之间的中心间隔为0.646
±
0.001mm；第三透镜和第四透镜之
间的中心间隔为0.493
±
0.001mm；第四透镜和第五透镜之间的中心间隔为0.491
±ꢀ
0.001mm；第五透镜和第六透镜之间的中心间隔为0.569
±
0.001mm；第六透镜和保护窗之间的中心间隔为0.750
±
0.005mm。中心间隔指相邻两镜片、相邻面中心之间的距离。
[0015]为了兼顾轻质化和成像质量，进一步优选，第一透镜的中心厚度为0.999
±
0.001mm；第二透镜的中心厚度为0.798
±
0.001mm；第三透镜的中心厚度为1.109
±
0.001mm；第四透镜的中心厚度为1.237
±
0.001mm；第五透镜的中心厚度为1.182
±
0.001mm；第六透镜的中心厚度为0.798
±
0.001mm。透镜的中心厚度指透镜中心的厚度。
[0016]上述沿光路传播方向，第一透镜的两侧面依次为第一入射面S1和第一出射面S2，第二透镜的两侧面依次为第二入射面S3和第二出射面S4，第三透镜的两侧面依次为第三入射面S5和第三出射面S6，第四透镜的两侧面依次为第四入射面S7和第四出射面S8，第五透镜的两侧面依次为第五入射面S9和第五出射面S10，第六透镜的两侧面依次为第六入射面S11和第六出射面S12；
[0017]第一入射面S1的曲率半径为6.453
±
0.003mm，第一出射面S2的曲率半径为
‑
595.846
ꢀ±
0.003mm；第二入射面S3的曲率半径为
‑
4.785
±
0.003mm，第二出射面S4的曲率半径为22.928
±
0.003mm；第三入射面S5的曲率半径为
‑
20.384
±
0.003mm，第三出射面S6 的曲率半径为
‑
5.555
±
0.003mm；第四入射面S7的曲率半径为8.951
±
0.003mm，第四出射面S8的曲率半径为
‑
13.197
±
0.003mm；第五入射面S9的曲率半径为4.712
±
0.003mm，第五出射面S10的曲率半径为68.830
±
0.003mm；第六入射面S11的曲率半径为
‑
14.133
ꢀ±
0.003mm，第六出射面S12的曲率半径为3.776
±
0.003mm。
[0018]上述双光路活体成像微型显微物镜的焦距为F为4.6mm，数值孔径为0.3。
[0019]上述第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜的口径均<5mm。
[0020]本技术未提及的技术均参照现有技术。
[0021]本技术双光路活体成像微型显微物镜，具有如下优异效果：
[0022]1、在保证分辨率和色差的前提下，具有结构小、且易于加工的特点：
[0023](1)光学系统总长短，光学系统从第一片镜片到最后一片镜片总长<10mm；
[0024](2)光学系统口径小、镜片数量少，无胶合镜，透镜总数为6片，最大透镜口径<5mm，无胶合镜片，全部为球面镜，有利于批量加工和装配，提高产品良率；
[0025](3)物镜总重轻，光学件总重<0.4克，可作为单独的活体穿戴检测镜头。
[0026]2、双光路设计可以同时进行荧光活体检测和红外光活体检测，以此增加检测数据，增大检测的范围，提高检测效率和准确度。
附图说明
[0027]图1是本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双光路活体成像微型显微物镜，其特征在于：包括依次设置的分束镜(10)和物镜；物镜沿光路传播方向包括依次相接的光阑(8)、第一透镜(1)、第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)、第五透镜(5)、第六透镜(6)和保护窗(7)；第一透镜(1)为具有正光焦度的双凸球面透镜；第二透镜(2)为具有负光焦度的双凹球面透镜；第三透镜(3)为具有正光焦度且凸面弯向物方的弯月形球面透镜；第四透镜(4)为具有正光焦度的双凸球面透镜；第五透镜(5)为具有正光焦度且凸面弯向光阑的弯月形球面透镜；第六透镜(6)为具有负光焦度的双凹球面透镜。2.如权利要求1所述的双光路活体成像微型显微物镜，其特征在于：分束镜(10)由两个45度棱镜胶合形成；胶合面镀有分束膜层，实现荧光0.4
‑
0.7um透射，0.7
‑
2um近红外光反射。3.如权利要求1或2所述的双光路活体成像微型显微物镜，其特征在于：物镜的焦距为F；第一透镜(1)的焦距f1满足1.3≤f1/F≤1.4；第二透镜(2)的焦距f2满足
‑
0.9≤f2/F≤
‑
0.8；第三透镜(3)的焦距f3满足1.8≤f3/F≤1.9；第四透镜(4)的焦距f4满足1.7≤f4/F≤1.8；第五透镜(5)的焦距f5满足1.2≤f5/F≤1.3；第六透镜(6)的焦距f6满足
‑
0.7≤f6/F≤
‑
0.6。4.如权利要求1或2所述的双光路活体成像微型显微物镜，其特征在于：第一透镜(1)和第二透镜(2)之间的中心间隔为0.843
±
0.001mm；第二透镜(2)和第三透镜(3)之间的中心间隔为0.646
±
0.001mm；第三透镜(3)和第四透镜(4)之间的中心间隔为0.493
±
0.001mm；第四透镜(4)和第五透镜(5)之间的中心间隔为0.491
±
0.001mm；第五透镜(5)和第六透镜(6)之间的中心间隔为0.569
±
0.001mm；第六透镜(6)和保护窗(7)之间的中心间隔为0.750
±
0.005mm。5.如权利要求1或2所述的双光路活体成像微型显微物镜，其特征在于：第一透镜(1)的中心厚度为0.999
±
0.001mm；第二透镜(2)的中心厚度为0.798
±
0.001mm；第三透镜(3)的中心厚度为1.109

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁宁，王国力，吴玉堂，
申请(专利权)人：南京波长光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：