高通量显微镜物镜制造技术

本发明专利技术公开了一种高通量显微镜物镜，属于显微镜技术领域，包括依次从物方至像方同光轴设置的第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第十二透镜以及第五透镜组，通过上述设计，在保证显微镜物镜的分辨率足够的前提下，将显微镜物镜的单次成像视场数从原本的FN26提升到至少FN32以上，在不考虑两两图片拼接重叠的前提下，将所需拍摄图片的张数从100降低到64甚至更少，一定程度提高了快速病理阅片的效率。另外，实现了480nm至644nm可见光波段的复消色差，很好地校正了球差、彗差、像散、场曲、畸变、轴向色差及垂轴色差，满足平场复消色差物镜的要求。满足平场复消色差物镜的要求。满足平场复消色差物镜的要求。

【技术实现步骤摘要】
高通量显微镜物镜


[0001]本专利技术涉及显微镜领域，尤其是涉及高通量显微镜物镜。

技术介绍

[0002]近年来宫颈癌高发，其发病率和死亡率在全球女性高发恶性肿瘤中排名第四，目前有效的宫颈癌诊断方法是宫颈图片病理检查，该方法需要快速高分辨扫描将传统玻璃切片转化为数字切片，再由病理医生通过显微镜观察发现病变细胞后作出诊断。目前快速病理阅片，采用宽场显微成像技术，利用高精度位移台对宫颈图片进行多张图像拍摄并拼接，再结合病变图像智能算法自动化完成病变诊断，不仅替代了病理医生的人工判读过程，更是加快了宫颈癌诊断速度，达到快速病理阅片的高通量。
[0003]但是，目前生物学上完成宫颈癌诊断所需的宫颈图片尺寸较大(直径13mm左右)，且宫颈病变细胞可观察分辨所需的显微镜物镜物方数值孔径不得低于0.75，而传统显微镜物镜在物方数值孔径不小于0.75下的单次成像视场数最大仅在FN26左右，完成整张宫颈图片的拼接需要拍摄至少100张左右(在两两图片拼接不需要重叠的完美拼接前提下，考虑重叠区域拼接所需的拍摄张数更多)，极大影响了快速病理阅片的整体效率。而提升拼接速度需要牺牲的是显微镜物镜的物方数值孔径，即出现分辨率不足的问题。
[0004]因此，快速病理阅片技术中急需一款能够兼顾大视场和高分辨率(即高数值孔径)的高通量显微镜物镜。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种能够兼顾大视场和高分辨率(即高数值孔径)的高通量显微镜物镜。
[0006]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0007]一种高通量显微镜物镜，包括依次从物方至像方同光轴设置的第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第十二透镜以及第五透镜组，所述第一透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第二透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第十二透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组以及所述第五透镜组分别包括至少两透镜，至少两所述透镜的折射率不同，所述第一透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第二透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第三透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第三透镜组面向物方为凸面，面向像方为凹面，所述第五透镜组面向物方为凹面，面向像方为凸面。
[0008]进一步的，所述第一透镜为齐明透镜，用于高数值孔径时增大物方视场。
[0009]进一步的，所述第二透镜为正弯月透镜，用于承担高数值孔径所需的高光焦度并调节彗差。
[0010]进一步的，所述第一透镜组包括第三透镜、第四透镜以及第五透镜，所述第三透
镜、第四透镜以及第五透镜依次胶合固定。
[0011]进一步的，所述第三透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第四透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，所述第五透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面。
[0012]进一步的，所述第二透镜组包括第六透镜以及第七透镜，所述第六透镜以及第七透镜依次胶合固定。
[0013]进一步的，所述第六透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面，所述第七透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面。
[0014]进一步的，所述第三透镜组包括第八透镜以及第九透镜，所述第八透镜以及所述第九透镜依次胶合固定。
[0015]进一步的，所述第八透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面，所述第九透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面。
[0016]进一步的，所述第四透镜组包括第十透镜以及第十一透镜，所述第十透镜以及所述第十一透镜胶合固定。
[0017]进一步的，所述第十透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面，所述第十一透镜面向物方为凸面，面向像方为凹面。
[0018]进一步的，所述第十二透镜为双弯月透镜，用于各种像差的补偿。
[0019]进一步的，所述第五透镜组包括第十三透镜以及第十四透镜，所述第十三透镜以及第十四透镜胶合固定。
[0020]进一步的，所述第十三透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，所述第十四透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面。
[0021]相比现有技术，本专利技术高通量显微镜物镜在保证显微镜物镜的分辨率足够的前提下，将显微镜物镜的单次成像视场数从原本的FN26提升到至少FN32以上，在不考虑两两图片拼接重叠的前提下，将所需拍摄图片的张数从100降低到64甚至更少，一定程度提高了快速病理阅片的效率。另外，实现了480nm至644nm可见光波段的复消色差，很好地校正了球差、彗差、像散、场曲、畸变、轴向色差及垂轴色差，满足平场复消色差物镜的要求。
附图说明
[0022]图1为本专利技术高通量显微镜物镜的结构图；
[0023]图2为图1的高通量显微镜物镜的光路图；
[0024]图3为图1的高通量显微镜物镜的0.0视场横向像差图；
[0025]图4为图1的高通量显微镜物镜的0.5视场横向像差图；
[0026]图5为图1的高通量显微镜物镜的0.7视场横向像差图；
[0027]图6为图1的高通量显微镜物镜的1.0视场横向像差图；
[0028]图7为图1的高通量显微镜物镜的全视场传递函数曲线图；
[0029]图8为图1的高通量显微镜物镜的轴向色差图；
[0030]图9为图1的高通量显微镜物镜的垂轴色差图；
[0031]图10为图1的高通量显微镜物镜的场曲畸变图；
[0032]图11为图1的高通量显微镜物镜的全视场斯特列尔率图。
[0033]图中：10、第一透镜；20、第二透镜；30、第一透镜组；31、第三透镜；32、第四透镜；
33、第五透镜；40、第二透镜组；41、第六透镜；42、第七透镜；50、第三透镜组；51、第八透镜；52、第九透镜；60、第四透镜组；61、第十透镜；62、第十一透镜；70、第十二透镜；80、第五透镜组；81、第十三透镜；82、第十四透镜。
具体实施方式
[0034]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在另一中间组件，通过中间组件固定。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在另一中间组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在另一中间组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0036]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高通量显微镜物镜，其特征在于：包括依次从物方至像方同光轴设置的第一透镜、第二透镜、第一透镜组、第二透镜组、第三透镜组、第四透镜组、第十二透镜以及第五透镜组，所述第一透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第二透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第十二透镜面向物方为凹面，面向像方为凸面，所述第一透镜组、所述第二透镜组、所述第三透镜组、所述第四透镜组以及所述第五透镜组分别包括至少两透镜，至少两所述透镜的折射率不同，所述第一透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第二透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第三透镜组面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第三透镜组面向物方为凸面，面向像方为凹面，所述第五透镜组面向物方为凹面，面向像方为凸面。2.根据权利要求1所述的高通量显微镜物镜，其特征在于：所述第一透镜为齐明透镜，用于高数值孔径时增大物方视场。3.根据权利要求1所述的高通量显微镜物镜，其特征在于：所述第二透镜为正弯月透镜，用于承担高数值孔径所需的高光焦度并调节彗差。4.根据权利要求1所述的高通量显微镜物镜，其特征在于：所述第一透镜组包括第三透镜、第四透镜以及第五透镜，所述第三透镜、第四透镜以及第五透镜依次胶合固定。5.根据权利要求4所述的高通量显微镜物镜，其特征在于：所述第三透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面，所述第四透镜面向物方为凹面，面向像方为凹面，所述第五透镜面向物方为凸面，面向像方为凸面。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡慧杰，蒙思宇，宋一之，张志强，刘风翔，刘晓光，石权，贾大为，赵洛锜，
申请(专利权)人：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：