專利名稱：無CaF₂中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及顯微物鏡，特別是一種無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡。
背景技術(shù)：
顯微物鏡是金相顯微鏡的最重要的部件，其成像質(zhì)量的高低直接影響金相顯微鏡的性能。平場復(fù)消色差顯微物鏡是像質(zhì)最好、檔次最高的顯微物鏡。在物鏡中為同時(shí)校正初級軸向色差和二級光譜，常規(guī)的辦法是在部分正透鏡中引入低折射率、低色散的光學(xué)晶體，如氟化鈣(CaF2)等作為制造材料，但這樣就會使得制造成本大大增加?？紤]到制造成本和工藝性，近年來，使用特種玻璃(如TF!3)來替代或部分地替代CaF2設(shè)計(jì)制造平場復(fù)消色差物鏡，在降低成本和改善工藝性方面顯示了優(yōu)越性。但這種特殊光學(xué)材料產(chǎn)量少，較脆、 理化性能不穩(wěn)定，大尺寸的材料更難以獲得。國外同類產(chǎn)品德國萊卡物鏡由7片透鏡組成， 物鏡由6片透鏡組成，其中均采用了 CaF2材料，因此價(jià)格較高，而且這兩款物鏡工作距離也

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種高性價(jià)比、結(jié)構(gòu)簡單的無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，可同時(shí)校正C光(656. 3nm)、F光(486. Inm)的軸向初級色差和d光 (587. 6nm)的二級光譜。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)的根據(jù)組合光焦度公式Φ = φ 1+ φ 2-d Φ i Φ 2 ( Φ i、Φ 2分別為光組1、2光焦度，d為光組1的第二主面和光組2的第一主面之間的距離)可知，中倍的平場復(fù)消色差顯微物鏡可以通過兩個(gè)低倍的平場復(fù)消色差顯微物鏡的組合進(jìn)行復(fù)雜化來構(gòu)建，通過適當(dāng)?shù)慕咕嗫s放和像差的優(yōu)化，最終得到像質(zhì)優(yōu)良的中倍平場復(fù)消色差顯微物鏡。本實(shí)用新型無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，由6片不含CaF2的光學(xué)玻璃的凸透鏡和凹透鏡組成，從右向左排列順序?yàn)槲锩嬉坏谝黄雇哥R一第二片凹透鏡一第三片凸透鏡一第四片凸透鏡一第五片凹透鏡一第六片凸透鏡，且各透鏡與物面中心同軸，物面經(jīng)系統(tǒng)后成像在無限遠(yuǎn)處。從第一片凸透鏡的頂點(diǎn)到物面的距離為工作距離W. D0以兩個(gè)低倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡為初始結(jié)構(gòu)，使用OSLO光學(xué)設(shè)計(jì)CAD軟件，通過焦距縮放，優(yōu)化“r，d，η (r 透鏡半徑、d 透鏡厚度、η 透鏡折射率)”結(jié)構(gòu)要素以達(dá)到平場復(fù)消色差要求，設(shè)計(jì)出了無CaF2中倍無限遠(yuǎn)像距平場復(fù)消色差金相顯微物鏡。本實(shí)用新型的工作距離W. D > IOmm ；放大倍率β = 8Χ IOX ；數(shù)值孔徑NA > 0. 2 ；孔徑角>2° ；焦距 f' = 20mm 32mm。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0013]1、不含CaF2中倍金相顯微物鏡，達(dá)到平場復(fù)消色差效果；2、長工作距離；3、性價(jià)比高；4、結(jié)構(gòu)簡單。

圖1為萊卡中倍平場復(fù)消色差顯微物鏡結(jié)構(gòu)圖；圖2為奧林巴斯中倍平場復(fù)消色差顯微物鏡結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型顯微物鏡結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型的幾何像差曲線圖；圖5為本實(shí)用新型的幾何像差數(shù)據(jù)表。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，由6片不含CaF2 材料的光學(xué)玻璃制成的凸透鏡和凹透鏡同軸排列組成，排列順序?yàn)槲锩?、第一片凸透鏡 2、第二片凹透鏡3、第三片凸透鏡4、第四片凸透鏡5、第五片凹透鏡6、第六片凸透鏡7，且各透鏡與物面中心同軸，物面經(jīng)上述系統(tǒng)后成像在無窮遠(yuǎn)處。本實(shí)用新型給出的物鏡設(shè)計(jì)像差分析見附圖4，附圖5是此物鏡的Ρ 73數(shù)據(jù)表。 圖4直觀地反映出C、d、F光在0. 707孔徑帶上相交，三種波長的色球差很小，完全達(dá)到了復(fù)消色差的要求；圖5中顯示三階匹茨萬場曲(PTZ;3) = -0. 001778，平場效果也相當(dāng)滿意。 總體說來本實(shí)用新型平場復(fù)消色差效果很好，像質(zhì)優(yōu)于同倍率國產(chǎn)平場半復(fù)消色差顯微物鏡，達(dá)到了國際先進(jìn)的同類產(chǎn)品的水平。
權(quán)利要求1.一種無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，包括透鏡，其特征是由6片不含CaF2 材料的光學(xué)玻璃的凸透鏡、凹透鏡組成，且各透鏡與物面中心同軸，從右到左排序?yàn)槲锩妗?第一片凸透鏡、第二片凹透鏡、第三片凸透鏡、第四片凸透鏡、第五片凹透鏡、第六片凸透^Mi ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，其特征是該物鏡的長工作距離W. D > 10mm，放大倍率β =8\ 10父，焦距廣=20 32_，數(shù)值孔徑NA > 0. 2，孔徑角 ω > 2°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無CaF2中倍平場復(fù)消色差金相顯微物鏡，由6片不含CaF2材料的特殊光學(xué)玻璃的凸透鏡、凹透鏡組成，且各透鏡與物面中心同軸，從右到左排序?yàn)槲锩妗⒌谝黄雇哥R、第二片凹透鏡、第三片凸透鏡、第四片凸透鏡、第五片凹透鏡、第六片凸透鏡。成像在無窮遠(yuǎn)處。本實(shí)用新型的長工作距離W.D＞10mm，放大倍率β＝8×～10×，焦距f′＝20～32mm，數(shù)值孔徑NA＞0.2，孔徑角ω＞2°。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1、不含CaF2中倍金相顯微物鏡，達(dá)到平場復(fù)消色差效果；2、長工作距離；3、性價(jià)比高；4、結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號G02B1/00GK201965295SQ201020648929
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者曹杰, 李鵬, 肖冉, 蕭澤新, 高興宇 申請人:桂林電子科技大學(xué)