專利名稱：大視場顯微鏡成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種大視場顯微鏡成像裝置，觀察者可看到通過該裝置而產(chǎn)生的一個(gè)放大的、雙目的立體的圖像。特別適用于實(shí)體的放大觀察。
二背景技術(shù)：
由于傳統(tǒng)的雙目生物顯微鏡和體視顯微鏡的像方視場直徑通常只有Φ 22mm,光學(xué)系統(tǒng)的出瞳直徑一般只有幾毫米，而且出瞳距小于30mm，這就要求觀察者將雙眼貼于兩個(gè)目鏡端面，并讓眼瞳對(duì)準(zhǔn)出瞳才能清晰觀察，只要雙眼稍有轉(zhuǎn)動(dòng)就無法對(duì)準(zhǔn)顯微鏡的出瞳從而出現(xiàn)視場遮掩的現(xiàn)象，不能進(jìn)行正常觀察，這種觀察姿勢讓觀察者非常容易感到疲勞。 另一方面，由于傳統(tǒng)顯微鏡的視場直徑較小，觀察視野范圍十分有限，在同一時(shí)間只能觀察到一個(gè)小的區(qū)域，當(dāng)要觀察一個(gè)較大的樣品時(shí)需要移動(dòng)它才能完整地看完，這就增加了操作上的困難，特別對(duì)一些精細(xì)電子行業(yè)來說要增加相應(yīng)的設(shè)備來支持它，大大地增加了檢測成本。
二、發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種能克服傳統(tǒng)雙目生物顯微鏡和體視顯微鏡的上述使用缺陷的大視場顯微鏡成像裝置，觀察者可看到通過該裝置觀察物體放大成像的過程， 尤其是觀察雙目和立體物體的成像產(chǎn)生過程。本實(shí)用新型的大視場顯微鏡成像裝置，包括主物鏡，輔助物鏡，轉(zhuǎn)像反射鏡組，分光鏡，第一球面反射鏡，第二球面反射鏡，大目鏡，其特征是輔助物鏡位于主物鏡的正上方 20 30mm ；轉(zhuǎn)像反射鏡組安裝在輔助物鏡的正上方，它與輔助物鏡中心距離為75 80mm ； 分光鏡位于反射鏡組的正上方，與水平方向的夾角為30 40度，分光鏡與反射鏡組的中心距離為210 225mm ；第一球面反射鏡安裝在分光鏡的左方，第一球面反射鏡與分光鏡的中心距離為55 65mm，且第一球面反射鏡與水平方向的夾角為68 75度；第二球面反射鏡安裝在分光鏡的正上方，它與分光鏡的中心距離為58 65mm，而且與水平方向的夾角為 5 8度；大目鏡位于分光鏡的右邊，它的中心位置處于第一球面反射鏡的光軸上，與第一球面反射鏡的中心距離為240mm。本實(shí)用新型的大視場顯微鏡成像裝置，所述的主物鏡、輔助物鏡所成的像的范圍為136mm，像面的彎曲半徑值為420 450mm，根據(jù)實(shí)際使用要求，設(shè)計(jì)有2 X、4X、6 X、8 X、 10XU5X多種倍率，而且各物鏡間完全齊焦。本實(shí)用新型所述的的轉(zhuǎn)像反射鏡組能將主物鏡、輔助物鏡所形成的倒立實(shí)像轉(zhuǎn)換成正立的實(shí)像，以便于觀察。為了減少像差的影響，轉(zhuǎn)像反射鏡組是用4塊平面反射鏡按普柔棱鏡膠合方式構(gòu)成，減少了棱鏡入射面雜光及棱鏡自身附加像差的影響，提高整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量，形成一個(gè)真實(shí)立體的畫面。本實(shí)用新型所述的分光鏡對(duì)像的分束質(zhì)量影響著整個(gè)系統(tǒng)的觀察效果，分光鏡采用平板光學(xué)玻璃一面鍍?nèi)橘|(zhì)分光膜，將轉(zhuǎn)像反射鏡組成像光束分成兩束光，然后這兩束光分別經(jīng)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡反射并穿過分光鏡后通過大目鏡觀察，為了消除雙像的現(xiàn)象，在分光鏡的另一個(gè)面鍍多層增透膜。本實(shí)用新型所述的第一球面反射鏡和第二球面反射鏡是凹面鏡，位于輔助物鏡的像面位置，是整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的視場光欄，其直徑大小決定了觀察的視場范圍。由于各物鏡的像方視場按Φ 136mm設(shè)計(jì)，故這兩個(gè)球面反射鏡的外直徑也是Φ 136mm。另一方面，因?yàn)槲镧R的視場較大，物鏡所形成的像會(huì)有較大的場曲，為了使接收面與物鏡場曲匹配，球面的曲率應(yīng)與物鏡場曲相適應(yīng)，其取值范圍為420 450mm，為了實(shí)現(xiàn)裝置的出射光瞳能與觀察者的眼瞳重合，從垂直方向往下看時(shí)，第一球面反射鏡能繞垂直軸JK逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍3 6度，第二球面反射鏡能繞水平軸MN順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為0 6度。本實(shí)用新型所述的大目鏡的倍率達(dá)2倍，相當(dāng)于一個(gè)前置放大系統(tǒng)，觀察者通過它再次放大物鏡、輔助物鏡所成的一次像而觀察到物體的成像，大目鏡的物方距離由系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)決定，其焦距必須與物方距離相適應(yīng)才能使觀察舒適；大目鏡水平方面的長度必須大于雙目瞳距與物鏡的出瞳直徑之和才能滿足出射光的要求，為了減小高度方向的尺寸， 將大目鏡設(shè)計(jì)成141 X 89mm的矩形，第一折射面為球面，球面半徑值為220 MOmm，第二折射面為平面。使用本實(shí)用新型的大視場顯微鏡成像裝置觀察時(shí)，主物鏡將觀察物的光線接收并放大成像，經(jīng)過輔助物鏡對(duì)像進(jìn)一步放大，形成一個(gè)放大的倒立實(shí)像，再通過轉(zhuǎn)像反射鏡組后得到一個(gè)放大的正立像；像經(jīng)過分光鏡后形成兩個(gè)像分別到達(dá)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡，這兩個(gè)像分別經(jīng)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡反射，通過分光鏡、大目鏡將第一球面反射鏡和第二球面反射鏡反射的放大的圖像傳送到觀察者的眼睛。本實(shí)用新型本實(shí)用新型的大視場顯微鏡成像裝置，具有大出瞳直徑、大出瞳距離和超大的像方視場直徑，提供多種倍率的物鏡進(jìn)行選擇，裝置出瞳瞳距能調(diào)，減少了觀察者長時(shí)間觀察的眼部疲勞和身體不適，提高了觀察者對(duì)觀察物的判斷能力。
三
圖1是本實(shí)用新型大視場顯微鏡成像裝置的成像光學(xué)示意圖；圖2是大視場顯微鏡成像裝置雙目光路示意圖。圖中1是主物鏡，2是輔助物鏡，3是轉(zhuǎn)像反射鏡組，4是分光鏡，5是第一球面反射鏡，6是第二球面反射鏡，7是大目鏡。
四具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型的大視場顯微鏡成像裝置包括主物鏡1，輔助物鏡2，轉(zhuǎn)像反射鏡組3，分光鏡4，第一球面反射鏡5，第二球面反射鏡6，大目鏡7。輔助物鏡2位于主物鏡1的正上方20 30mm ；轉(zhuǎn)像反射鏡組3安裝在輔助物鏡的正上方，它與輔助物鏡中心距離為75 80mm ；分光鏡4位于反射鏡組3的正上方，與水平方向的夾角為30 40度， 分光鏡4與反射鏡組3的中心距離為210 225mm ；第一球面反射鏡5安裝在分光鏡4的左方，第一球面反射鏡5與分光鏡4的中心距離為55 65mm，且第一球面反射鏡5與水平方向的夾角為68 75度；第二球面反射鏡6安裝在分光鏡4的正上方，它與分光鏡4的中心距離為58 65mm，而且與水平方向的夾角為5 8度；目鏡7位于分光鏡4的右邊，它的中心位置處于第一球面反射鏡5的光軸上，與第一球面反射鏡5的中心距離為240mm。觀察時(shí)，被觀察物A通過主物鏡1將觀察物A的光線接收并放大成像，經(jīng)過輔助物鏡2對(duì)像進(jìn)一步放大，形成一個(gè)放大的倒立實(shí)像，再通過轉(zhuǎn)像反射鏡組3后得到一個(gè)放大的正立像；像經(jīng)過分光鏡4后形成兩個(gè)像B和C分別到達(dá)第一球面反射鏡5和第二球面反射鏡6的外反射表面上，這兩個(gè)像經(jīng)第一球面反射鏡5和第二球面反射鏡6反射，通過分光鏡 4、經(jīng)大目鏡7再次放大將兩個(gè)像E、F傳送到觀察者的雙眼。圖2是圖1中大目鏡7水平方向的剖面圖，從上往下看，當(dāng)?shù)谝磺蛎娣瓷溏R5繞圖 1中的垂直軸JK逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度后，B經(jīng)第一球面反射鏡5反射后的光軸不再是 BD，而是BF;從右往左看，當(dāng)?shù)诙蛎娣瓷溏R6繞圖1中的水平軸MN順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度后，C經(jīng)第二球面反射鏡反射后的光軸不再是⑶，而是CE。通過將第一球面反射鏡5、 第二球面反射鏡6轉(zhuǎn)動(dòng)一小角度后，觀察物A的成像光束變?yōu)榕c水平方向有一夾角a的兩束光BF和CE，這兩束光分別進(jìn)入觀察者的左右眼，即形成了雙目觀察。以下是按上述實(shí)施方式得到的大視場顯微鏡成像裝置的基本參數(shù)
物鏡倍率2X4X6X8XIOX15X工作距離(mn)21210083594750物方視場直徑(mm)683422. 71713. 69. 權(quán)利要求1.一種大視場顯微鏡成像裝置，包括主物鏡(1)，輔助物鏡O)，轉(zhuǎn)像反射鏡組(3)，分光鏡G)，第一球面反射鏡(5)，第二球面反射鏡(6)，大目鏡(7)；其特征在于輔助物鏡(2) 位于主物鏡(1)的正上方20 30mm ；轉(zhuǎn)像反射鏡組(3)安裝在輔助物鏡的正上方，它與輔助物鏡中心距離為75 80mm;分光鏡(4)位于反射鏡組(3)的正上方，與水平方向的夾角為30 40度，分光鏡(4)與反射鏡組(3)的中心距離為210 225mm;第一球面反射鏡(5) 安裝在分光鏡的左方，第一球面反射鏡(5)與分光鏡的中心距離為55 65mm，且第一球面反射鏡(5)與水平方向的夾角為68 75度；第二球面反射鏡(6)安裝在分光鏡 ⑷的正上方，它與分光鏡⑷的中心距離為58 65mm，而且與水平方向的夾角為5 8 度；目鏡(7)位于分光鏡的右邊，它的中心位置處于第一球面反射鏡(5)的光軸上，與第一球面反射鏡(5)的中心距離為MOmm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視場顯微鏡成像裝置，其特征在于主物鏡(1)、輔助物鏡 ⑵所成的像的范圍為136mm，像面的彎曲半徑值為420 450mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視場顯微鏡成像裝置，其特征在于第一球面反射鏡(5)和第二球面反射鏡(6)的外徑為136mm，反射球面的球面半徑值為420 450mm ；從垂直方向往下看，第一球面反射鏡( 能繞垂直軸JK逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍3 6度，第二球面反射鏡(6)能繞水平軸麗順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)范圍為O 6度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大視場顯微鏡成像裝置，其特征在于大目鏡(7)的外形為一個(gè)141 X89mm的矩形，第一折射面為球面，球面半徑值為220 MOmm，第二折射面為平面。
專利摘要提供一種大視場顯微鏡成像裝置，包括主物鏡(1)，輔助物鏡(2)，轉(zhuǎn)像反射鏡組(3)，分光鏡(4)，第一球面反射鏡(5)，第二球面反射鏡(6)，大目鏡(7)；觀察時(shí)，被觀察物通過主物鏡將觀察物的光線接收并放大成像，經(jīng)輔助物鏡對(duì)像進(jìn)一步放大，形成一個(gè)放大的倒立實(shí)像，再通過轉(zhuǎn)像反射鏡組得到一個(gè)放大的正立像；像經(jīng)分光鏡后形成兩個(gè)像B和C分別到達(dá)第一球面反射鏡和第二球面反射鏡的外反射表面上，這兩個(gè)像經(jīng)第一、第二球面反射鏡反射，通過分光鏡、經(jīng)大目鏡再次放大將兩個(gè)像E、F傳送到觀察者的雙眼。本裝置具有大出瞳直徑、大出瞳距離和超大的像方視場直徑，有多種倍率的物鏡選擇，出瞳瞳距能調(diào)，觀察者能舒適地進(jìn)行長時(shí)間操作。
文檔編號(hào)G02B21/36GK202025122SQ20112014312
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者張景華, 王永健, 陳志雄, 陳群 申請(qǐng)人:梧州奧卡光學(xué)儀器有限公司