[实用新型]一种长波非致冷红外显微物镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外镜头，尤其涉及一种用于显微观测的高放大倍率、大数值孔径、高分辨率的非致冷型红外物镜。 

背景技术

常用显微镜观测研究物体的细节，显微镜可分为可见光显微镜和红外显微镜两种。可见光显微镜已经普遍用于医学、化学、生物等领域。研究表明，物质的物理化学变化约70％与温度有关，在观察对温度变化比较敏感的目标时，可见光显微镜受到极大的限制。而红外显微镜由于对目标的温度变化的敏感特性，可更详细地观测、记录、分析目标的细微变化历程。与可见光显微镜相比，红外显微镜除了能观测物体的形状细节，还能观测温度变化的细节，在纳米技术、生化技术、基因技术、微电子技术、材料科学等研究领域，红外显微镜得到广泛应用。 

与可见光显微镜的物镜相比，红外显微镜的物镜要求结构简单，体积小，镜片数量尽量少，并具有较高的透过率。红外显微物镜还要满足物方远心光路，即入瞳位于无穷远，轴外点主光线平行于光轴，为保证这一条件就必须加长显微物镜的工作距离。此外，物方孔径等于像方孔径乘以放大倍率，如果像方孔径太小则会造成像面照度下降而无法辨别目标，因此，像方孔径不能太小。对于高倍率的显微镜来说还要求校正二级光谱。目前的红外热成像显微物镜还不能很好地符合上述的技术条件。 

发明内容

针对目前红外显微物镜存在的技术问题，本实用新型提供一种用于显微观测的高放大倍率、大孔径、高分辨率的长波非致冷型红外镜头。 

本实用新型所述的长波非致冷红外显微物镜，其特征在于：由第一透镜，第二透镜和第三透镜共三片镜片组成，其中，第一透镜为凸向像面的弯月型正透镜，第二透镜为凸向像面的弯月型负透镜，第三透镜为凸向物面的弯月型负 透镜；第三透镜安装于镜筒内靠像面一侧，另外一侧用压圈固定，第二透镜和第一透镜安装于镜筒内靠物面一侧，第二透镜和第一透镜之间用隔圈隔开一段距离，第一透镜靠物面一侧用压圈固定，三个透镜与镜筒同光轴；物镜的光焦度分布分别为正、负、负，其工作波段为7～12μm，放大倍率为5倍，数值孔径为0.5，分辨率为12.22μm，工作距离为22mm；物镜系统采用非对称式正负光焦度结合结构的方式，使第二透镜和第三透镜产生的正色差，与具有负色差的第一透镜相补偿，达到消色差的目的；在第一透镜的后表面设置有偶次非球面以消除物镜中的球差；物镜的透镜材料依次为Ge，ZnSe，Ge，这种材料组合的方式有效的校正了物镜的二级光谱，实现复消色差。 

本实用新型的有益效果是：结构简单，体积小，镜片数量少，具有较高的透过率，物镜采用正负光焦度分配的结构控制消除色差及其它像差，运用红外光学材料校正了系统中的二级光谱，实现了复消色差，整个物镜系统的成像质量良好，接近衍射极限。 

附图说明

图1是本实用新型结构总图； 

图2是本实用新型的光学传递函数曲线图。 

图中，1.物面，2.压圈，3.第一透镜，4.隔圈，5.第二透镜，6.镜筒，7.压圈，8.第三透镜，9.红外探测器焦平面，d1为被测目标到第一透镜的距离，d2为第一透镜到第二透镜的距离，d3为第二透镜到第三透镜的距离，d4为第三透镜到红外探测器焦平面的距离。 

具体实施方式

以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明。