一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統的製作方法

2023-05-29 02:17:01 1

一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統的製作方法
【專利摘要】一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統屬於成像光學系統設計領域，目的在於解決現有技術存在的流式細胞儀顯微物鏡波帶窄，景深小的問題。本發明包括沿光軸自左向右依次排列的第一透鏡組、第二透鏡組、三次位相板第三透鏡組、第八透鏡、第四透鏡組和第五透鏡組；第五透鏡組為正透鏡組，包括一個二元衍射光學元件，二元衍射光學元件靠近流式細胞儀流動式的一個面為二元光學衍射面，基礎面型為平面，三次位相板位於顯微物鏡光學系統的出瞳位置，背離流式細胞流動室的面的面型為三次曲面。本發明引入二元衍射光學元件以後，色差得到了很好的矯正。同時在加入三次位相板以後，顯微物鏡的景深擴展了20倍，達到了±16.8μm。
【專利說明】一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統

【技術領域】
[0001] 本發明屬於成像光學系統設計領域，具體涉及一種用於流式細胞儀寬波帶大景深 顯微物鏡光學系統。

【背景技術】
[0002] 流式細胞儀作為一種新型的細胞定量分析和分選技術，能夠在功能水平上對單個 細胞或者亞細胞水平的其他生物粒子進行快速分析。顯微物鏡是流式細胞儀的重要組成部 分，直接決定了細胞儀的觀察效果。
[0003] 流式細胞儀採用雷射激發染色細胞螢光發光的方法對細胞進行觀測，傳統的細胞 儀顯微物鏡大數為單色波或者窄帶寬，無法充分滿足寬波帶的螢光成像，導致細胞信息的 缺失。而且，由於顯微物鏡的數值孔徑和景深之間矛盾的存在，導致顯微系統景深很小，不 能對細胞儀流動室的全部細胞清晰成像。所以，傳統的流式細胞儀顯微物鏡存在成像波帶 窄，景深小的缺陷。


【發明內容】

[0004] 本發明的目的在於提出一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，解 決現有技術存在的流式細胞儀顯微物鏡波帶窄，景深小的問題。
[0005] 為實現上述目的，本發明的一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統 包括沿光軸自左向右依次排列的第一透鏡組、第二透鏡組、三次位相板、第三透鏡組、第八 透鏡、第四透鏡組和第五透鏡組；
[0006] 所述第五透鏡組為正透鏡組，包括一個二元衍射光學元件，所述二元衍射光學元 件靠近流式細胞儀流動室的一個面為二元光學衍射面，基礎面型為平面，光線通過二元面 後的附加相位由下面多項式表示：

【權利要求】
1. 一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，包括沿光軸自左向右依次排 列的第一透鏡組、第二透鏡組、第三透鏡組、第八透鏡（9)、第四透鏡組和第五透鏡組；其特 徵在於，第三透鏡組和第八透鏡（9)之間設置有三次位相板（5)，所述第五透鏡組為正透鏡 組，包括一個二元衍射光學元件，所述二元衍射光學元件靠近流式細胞儀流動室（15)的一 個面為二元光學衍射面，基礎面型為平面，光線通過二元面後的附加相位由下面多項式表 示：
其中：N為級數中多項式係數的序號，M為衍射級次，化是P的第2i次冪的係數，P為 歸一化徑向孔徑坐標； 所述三次位相板（5)位於顯微物鏡光學系統的出瞳位置，背離流式細胞儀流動室（15) 的面的面型為三次曲面，三次曲面面型表示為： P(x,y) =a(x3+y3) 其中：面型參數α= 0. 01446。
2. 根據權利要求1所述的一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，其特 徵在於，所述第一透鏡組為雙膠合透鏡，結構為"正負"型；所述第二透鏡組為雙膠合透鏡， 結構為"負正"型，所述第一透鏡組和第二透鏡組整體組成負透鏡組。
3. 根據權利要求1所述的一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，其特 徵在於，所述第三透鏡組為具有正折射力的三膠合透鏡，結構為"負正負"型。
4. 根據權利要求1所述的一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，其特 徵在於，所述第四透鏡組為具有負折射力的雙膠合透鏡，結構為"正負"型。
5. 根據權利要求1所述的一種用於流式細胞儀寬波帶大景深顯微物鏡光學系統，其特 徵在於，所述第五透鏡組為具有正折射力的三膠合透鏡，結構為"正正正"型，其中二元衍射 光學元件為遠離流式細胞流動式的第十一透鏡（12)。
【文檔編號】G01N15/14GK104459967SQ201410835441
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優先權日:2014年12月29日
【發明者】張紅鑫, 劉 英, 孫強, 趙建, 李 燦 申請人:中國科學院長春光學精密機械與物理研究所