[发明专利]一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法

权利要求书

1.一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、确定显微镜的光路结构，显微镜的光路结构包括一个目镜和一个物镜；

步骤2、计算物镜的物方焦距f_o以及光学筒长Δ；

步骤3、根据人眼分辨角和物镜的数值孔径，确定最小系统放大倍数；

步骤4、根据最小系统放大倍数和基础系统放大倍数，确定缩小比例，系统基础放大倍数为物镜放大倍率和目镜放大倍率的乘积，缩小比例为最小系统放大倍数除以基础系统放大倍数；

步骤5、根据缩小比例缩小光学筒长Δ，计算缩小后的共轭距离L为L＝Δ+2f_o+X_F，其中，X_F＝f_of_o'/Δ，f_o'为物镜的像方焦距，f_o为物镜的物方焦距，物镜的像方焦距f_o'的数值等于物镜的物方焦距f_o的数值；

步骤6、在物镜后表面和目镜前表面之间加入像差校正透镜组，进行像差校正；

步骤7、在光学仿真软件中搭建按照缩小后的光学筒长Δ、缩小后的共轭距离L搭建目镜、像差校正透镜组、以及物镜，调整像差校正透镜组的各个透镜镜面的曲率半径和像差校正透镜组的各个透镜的厚度，使得物体成像能被清晰分辨；

步骤8、改变最小系统放大倍数，重复第4和第7步操作，得到不同系统放大倍数下的小型化显微镜系统的光路结构。

2.根据权利要求1所述的一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤9、将物镜和目镜与不同长度的镜筒进行直筒式组合连接，即可得到多种不同放大倍率的小型化显微镜系统。

3.根据权利要求2所述的一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法，其特征在于，还包括以下步骤：

步骤10、设计小型化显微镜系统的辅助照明系统，辅助照明系统包括支撑环部，支撑环部一侧环口通过螺纹与镜筒一端连接，支撑环部另一侧环口通过螺纹与物镜一端连接，镜筒上设置有止旋环带，支撑环部与多个固定支脚连接，固定支脚应大于等于3个，其中一个固定支腿内部集成有聚光透镜和光导，集成有聚光透镜和光导的固定支架的上设置有通光口，光导出射端延伸至通光口处。

4.根据权利要求1所述的一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法，其特征在于，所述的步骤6中，物镜后表面到像差校正透镜组的距离加上像差校正透镜组的厚度的总和等于物镜的像距。

5.根据权利要求1所述的一种小型化光学显微镜的直筒式组合设计方法，其特征在于，所述的步骤7中调整像差校正透镜组的各个透镜镜面的曲率半径和像差校正透镜组的各个透镜的厚度，使得点列图中像的光斑尺寸在0mm、0.65mm和0.9mm三个高度视场下均缩小为60微米以下，点列图中0mm高度视场下像的光斑尺寸为10微米以下；使得MTF曲线较为平缓，MTF数值在0mm、0.65mm和0.9mm三个高度视场下均能达到0.3以上。