本发明公开了一种无油长工作距离物镜，涉及光学元件技术领域，包括从物方到像方沿光轴依次排列的六个正光焦度的第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜以及负光焦度的第七透镜，并且各透镜的焦距满足以下条件：17.3毫米＜fL1＜18.6毫米，9.5毫米＜fL2＜11.2毫米，14毫米＜fL3＜15毫米，23.2毫米＜fL4＜25.2毫米，90毫米＜fL5＜93.4毫米，38毫米＜fL6＜40.5毫米，‑11毫米＜fL7＜‑9毫米，8.5毫米＜d＜12.8毫米，其中，d为第六透镜和第七透镜之间的距离。本发明在不用油的条件下仍具有较高数值孔径和较长工作距离，而且具有较好的成像质量。
1.一种无油长工作距离物镜，其特征在于：包括从物方到像方沿光轴依次排列的六个正光焦度透镜和一个负光焦度透镜，所述六个正光焦度透镜由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜构成，所述负光焦度透镜为第七透镜，并且满足以下条件：17.3毫米＜fL1＜18.6毫米，9.5毫米＜fL2＜11.2毫米，14毫米＜fL3＜15毫米，23.2毫米＜fL4＜25.2毫米，90毫米＜fL5＜93.4毫米，38毫米＜fL6＜40.5毫米，-11毫米＜fL7＜-9毫米，8.5毫米＜d＜12.8毫米，其中，fL1为所述第一透镜的焦距，fL2为所述第二透镜的焦距，fL3为所述第三透镜的焦距，fL4为所述第四透镜的焦距，fL5为所述第五透镜的焦距，fL6为所述第六透镜的焦距，fL7为所述第七透镜的焦距，d为所述第六透镜和所述第七透镜之间的距离；数值孔径为0.85，工作距离为0.4毫米，共轭距离为195毫米。
2.根据权利要求1所述的无油长工作距离物镜，其特征在于：所述第一透镜和所述第二透镜均为弯月透镜，这两个弯月透镜的凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述第三透镜为双凸透镜，半径较大的凸面朝向物方，半径较小的凸面朝向像方；所述第四透镜由第四负透镜与第四正透镜胶合而成，所述第四负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第四正透镜是双凸透镜；所述第五透镜由第五负透镜与第五正透镜胶合而成，所述第五负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第五正透镜是双凸透镜，该双凸透镜半径较小的凸面为胶合面，半径较大的凸面朝向像方；所述第六透镜由第六负透镜与第六正透镜胶合而成，所述第六负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第六正透镜是凸透镜，该凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方；所述第七透镜由第七负透镜与第七正透镜胶合而成，所述第七负透镜是双凹透镜，所述第七正透镜是凸透镜，该凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方。
3.根据权利要求2所述的无油长工作距离物镜，其特征在于：所述第六正透镜是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜；所述第七正透镜是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜。
无油长工作距离物镜
技术领域
[0001] 本发明涉及光学元件技术领域，尤其是一种用于金相显微镜的长工作距离物镜。
背景技术
[0002] 金相显微镜是主要用于鉴定和分析金属内部结构组织的仪器。100倍金相物镜是金相显微镜中常用的一个镜头，通常情况下它是一个油镜，也就是物镜和标本之间要滴香柏油才能使用，但是它的工作距离很短，一般只有0.1～0.2mm左右，在金相观察中很容易导致镜头与样品发生碰撞，损坏样品和物镜。而且，每次观察完毕后要及时擦干净附在样品和镜头上的香柏油，否则会造成物镜成像模糊。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种无油长工作距离物镜，这种物镜可以解决现有100倍金相物镜需要滴油才能使用，以及工作距离短导致容易与样品发生碰撞的问题。
[0004] 为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种无油长工作距离物镜包括从物方到像方沿光轴依次排列的六个正光焦度透镜和一个负光焦度透镜，所述六个正光焦度透镜由第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜和第六透镜构成，所述负光焦度透镜为第七透镜，并且满足以下条件：17.3毫米＜fL1＜18.6毫米，9.5毫米＜fL2＜11.2毫米，14毫米＜fL3＜15毫米，23.2毫米＜fL4＜25.2毫米，90毫米＜fL5＜93.4毫米，38毫米＜fL6＜40.5毫米，-11毫米＜fL7＜-9毫米，8.5毫米＜d＜12.8毫米，其中，fL1为所述第一透镜的焦距，fL2为所述第二透镜的焦距，fL3为所述第三透镜的焦距，fL4为所述第四透镜的焦距，fL5为所述第五透镜的焦距，fL6为所述第六透镜的焦距，fL7为所述第七透镜的焦距，d为所述第六透镜和所述第七透镜之间的距离。
[0005] 上述无油长工作距离物镜的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：数值孔径为0.85，工作距离为0.4毫米，共轭距离为195毫米。
[0006] 进一步的，所述第一透镜和所述第二透镜均为弯月透镜，这两个弯月透镜的凹面朝向物方，凸面朝向像方；所述第三透镜为双凸透镜，半径较大的凸面朝向物方，半径较小的凸面朝向像方；所述第四透镜由第四负透镜与第四正透镜胶合而成，所述第四负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第四正透镜是双凸透镜；所述第五透镜由第五负透镜与第五正透镜胶合而成，所述第五负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第五正透镜是双凸透镜，该双凸透镜半径较小的凸面为胶合面，半径较大的凸面朝向像方；所述第六透镜由第六负透镜与第六正透镜胶合而成，所述第六负透镜是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，所述第六正透镜是凸透镜，该凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方；所述第七透镜由第七负透镜与第七正透镜胶合而成，所述第七负透镜是双凹透镜，所述第七正透镜是凸透镜，该凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方。
[0007] 进一步的，所述第六正透镜是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜；所述第七正透镜是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜。
[0008] 由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
[0009] 1、在不使用香柏油的条件下仍具有较高的数值孔径，而且有较长的工作距离，这使得镜头在金相观察中不易与样品发生碰撞，而且不需要每次观察完毕后擦拭镜头，利于保持物镜成像的清晰度。
[0010] 2、光学结构相对简单，各个透镜之间的间隔合理，便于装调。
[0011] 3、各个光学元件工艺性良好，易于加工，各元件的精度能得到很好的保证，系统能长时间保持优异的成像质量。
[0012] 4、像差控制得很合理，平场效果不错，具有较好的成像质量。
附图说明
[0013] 图1是本发明的光学系统示意图。
[0014] 图2是本发明实施例的球差曲线图。
[0015] 图3是本发明实施例的光学传递函数曲线图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
[0017] 图1所示的无油长工作距离物镜光学系统包括从物方到像方沿光轴排列的七个透镜，这七个透镜依次为正光焦度的第一透镜L1、正光焦度的第二透镜L2、正光焦度的第三透镜L3、正光焦度的第四透镜L4、正光焦度的第五透镜L5、正光焦度的第六透镜L6和负光焦度的第七透镜L7。
[0018] 第一透镜L1是一个弯月透镜，该弯月透镜的凹面朝向物方，凸面朝向像方。设第一透镜L1的焦距为fL1，则它应满足以下条件：17.3毫米＜fL1＜18.6毫米。
[0019] 第二透镜L2也是一个弯月透镜，该弯月透镜的凹面朝向物方，凸面朝向像方。设第二透镜L2的焦距为fL2，则它应满足以下条件：9.5毫米＜fL2＜11.2毫米。
[0020] 第三透镜L3是一个双凸透镜，该双凸透镜半径较大的凸面朝向物方，半径较小的凸面朝向像方。设第三透镜L3的焦距为fL3，则它应满足以下条件：14毫米＜fL3＜15毫米。
[0021] 第四透镜L4由第四负透镜L41与第四正透镜L42胶合而成，第四负透镜是L41凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，第四正透镜L42是双凸透镜。设第四透镜L4的焦距为fL4，则它应满足以下条件：23.2毫米＜fL4＜25.2毫米。
[0022] 第五透镜L5由第五负透镜L51与第五正透镜L52胶合而成，第五负透镜L51是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，第五正透镜L52是双凸透镜，该双凸透镜半径较小的凸面为胶合面，半径较大的凸面朝向像方。设第五透镜L5的焦距为fL5，则它应满足以下条件：90毫米＜fL5＜93.4毫米。
[0023] 第六透镜L6由第六负透镜L61与第六正透镜L62胶合而成，第六负透镜L61是凸面朝向物方、凹面为胶合面的弯月透镜，第六正透镜L62是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜。设第六透镜L6的焦距为fL6，则它应满足以下条件：38毫米＜fL6＜40.5毫米。在其它实施例中第六正透镜还可以是双凸透镜，双凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方。
[0024] 第七透镜L7的胶合组由第七负透镜L71与第七正透镜L72胶合而成，第七负透镜L71是双凹透镜，第七正透镜L72是凸面为胶合面、平面朝向像方的平凸透镜。设第七透镜L7的焦距为fL7，则它应满足以下条件：-11毫米＜fL7＜-9毫米。在其它实施例中第七正透镜还可以是双凸透镜，双凸透镜半径较小的一面为胶合面，半径较大的一面朝向像方。
[0025] 设第六透镜L6和第七透镜L7之间的距离为d，则它应满足以下条件：8.5毫米＜d＜12.8毫米。
[0026] 表1的数据为本无油长工作距离物镜的一个实施例的光学参数和特征数据。
[0027] 表1
[0028]
[0029] 该物镜的光学系统参数为：数值孔径NA=0.85，工作距离为0.4毫米，共轭距离为195毫米，放大倍率β=－99.85×。
[0030] 图2所示为本发明实施例的球差曲线图，由该图可以看出，0.588微米(短虚线)波长的主光线的球差曲线已经较平坦，说明了它的球差控制得比较好，在整个入瞳范围内的剩余带球差也不是很大，已经在容差范围内。而且0.486微米(细实线)波长的球差曲线与0.656微米(长虚线)波长的球差曲线有两个交点，说明了轴上有两个孔径带光线的轴向色差得到了校正，而通常的系统只能校正一个带光的轴向色差。图3所示为本发明实施例的光学传递函数曲线图，从该图可以看出各个视场光学系统的光学传递函数曲线几乎重合，说明了整个视场的清晰度保持一致，也就是说它的平场效果很不错；而且每个视场的子午(T)曲线与弧矢(S)曲线基本重合，表明光学系统的像散控制得很好。个视场光学系统的低频、中频、高频所对应的光学传递函数值都不错，表明这个光学系统在轮廓放大、图像层次感及细节表现方面都较出色，而且有较好的成像衬度。
