【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于扫描应用的无限远校正显微镜物镜。本专利技术还涉及一种光学组件和一种具有这种物镜的显微镜。最后，本专利技术涉及相应物镜的用途和用于自动扫描样品的方法。
技术介绍
1、根据应用领域，显微镜物镜必须满足各种要求。
2、从现有技术中已知具有高集光率的显微镜物镜。
3、us2019-0324246、us 9746658和us 8350904涉及具有高集光率的干物镜。us9939622、us 8988780、jp 2011075982和de 102011109783涉及具有高集光率的浸没物镜。
4、一方面，这些物镜非常复杂，另一方面，图像质量朝向外围急剧下降。
技术实现思路
1、本专利技术的一个目的是改进显微镜物镜。特别地，特别的目的是提供一种具有简化的设置和改进的光学特性的无限远校正显微镜物镜。
2、该目的通过根据本专利技术的显微镜物镜来实现。
3、根据第一方面，物镜可以具有在0.8mm2至1.8mm2范围内的集光率和最多9个透镜。物镜还可以具有在大于1.8mm2的范围内的集光率和最多15个透镜。在这种情况下，集光率可以特别地小于5.1mm2。
4、特别地，物镜可以具有小于5％的渐晕。
5、特别地，物镜可以在至少200nm的光谱带宽上，特别是在400nm至800nm的范围内进行复消色差校正。特别地，物镜可以在至少200nm的光谱带宽上，特别是在400nm至700nm的范围内进行复消色差校
6、物镜可以优选地具有至少0.9的数值孔径。
7、根据本专利技术的物镜尤其可以成本有效地制造。然而，它们导致光学系统的高鲁棒性。
8、根据另一方面，根据本专利技术的物镜可以具有至少0.8，特别是至少0.9的strehl比率，尽管它们的复杂性降低了。
9、特别地，物镜可以在视场的至少50％、特别是至少70％、特别是至少90％、特别是在整个视场上具有这样的高strehl比率。
10、特别是，物镜可以在面积至少为1平方毫米的部分视场区域上具有如此高的strehl比率。
11、这确保了在大视场区域上，特别是在整个视场上的高分辨率。这使得更容易将多个部分重叠的图像组合成镶嵌图像。
12、视场也称为物场。
13、根据本专利技术，已经认识到，如果用于该目的的显微镜物镜具有大视场并且同时在整个视场上提供高分辨率，则特别是对于其中检查大的、特别是大面积的样品的扫描应用是有利的。strehl比率可用于表征分辨率。对于根据本专利技术的物镜，特别是在整个视场上，strehl比率为至少0.8，特别是至少0.83，特别是至少0.89，特别是至少0.9。
14、特别是对于扫描应用，可能需要拍摄大量图像，然后将它们组装成镶嵌图像。优选地，这是自动完成的。
15、对于高吞吐量，拍摄各个图像所需的总时间是关键因素。该时间首先取决于单个图像的记录时间，其次取决于要拍摄的图像的数量。总是希望减少拍摄各个图像所需的总时间。这导致更快的结果和增加的吞吐量。通常，这导致更低的成本。
16、除了记录单个图像的时间外，影响记录单个图像所需的总时间的重要因素是光学系统的视场尺寸。较大的视场尺寸允许在各个图像中记录较大的区域。因此，需要较少的帧来对大量样本进行成像。这导致减少的扫描时间和减少将图像组装成镶嵌图像所需的工作量。
17、然而，当扩大视场尺寸时，物镜在整个视场中对于所有相关波长范围具有高分辨率是至关重要的。同时具有大视场的高分辨率的这种要求对应于集光率的增加，特别是集光率的最大化。集光率与视场的线性尺寸(特别是直径)的平方成比例。它也与数值孔径(na)的平方成比例。
18、同时，特别是对于常规应用，可能希望降低显微镜物镜的复杂性。特别地，这可以导致成本节省。降低的复杂性特别地被理解为意指所需光学元件(特别是透镜)的数量的减少。特别地，优选地减少非球面透镜的数量。已经表明，这导致显著的成本节省。
19、最后，对于许多应用，如果具有不同性质，特别是具有不同放大率的物镜可以互换使用，则可能是有利的。这使得例如可以首先记录具有相对较低分辨率的概览图像。概览图像可用于记录感兴趣区域(roi)。然后可以用高分辨率物镜详细检查这些区域。
20、为了简化物镜的互换并实现与标准显微镜支架的兼容性，如果物镜是无限远校正的，则是有利的。这意味着它被设计用于无限远光学单元。在这种情况下，成像光作为平行光束离开物镜。这允许使用任何长度的管。
21、根据本专利技术，还认识到物镜的复杂性通常随着集光率的增加而增加。因此，物镜可以具有取决于集光率(g)的多个透镜。
22、根据本专利技术的物镜具有显著降低的复杂性，特别是在给定集光率下具有较少数量的透镜。由于它们的高strehl比率，它们仍然可尤其确保在整个视场上的高分辨率。
23、具有最多九个透镜的物镜可以具有大于0.3mm的物场高度，即物场直径的一半。
24、具有最多15个透镜的物镜可以具有大于0.6mm的物场高度，即物场直径的一半。
25、渐晕可以是至多5％，特别是至多3％。
26、例如，在具有9个透镜的物镜的情况下，所述透镜可以被布置在6个子组中。例如，这些透镜可以是3个单透镜和3个胶合双合透镜。
27、在具有最多15个透镜的物镜的情况下，所述透镜可以被布置在8或9个子组中。子组可以包括2个胶合的三元组、3个胶合双合透镜和3个单透镜或2个胶合的三元组、2个胶合双合透镜和5个单透镜。
28、利用透镜的这种布置，可以实现特别有利的光学特性。
29、根据一个方面，物镜可以被设计为干物镜。它可以具有在0.9-1.0范围内的数值孔径(na)。这导致特别高的分辨率。
30、根据另一方面，物镜可以被设计为浸没物镜。它可以具有至少1.0、特别是至少1.1的数值孔径(na)。这导致物镜的特别高的分辨率。
31、根据另一方面，物镜可以被设计成完全没有非球面透镜。这进一步降低了物镜的复杂性。这尤其导致成本的降低。
32、在9个透镜的情况下，它们可以由至少5种、特别是至少6种、特别是至少7种、特别是至少8种不同类型的玻璃制成。
33、在具有最多15个透镜的物镜的情况下，所述透镜可以由至少8种、特别是至少10种、特别是至少12种不同类型的玻璃制成。
34、已经表明，通过适当选择不同类型的玻璃可以实现物镜的特别好的光学性质。
35、根据另一方面，物镜的第二透镜组可以具有两个胶合元件。
36、在具有小于1.8mm2的集光率的物镜中，它们可以是胶合的双合透镜。
37、在具有大于1.8mm2的集光率的物镜中，它们可以是胶合的三元组。
38、根据另一方面，物镜可以在至少2本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于扫描应用的无限远校正显微镜物镜(2)，包括
2.根据权利要求1所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜被设计为干物镜并且具有在0.9至1.0的范围内的数值孔径(NA)。
3.根据权利要求1所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜被设计为浸没物镜并且具有至少1.0的数值孔径(NA)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜(2)在视场的至少70％上具有至少0.8的Strehl比率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜不具有非球面透镜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述第二透镜组(G2)具有两个胶合元件(G21、G22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，在400nm至800nm之间的波长范围内，在至少200nm的带宽上对所述显微镜物镜进行复消色差校正。
8.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其中，所述第三
9.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于以下光学设计数据：
10.根据权利要求1至8中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于以下光学设计数据：
11.根据权利要求1至8中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于以下光学设计数据：
12.一种光学组件，包括
13.一种显微镜(1)，具有根据权利要求1至11中任一项所述的显微镜物镜(2)。
14.根据权利要求13所述的显微镜(1)，其特征在于自动扫描装置(14)。
15.一种用于自动扫描样品的方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于扫描应用的无限远校正显微镜物镜(2)，包括
2.根据权利要求1所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜被设计为干物镜并且具有在0.9至1.0的范围内的数值孔径(na)。
3.根据权利要求1所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜被设计为浸没物镜并且具有至少1.0的数值孔径(na)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜(2)在视场的至少70％上具有至少0.8的strehl比率。
5.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述显微镜物镜不具有非球面透镜。
6.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，所述第二透镜组(g2)具有两个胶合元件(g21、g22)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显微镜物镜(2)，其特征在于，在400nm至800nm之间的波长范围内，在至少2...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·韦德豪森，张跃骞，
申请(专利权)人：卡尔蔡司显微镜有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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