2 物镜介绍

2。1 物镜的分类

2。1。1 按色差校正程度分类

（1）一般消色差物镜。这是最常见的物镜，各厂家的标识不同，但是一般上面都有 Ach 字样。

（2）平场消色差物镜。一般该物镜带有 PLAN 字样，这种物镜视场平坦，适合显微照相， 能够较为舒适的观测。

（3）半复消色差物镜。一般标有 FL 字样，能够较好的校正红、蓝两色的色差和球差。 这种高级的物镜一般是用来荧光观察等。

（4）复消色差物镜。上面标有 APO 字样，是用来观察和显微照相的，其性能只受限于物 理定律。该物镜有良好的修正性和很高的数值孔径，因此在观察和显微照相术方面具有最 大的分辨率、色彩纯度、对比度以及图象平直度。

2。1。2 按功能分类

（1）相差物镜（Phase contrast）,用来观察无色透明的标本或活细胞，倒置显微镜上使 用广泛，一般带有 PH 标志，且字体用绿色。

（2）DIC 物镜，可以做 DIC 的物镜，一般要求半复消色差物镜，DIC 观察无色样品或细胞。

（3）HMC 物镜，其上带有 HMC 标志，是类似相差物镜的一种物镜，观察效果立体感比较强， 但无法用于荧光观察。

（4）偏光物镜，大多带有 POL 字样，这种物镜装配了克服应力设备，是专做偏光的物镜。

（6）多功能物镜，有的厂家生产一种多功能物镜，比如可以同时做相差，DIC，荧光等， 这种物镜要稍微贵些。

2。2 物镜的设计方案

10×显微镜物镜属于中倍显微物镜，通常由两个分离的双胶组合透镜组成，这类物镜 也称为里斯特物镜，它的倍率一般在 6×至 30×之间，数值孔径 NA 为 0。2 至 0。6 之间[2]。 由于显微物镜倍率较高，相距远大于物距，显微物镜的设计通常采用逆光路方式，即 把像方的量当做物方的量来处理。里斯特物镜两个双胶合透镜光焦度分配的原则通常是使 每个双胶合透镜产生的偏角相等或者是后组的偏角略大于前组。里斯特物镜的光阑通常放 在第一个双胶合透镜上。当两个双胶合透镜相互补消球差和慧差时，两个双胶合透镜的间 隔大致和物镜的总焦距相等。第一个双胶合的焦距约为物镜焦距的二倍。第二个双胶合的

焦距大致和物镜的总焦距相等。 物镜的像差校正方式采取两个双胶合透镜各自单独校正球差、慧差和色差，这种方案

的有点是，二个双胶合透镜组合在一起则为一个中倍物镜，移去一个双胶合透镜后可用作 低倍显微物镜使用。

由于高倍显微镜物镜的光学特性变化范围广，相对孔径的数值较高，需要校正的球差 和慧差也大大增加，它的设计比中、低倍物镜的设计要困难得多。本小节将对显微镜物镜 设计中有普遍性的问题作一些分析和说明[3]。

(1)初始结构形式的确定 初始系统的选定是计算机辅助光学设计的基础和关键。显微镜物镜中高级像差比较

大，结构也比较复杂。因此，显微镜物镜设计的初始结构一般都是根据要求的光学特性和 成像质量，从手册、资料或专利文献中找出—个和设计要求比较接近的结构作为初始结构。

(2)像差校正 在初始结构确定以后，就需要矫正的像差。我们必须通过像差计算来确定。为此我们

把显微镜物镜的像差校正大体分成三个步骤来进行。 第一步是校正基本像差。 第二步是校正剩余像差或高级像差。

第二步的校正是像差校正中较为重要的。全面分析完系统像差的校正状况后，找出最 重要的高级像差作为校正对象。在第一步校正过的像差也同样要进行高级像差校正，由于 校正工作是一步步收缩公差，只有基本的像差得到校正后，在进行高级像差的校正才有意 义。在整个过程中，一些不大的像差也许会增大，这时同样要记入校正当中。 ZEMAX10倍显微物镜设计(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_82678.html