显微筒镜的光学系统的制作方法

1.本发明涉及显微镜设备技术领域，具体而言，涉及一种显微筒镜的光学系统。


背景技术：

2.随着科技的发展和高科技设备的不断更新换代，显微镜设备已经逐步进入到各行各业。目前，应用于先进封装的质量控制根据工艺可细分为检测（inspection）和量测（metrology）两大环节。检测指在晶圆表面上或电路结构中，检测其是否出现异质情况，如颗粒污染、表面划伤、开短路等对芯片工艺性能具有不良影响的特征性结构缺陷；量测指对被观测的晶圆电路上的结构尺寸和材料特性做出的量化描述，如关键尺寸、表面形貌等物理性参数的量测。由于工艺结构微小，检测和量测主要是利用光学显微系统实现。
3.一般的，显微光学系统由物镜和筒镜组成。物镜和筒镜由转塔连接，一个筒镜可配置多个物镜，检测设备中一般物镜的倍率有10x，5x，2.5x等，不同的物镜有不同的分辨率，可根据检测要求来选择。
4.现有技术中的显微筒镜的光学系统在使用过程中存在以下问题：入瞳直径较小，只能匹配市面上的标准物镜，无法匹配大na、高分辨率、大入瞳直径的物镜，造成应用上的局限性；现有技术中显微筒镜的光学系统的焦距通常为180mm或200mm，焦距过大，在配置同等倍率物镜时，检测范围视场较小，难以达到大范围检测的需求。另外，现有的光学系统在光路设计中场曲较大，中间清晰时，边缘成像质量低，会对高精度测量产生较大的误差。
5.也就是说，现有技术中的显微筒镜的光学系统存在入瞳直径小、检测范围小和场曲大的问题。


技术实现要素：

6.本发明的主要目的在于提供一种显微筒镜的光学系统，以解决现有技术中的显微筒镜的光学系统存在入瞳直径小、检测范围小和场曲大的问题。
7.为了实现上述目的，本发明提供了一种显微筒镜的光学系统，由物侧至像侧依次包括：入瞳；第一透镜，第一透镜具有正光焦度；第二透镜，第二透镜为双胶合透镜；第三透镜，第三透镜为双胶合透镜；第四透镜部件，第四透镜部件具有正光焦度；其中，显微筒镜的光学系统入瞳直径大于等于18mm且小于等于20mm；显微筒镜的光学系统的焦距大于等于100mm且小于等于140mm。
8.进一步地，显微筒镜的光学系统的焦距为140mm；或者显微筒镜的光学系统的焦距为120mm。
9.进一步地，第二透镜的面型由物侧至像侧依次包括双凸和双凹；和/或第三透镜的面型由物侧至像侧依次包括双凹和双凸。
10.进一步地，第二透镜具有正光焦度；和/或第三透镜具有负光焦度。
11.进一步地，第一透镜的物侧面和像侧面中至少一个面为凸面。
12.进一步地，第四透镜部件包括第四透镜，第四透镜为双胶合透镜或双凸透镜，当第
四透镜为双凸透镜时，第四透镜的物侧面的曲率半径大于200mm且小于500mm，第四透镜的像侧面的曲率半径大于-100mm且小于-200mm。
13.进一步地，第四透镜部件包括第四透镜和第五透镜，其中，第四透镜具有正光焦度，第五透镜具有正光焦度；和/或第四透镜的物侧面的曲率半径大于250mm且小于400mm，第四透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm；第五透镜的物侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm，第五透镜的像侧面的曲率半径大于-120mm且小于-200mm。
14.进一步地，第四透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；第五透镜的物侧面为凹面，像侧面为凸面；或者第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；或者第五透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面。
15.进一步地，第一透镜的物侧面的曲率半径大于40mm且小于90mm，第一透镜的像侧面的曲率半径大于-110mm且小于-400mm；第二透镜的物侧面的曲率半径大于25mm且小于60mm，第二透镜的胶合面的曲率半径大于-30mm且小于-90mm，第二透镜的像侧面的曲率半径大于15mm且小于60mm；第三透镜的物侧面的曲率半径大于-25mm且小于-80mm，第三透镜的胶合面的曲率半径大于20mm且小于80mm，第三透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-90mm。
16.进一步地，第一透镜与第二透镜间隔大于等于0.1mm且小于等于5mm；第二透镜与第三透镜边缘间隔大于等于0.1mm且小于等于5mm；第三透镜与第四透镜部件边缘间隔大于等于10mm且小于等于30mm。。
17.应用本发明的技术方案，显微筒镜的光学系统由物侧至像侧依次包括入瞳、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜部件；第一透镜具有正光焦度；第二透镜为双胶合透镜；第三透镜为双胶合透镜；第四透镜部件具有正光焦度；其中，显微筒镜的光学系统入瞳直径大于等于18mm且小于等于20mm；显微筒镜的光学系统的焦距大于等于100mm且小于等于140mm。
18.本技术为了保证大入瞳直径的特点，从而适配更多入瞳直径的物镜，将显微筒镜的光学系统入瞳直径设置在大于等于18mm且小于等于20mm的范围内，使得本技术的显微筒镜的光学系统的入瞳直径较大，有利于匹配大入瞳直径、大数值孔径na（numerical aperture）和高分辨率的物镜，使得本技术的显微筒镜的光学系统不仅能匹配入瞳直径为18mm的大入瞳物镜，也能匹配入瞳直径为12mm的小入瞳物镜，以及入瞳直径小于18mm的其他标准物镜，增强了兼容性，同时扩大了应用范围，通用性更强。本技术为了保证小焦距的特点，从而保证较大的检测范围，将显微筒镜的光学系统的焦距在大于等于100mm且小于等于140mm的范围内，有利于保证焦距在一个较小的范围内，这样在与同等倍率的物镜进行搭配使用时，有利于增大检测范围视场，能够满足大范围检测的需求。另外，通过将第二透镜和第三透镜设置成双胶合透镜，有利于矫正色差、降低场曲，增加成像质量，大大降低了误差产生的可能性，保证了检测精度。
附图说明
19.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1示出了本发明的实施例一的显微筒镜的光学系统的结构示意图；
图2示出了图1中的显微筒镜的光学系统的场曲图和畸变图；图3示出了图1中的显微筒镜的光学系统的光路光线图；图4示出了图1中的显微筒镜的光学系统的光线走势图；图5示出了本发明的实施例二的显微筒镜的光学系统的结构示意图；图6示出了本发明的实施例三的显微筒镜的光学系统的结构示意图。
20.其中，上述附图包括以下附图标记：10、入瞳；20、第一透镜；30、第二透镜；40、第三透镜；50、第四透镜；60、第五透镜；70、成像面。
具体实施方式
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
22.需要指出的是，除非另有指明，本技术使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
23.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
24.在本文中，近轴区域是指光轴附近的区域。若透镜表面为凸面且未界定该凸面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凸面；若透镜表面为凹面且未界定该凹面位置时，则表示该透镜表面至少于近轴区域为凹面。每个透镜靠近物侧的表面成为该透镜的物侧面，每个透镜靠近像侧的表面称为该透镜的像侧面。在近轴区域的面形的判断可依据该领域中通常知识者的判断方式，以r值，（r指近轴区域的曲率半径，通常指光学软件中的透镜数据库（lens data）上的radius值）正负判断凹凸。以物侧面来说，当r值为正时，判定为凸面，当r值为负时，判定为凹面；以像侧面来说，当r值为正时，判定为凹面，当r值为负时，判定为凸面。
25.需要说明的是，显微筒镜的光学系统的左侧为物侧，右侧为像侧。
26.为了解决现有技术中的显微筒镜的光学系统存在入瞳直径小、检测范围小和场曲大的问题，本发明提供了一种显微筒镜的光学系统。
27.如图1-6所示，显微筒镜的光学系统由物侧至像侧依次包括入瞳10、第一透镜20、第二透镜30、第三透镜40、第四透镜部件，第一透镜20具有正光焦度；第二透镜30为双胶合透镜；第三透镜40为双胶合透镜；第四透镜部件具有正光焦度；其中，显微筒镜的光学系统入瞳直径大于等于18mm且小于等于20mm；显微筒镜的光学系统的焦距大于等于100mm且小于等于140mm 。
28.本技术为了保证大入瞳直径的特点，从而适配更多入瞳直径的物镜，将显微筒镜的光学系统入瞳直径设置在大于等于18mm且小于等于20mm的范围内，使得本技术的显微筒镜的光学系统的入瞳直径较大，有利于匹配大入瞳直径、大数值孔径na（numerical aperture）和高分辨率的物镜，使得本技术的显微筒镜的光学系统不仅能匹配入瞳直径为18mm的大入瞳物镜，也能匹配入瞳直径为12mm的小入瞳物镜，以及入瞳直径小于18mm的其
他标准物镜，增强了兼容性，同时扩大了应用范围，通用性更强。本技术为了保证小焦距的特点，从而保证较大的检测范围，将显微筒镜的光学系统的焦距在大于等于100mm且小于等于140mm的范围内，有利于保证焦距在一个较小的范围内，这样在与同等倍率的物镜进行搭配使用时，有利于增大检测范围视场，能够满足大范围检测的需求。另外，通过将第二透镜30和第三透镜40设置成双胶合透镜，有利于矫正色差、降低场曲，增加成像质量，大大降低了误差产生的可能性，保证了检测精度。
29.本技术采用多组透镜配合，通过优化设置各透镜的光焦度，合理约束入瞳直径、焦距等，使得本发明的显微筒镜的光学系统具有大入瞳直径、小焦距和大检测视场、小场曲、高成像质量和高检测精度等至少一个优点。
30.本技术通过合理布置上述透镜，同时通过合理优化透镜的面型、每个透镜表面的曲率半径、各透镜之间的距离，使得本技术的光学系统的光线走势上经入瞳10后呈现先发散，经第一透镜20后再汇聚，经第二透镜30后进一步汇聚，经第三透镜40后再发散，经第四透镜部件最后汇聚在成像面70的特点，光线整体走势形状类似束腰的结构，对于光学像差、球差、像散、场曲和畸变都有不同程度的改善。
31.如图1所示，入瞳10设置在第一透镜20的物侧方，入瞳直径大于等于18mm且小于等于20mm，优选为18mm。这样设置有利于保证显微筒镜的光学系统的大入瞳直径的特点，由于传统的筒镜的入瞳直径仅为12mm，使得传统筒镜只能匹配标准物镜，不能与大入瞳直径的物镜进行配合，本技术相对比现有的显微筒镜的光学系统增大了入瞳直径，使得本技术的光学系统不仅可以匹配市场上的标准物镜，同时也能匹配大入瞳直径、大数值孔径na的定制物镜，大大提高了兼容性，增加了本技术的显微筒镜的光学系统的适用范围，增加了通用性。
32.具体的，显微筒镜的光学系统的焦距大于等于100mm且小于等于140mm 。
33.本技术的显微筒镜的光学系统的焦距设置为大于等于100mm且小于等于140mm，有利于保证小焦距的特点，进而保证大检测视场的优点；现有技术中的筒镜焦距通常为180mm或200mm，根据焦距与视场大小的关系，焦距越小，视场越大，这样使得大焦距配置同等倍率的物镜时，其检测视场小，不利于大范围的检测。本发明通过减小焦距，在配置同等倍率的物镜时，以焦距为140mm为例说明，焦距为140mm相对比焦距为200mm的筒镜，线视场增大至1.43倍，视场面积则可增大至2倍，大大增加了视场范围，保证了较大的检测面积，提高了检测效率。当然需要说明的是，显微筒镜的入瞳直径固定，例如入瞳直径为18mm，显微筒镜的光学系统的焦距改变，对应透镜的面型、各透镜之间的距离、每个透镜表面的曲率半径会有所变化，进而确保最终成像精度。
34.需要说明的是，显微筒镜的光学系统的覆盖波长范围为450nm~700nm的可见光。
35.具体的，为了使得第一透镜20起到汇聚入瞳10过来的光线的作用，将第一透镜的物侧面和像侧面中至少一个面设置为凸面。
36.在本技术的一个可选实施例中，第一透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；在本技术的另一个可选实施例中，第一透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面；在本技术的另一个可选实施例中，第一透镜20的物侧面为凸面，像侧面为平面。第一透镜20的作用是接收经入瞳传输过来的光线，并将光线汇聚至第二透镜30，通过合理规划第一透镜20的面型，有利于保证第一透镜20的汇聚作用，有利于光线平稳过渡至后方。同时，第一透镜20的口径的大小需
要与入瞳直径的大小相匹配。
37.具体的，当第一透镜20的物侧面为凸面，像侧面为凸面时，或者，第一透镜20的物侧面为凸面，像侧面为平面时，第一透镜20的物侧面的曲率半径大于40mm且小于90mm。当第一透镜20的物侧面为平面，像侧面为凸面时，第一透镜20的物侧面的曲率半径为无穷大。当第一透镜的像侧面为凸面时，第一透镜的像侧面的曲率半径大于-110mm且小于-400mm，当第一透镜的像侧面为平面时，第一透镜的像侧面的曲率半径无穷大。
38.在本技术的具体实施例中，第一透镜20的物侧面为凸面，像侧面为凸面，第一透镜20的物侧面的曲率半径为60mm，但是在实际情况中，不限于该数值，可根据具体需求进行优化，仅需保证第一透镜20的物侧面的曲率半径在大于40mm且小于90mm的范围内即可。
39.如图1所示，第二透镜30和第三透镜40均为双胶合透镜，双胶合透镜的使用能够有效消除鬼像对光学系统的影响，使得光学系统在消除鬼像的基础上保证较高的解像能力。通过采用两片双胶合透镜，使得光学系统的各种像差得到充分校正，在结构紧凑的前提下，可以提高分辨率，优化畸变、cra等光学性能；同时双胶合透镜是采用两片透镜胶合在一起的，这样就能够有效减小两片透镜之间反射引起光量损失，同时还减小两个透镜的空气间隔，使得光学系统整体结构紧凑，同时降低透镜单元因在组立过程中产生的整体偏芯等公差敏感度问题。
40.具体的，第二透镜30具有正光焦度，第二透镜30的面型由物侧至像侧依次包括双凸和双凹，也就是说第二透镜30中物侧的透镜的物侧面为凸面，物侧的透镜的像侧面为凸面；第二透镜30中像侧的透镜的物侧面为凹面，像侧的透镜的像侧面为凹面，由于两个透镜是胶合在一起，所以第二透镜30中物侧透镜的像侧面与第二透镜30中像侧透镜的物侧面为同一个表面且曲率半径相同，该表面为该双胶合透镜的胶合面，使用光胶进行胶合，光胶折射率介于前后透镜折射率之间，接近两材料的折射率的之间值最佳。且该胶合面凸向像侧方设置。从赛德尔系数中如表2所示，可以看出第二透镜30在像差矫正中可以校正第一透镜引起的色差、球差、慧差及像散的效果。此时，第二透镜的物侧面的曲率半径大于25mm且小于60mm，第二透镜的胶合面的曲率半径大于-30mm且小于-90mm，第二透镜的像侧面的曲率半径大于15mm且小于60mm。
41.具体的，第三透镜40具有负光焦度，第三透镜40的面型由物侧至像侧依次包括双凹和双凸，也就是说第三透镜40中物侧的透镜的物侧面为凹面，物侧的透镜的像侧面为凹面；第三透镜40中像侧的透镜的物侧面为凸面，像侧的透镜的像侧面为凸面，由于两个透镜是胶合在一起的，所以第三透镜40中物侧透镜的像侧面与第三透镜40中像侧透镜的物侧面为同一个表面且曲率半径相同，该表面为该双胶合透镜的胶合面，使用光胶进行胶合，光胶折射率介于前后透镜折射率之间，接近两材料的折射率的之间值最佳。且该胶合面凸向物侧方设置。从赛德尔系数中如表2所示，可以看出第三透镜40的使用在光路里起矫正第四透镜50的色差和球差作用。此时，第三透镜的物侧面的曲率半径大于-25mm且小于-80mm，第三透镜的胶合面的曲率半径大于20mm且小于80mm，第三透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-90mm。
42.综上，第二透镜30的面型设置成双凸加双凹和第三透镜40的面型设置成双凹加双凸的组合会明显降低整个光路系统的场曲以及畸变。保证场曲小的特点，有利于保证在焦面上，边缘视场和中间视场的像质同样清晰，提高成像质量，进而提高检测精度。
43.第四透镜部件具有正光焦度，第四透镜部件包含透镜数量不限，可以为一个透镜或多个透镜的组合，只要能够保证第四透镜部件具有正光焦度，对光线呈汇聚成像的效果即可。
44.在本技术的一个可选实施例中，第四透镜部件包括第四透镜50，第四透镜50为胶合透镜或双凸透镜。第四透镜50的作用是将第三透镜40出射的光线汇聚至成像面70上成像。同时起到矫正整个光路系统的场曲和畸变的作用。当第四透镜为双凸透镜时，第四透镜的物侧面的曲率半径大于200mm且小于500mm，第四透镜的像侧面的曲率半径大于-100mm且小于-200mm。
45.在本技术的另一个可选实施例中，第四透镜部件包括具有正光焦度的第四透镜50以及具有正光焦度的第五透镜60。此时，第四透镜50的作用是将第三透镜40出射的光线初步汇聚至第五透镜60处，第五透镜60的作用是将第四透镜50出射的光线进一步汇聚至成像面上进行成像。
46.如图1所示的具体实施例中，光学系统包括第四透镜50、第五透镜60，第四透镜50具有正光焦度，第四透镜50的物侧面为凸面，像侧面为凸面。所述第五透镜60具有正光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜像侧面为凸面。通过第四透镜50的光焦度和面型的规划和配合，更加有利于第四透镜50对光线的初步汇聚效果，同时有利于光线平稳到达第五透镜60处。通过第五透镜60的光焦度和面型的规划和配合，更加有利于第五透镜60对光线的进一步汇聚，有利于光线平稳到达成像面70处。第四透镜的物侧面的曲率半径大于250mm且小于400mm，第四透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm；当第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜像侧面为凸面时，第五透镜的物侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm，第五透镜的像侧面的曲率半径大于-120mm且小于-200mm。当然本领域技术人员可知，第五透镜结构设计不限于此，只要能够实现将第四透镜50出射的光线进一步汇聚至成像面上进行成像即可，例如第五透镜的物侧面为凸面，像侧面为凸面；或者第五透镜的物侧面为平面，像侧面为凸面。
47.如图1、图5和图6所示，第一透镜20与第二透镜30间隔大于等于0.1mm且小于等于5mm，大于0.1mm有利于保证足够的安装空间，小于5mm是保证在实现光学系统功能和性能的情况下，保证第二透镜30的孔径小一点，从而降低加工和装调难度。
48.第二透镜30与第三透镜40边缘间隔大于等于0.1mm且小于等于5mm，大于0.1mm有利于保证足够的安装空间，小于5mm是保证在实现光学系统功能和性能的情况下，第二透镜30和第三透镜40的孔径小一点，降低加工和装调难度,；根据透镜边缘和中心厚度的关系，第二透镜30与第三透镜40的中心间隔大于等于5mm且小于等于10mm，优选的间隔7.831mm。
49.第三透镜40与第四透镜部件边缘间隔大于等于10mm且小于等于30mm，大于5mm保证足够的光学发散距离再由第四透镜部件进行汇聚，提高第四透镜部件的像差矫正能力和保证整个光学系统的总焦距达到设计要求，小于30mm是保证在实现功能和性能的情况下，第四透镜部件的孔径小一点，且整个光学系统总长不至于过长，降低加工和装调难度。
50.下面结合具体实施例、附图以及具体结构参数表来描述本技术的显微筒镜的光学系统。
51.实施例一如图1至图4所示，描述了本技术的实施例一的显微筒镜的光学系统。
52.如图1所示，为显微筒镜的光学系统的结构示意图。
53.如图1所示，显微筒镜的光学系统由物侧至像侧依次包括：入瞳10、第一透镜20、第二透镜30、第三透镜40、第四透镜50、第五透镜60和成像面70。
54.其中，第一透镜20具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凸面。第二透镜30具有正光焦度，且第二透镜30为双胶合透镜，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的胶合面凸向像侧方，第二透镜的像侧面为凹面。第三透镜40具有负光焦度，且第三透镜40为双胶合透镜，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的胶合面凸向物侧方，第三透镜的像侧面为凸面。第四透镜50具有正光焦度，第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凸面。第五透镜60具有正光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜像侧面为凸面。
55.在本实施例中，显微筒镜的光学系统的入瞳直径为18mm。显微筒镜的光学系统的焦距为140mm。
56.如表1所示，为显微筒镜的光学系统的基本结构参数表图。其中曲率半径、厚度/距离的单位均为毫米（mm）。
57.表1如表1所示，第一透镜20至第五透镜60的材料均为玻璃，且均为球面透镜。第一透镜20的玻璃牌号为h-fk71；第二透镜30的玻璃牌号为h-fk71、h-bak3，也就是第二透镜30的靠近物侧的透镜的材质使用冕牌玻璃，靠近像侧的透镜的材质使用火石玻璃；第三透镜40的玻璃牌号为h-tf3l、h-laf1，也就是第三透镜40的靠近物侧的透镜的材质使用火石玻璃，第三透镜40的靠近像侧的透镜的材质使用冕牌玻璃；第四透镜50的玻璃牌号为h-laf1；第五透镜60的玻璃牌号包括zf52。
58.如表2所示，为显微筒镜的光学系统的光学像差表。
表2如图2所示，为显微筒镜的光学系统的场曲图和畸变图，由图可知，显微筒镜的光学系统的各个视场范围内的场曲小于等于10um。如表2和图2可知，显微筒镜的光学系统的场区和畸变由第一透镜20至第五透镜60是逐渐减小的，由表2中可以看出第二透镜30在像差矫正中可以校正第一透镜20引起的色差、球差、慧差及像散的效果。由表2中可以看出第三透镜40的使用在光路里起矫正第四透镜50的色差和球差作用。由表2可知，通过各透镜的合理布置，使得本技术的光学系统的各个视场范围内的场曲为10um，畸变为0.05%，因此本技术的显微筒镜的光学系统的场曲和畸变都比较小。
59.实施例二如图5所示，为实施例二的显微筒镜的光学系统的结构示意图。
60.如图5所示，显微筒镜的光学系统由物侧至像侧依次包括：入瞳10、第一透镜20、第二透镜30、第三透镜40、第四透镜50和成像面70。
61.其中，第一透镜20具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凸面。第二透镜30具有正光焦度，且第二透镜30为双胶合透镜，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的胶合面凸向像侧方，第二透镜的像侧面为凹面。第三透镜40具有负光焦度，且第三透镜40为双胶合透镜，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的胶合面凸向物侧方，第三透镜的像侧面为凸面。第四透镜50具有正光焦度，第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凸面。
62.在本实施例中，第一透镜的物侧面的曲率半径大于40mm且小于90mm，第一透镜的像侧面的曲率半径大于-110mm且小于-400mm；第二透镜的物侧面的曲率半径大于25mm且小于60mm，第二透镜的胶合面的曲率半径大于-30mm且小于-90mm，第二透镜的像侧面的曲率半径大于15mm且小于60mm；第三透镜的物侧面的曲率半径大于-25mm且小于-80mm，第三透镜的胶合面的曲率半径大于20mm且小于80mm，第三透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-90mm。第四透镜的物侧面的曲率半径大于200mm且小于500mm，第四透镜的像侧面的曲
率半径大于-100mm且小于-200mm。
63.在本实施例中，显微筒镜的光学系统的入瞳直径为18.2mm，显微筒镜的光学系统的焦距为120mm。
64.实施例三如图6所示，为实施例三的显微筒镜的光学系统的结构示意图。
65.如图6所示，显微筒镜的光学系统由物侧至像侧依次包括：入瞳10、第一透镜20、第二透镜30、第三透镜40、第四透镜50、第五透镜60和成像面70。
66.其中，第一透镜20具有正光焦度，第一透镜的物侧面为凸面，第一透镜的像侧面为凸面。第二透镜30具有正光焦度，且第二透镜30为双胶合透镜，第二透镜的物侧面为凸面，第二透镜的胶合面凸向像侧方，第二透镜的像侧面为凹面。第三透镜40具有负光焦度，且第三透镜40为双胶合透镜，第三透镜的物侧面为凹面，第三透镜的胶合面凸向物侧方，第三透镜的像侧面为凸面。第四透镜50具有正光焦度，第四透镜的物侧面为凸面，第四透镜的像侧面为凸面。第五透镜60具有正光焦度，第五透镜的物侧面为凹面，第五透镜的像侧面为凸面。
67.在本实施例中，第一透镜的物侧面的曲率半径大于40mm且小于90mm，第一透镜的像侧面的曲率半径大于-110mm且小于-400mm；第二透镜的物侧面的曲率半径大于25mm且小于60mm，第二透镜的胶合面的曲率半径大于-30mm且小于-90mm，第二透镜的像侧面的曲率半径大于15mm且小于60mm；第三透镜的物侧面的曲率半径大于-25mm且小于-80mm，第三透镜的胶合面的曲率半径大于20mm且小于80mm，第三透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-90mm。第四透镜的物侧面的曲率半径大于250mm且小于400mm，第四透镜的像侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm；第五透镜的物侧面的曲率半径大于-40mm且小于-130mm，第五透镜的像侧面的曲率半径大于-120mm且小于-200mm。在本实施例中，显微筒镜的光学系统的入瞳直径为20mm，显微筒镜的光学系统的焦距为100mm。
68.当然根据设计需要，第四透镜50和第五透镜60合成一个双胶合透镜，双胶合透镜用于实现第三透镜40光的汇聚成像，例如双胶合透镜为双凸和凹凸，当然不限于此，只要能够实现对将第三透镜40出射的光线汇聚至成像面70上成像，同时起到矫正整个光路系统的场曲和畸变的作用。
69.显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
70.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
71.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
72.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技
术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。