当前位置: 首页 > 专利查询>清华大学专利>正文

光束探测自动对焦装置制造方法及图纸

技术编号:44450472 阅读:2 留言:0更新日期:2025-02-28 18:55
本申请涉及一种光束探测自动对焦装置。所述装置包括激光组件、光学组件、成像组件和控制器;所述控制器分别与所述激光组件和所述成像组件连接;所述激光组件,用于发射符合预设条件的第一激光光束;所述光学组件,用于对所述第一激光光束进行调整,并将调整得到的第二激光光束通过显微镜的物镜入射到样品,以及将从所述样品返回的第三激光光束传输到所述成像组件;所述成像组件,用于根据所述第三激光光束生成对焦信号;所述控制器,用于根据所述对焦信号输出控制信号,其中,所述控制信号用于控制所述物镜或所述显微镜的载物台移动,以完成对焦。采用本装置能够在不同工况条件下快速切换焦点。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及显微成像,特别是涉及一种光束探测自动对焦装置


技术介绍

1、在材料、生物等领域,为了检测各类样品的微观情况,需要使用显微镜等微观检测平台对样品的形状、特征进行检测。普通的显微检测平台往往具有较低的景深(毫米至纳米量级),视场中能够保持清晰的距离较短,因此为了实现对待测样品的清晰测量,需要保证显微系统的对焦清晰度。

2、传统技术中,主要采用结构光投影法、临界角法、偏心光束法、像散法等方法进行对焦。以结构光投影为例,通过调整投影仪的焦距来实现对焦。投影仪会将一组已知图案投射到物体表面,通过摄像头捕捉这些图案的变形情况,从而计算物体表面的三维形状。为了保证图案清晰,投影仪需要根据物体与投影仪之间的距离,调整镜头的位置或光学系统的焦距,使投影图案在物体表面准确成像。

3、然而,上述装置难以在不同工况下快速切换焦点。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够在不同工况条件下快速切换焦点的光束探测自动对焦装置。

2、本申请提供了一种光束探测自动对焦装置,该装置包括激光组件、光学组件、成像组件和控制器;所述控制器分别与所述激光组件和所述成像组件连接;

3、所述激光组件,用于发射符合预设条件的第一激光光束;

4、所述光学组件,用于对所述第一激光光束进行调整,并将调整得到的第二激光光束通过显微镜的物镜入射到样品,以及将从所述样品返回的第三激光光束传输到所述成像组件;

5、所述成像组件,用于根据所述第三激光光束生成对焦信号;

6、所述控制器,用于根据所述对焦信号输出控制信号,其中,所述控制信号用于控制所述物镜或所述显微镜的载物台移动,以完成对焦。

7、在其中一个实施例中,上述光学组件包括第一分束镜和第二分束镜;

8、所述第一分束镜,用于将所述第一激光光束传输至所述第二分束镜;

9、所述第二分束镜,用于调整所述第一分束镜传输的第一激光光束的传输方向得到所述第二激光光束,以及调整从所述样品返回的第三激光光束的传输方向,将所述第三激光光束传输到所述第一分束镜;

10、所述第一分束镜,还用于调整所述第二分束镜传输的第三激光光束的传输方向,以将所述第三激光光束传输到所述成像组件。

11、在其中一个实施例中,上述第一分束镜的透过率等于反射率。

12、在其中一个实施例中,上述第二分束镜为二向色镜;所述二向色镜,用于阻挡所述第一激光光束进入所述显微镜的成像设备。

13、在其中一个实施例中,上述装置还包括透镜组件,所述透镜组件设置在所述第一分束镜和所述第二分束镜之间;

14、所述透镜组件,用于对所述第一激光光束进行汇聚处理。

15、在其中一个实施例中,上述透镜组件包括凹柱透镜和凸透镜;所述凹柱透镜设置在靠近所述第一分束镜的一侧;所述凸透镜设置在靠近所述第二分束镜的一侧;

16、所述凹柱透镜,用于将所述第一激光光束的长轴以平行光入射至所述物镜的前焦面处;

17、所述凸透镜,用于将所述第一激光光束的短轴在所述物镜的前焦面处汇聚。

18、在其中一个实施例中,上述控制器与所述凸透镜连接;

19、所述控制器,还用于调整所述凸透镜的位置,以改变对焦位置。

20、在其中一个实施例中,上述激光组件包括激光器和刀口光阑;所述刀口光阑设置在所述激光器和所述光学组件之间;

21、所述激光器,用于发射原始激光光束;

22、所述刀口光阑,用于对所述原始激光光束的长轴方向进行遮挡,得到所述第一激光光束。

23、在其中一个实施例中,上述成像组件包括汇聚镜和探测电荷耦合器件;

24、汇聚镜,用于对所述第三激光光束进行汇聚处理;

25、探测电荷耦合器件,用于根据所述第三激光光束生成所述对焦信号。

26、在其中一个实施例中,上述汇聚镜和探测电荷耦合器件之间的位置可调节,且汇聚镜和探测电荷耦合器件的距离不小于预设数值。

27、上述光束探测自动对焦装置,该装置包括激光组件、光学组件、成像组件和控制器;控制器分别与激光组件和成像组件连接;激光组件,用于发射符合预设条件的第一激光光束;光学组件,用于对第一激光光束进行调整,并将调整得到的第二激光光束通过显微镜的物镜入射到样品,以及将从样品返回的第三激光光束传输到成像组件;成像组件,用于根据第三激光光束生成对焦信号;控制器,用于根据对焦信号输出控制信号,其中,控制信号用于控制物镜或显微镜的载物台移动,以完成对焦;在研究人员或技术人员需要快速切换观察不同的样品的情况下,光束探测自动对焦装置能够在不同样品之间迅速调整焦点,无需长时间的手动调整,提高了工作效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述装置包括激光组件、光学组件、成像组件和控制器;所述控制器分别与所述激光组件和所述成像组件连接;

2.根据权利要求1所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述光学组件包括第一分束镜和第二分束镜;

3.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述第一分束镜的透过率等于反射率。

4.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述第二分束镜为二向色镜;

5.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述装置还包括透镜组件,所述透镜组件设置在所述第一分束镜和所述第二分束镜之间;

6.根据权利要求5所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述透镜组件包括凹柱透镜和凸透镜;所述凹柱透镜设置在靠近所述第一分束镜的一侧;所述凸透镜设置在靠近所述第二分束镜的一侧;

7.根据权利要求6所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述控制器与所述凹柱透镜连接;

8.根据权利要求1所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述激光组件包括激光器和刀口光阑;所述刀口光阑设置在所述激光器和所述光学组件之间;

9.根据权利要求1所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述成像组件包括汇聚镜和探测电荷耦合器件;

10.根据权利要求9所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述汇聚镜和所述探测电荷耦合器件之间的位置可调节,且所述汇聚镜和所述探测电荷耦合器件的距离不小于预设数值。

...

【技术特征摘要】

1.一种光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述装置包括激光组件、光学组件、成像组件和控制器;所述控制器分别与所述激光组件和所述成像组件连接;

2.根据权利要求1所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述光学组件包括第一分束镜和第二分束镜;

3.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述第一分束镜的透过率等于反射率。

4.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述第二分束镜为二向色镜;

5.根据权利要求2所述的光束探测自动对焦装置,其特征在于,所述装置还包括透镜组件,所述透镜组件设置在所述第一分束镜和所述第二分束镜之间;

6.根据权利要求5所述的光束探测自动对焦装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张建伟赵天罡普京
申请(专利权)人:清华大学
类型:新型
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1