一种自动对焦的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种自动对焦的装置及方法，其中自动对焦的装置通过第一激光器、第一光纤耦合器、第二激光器、第二光纤耦合器、第三光纤耦合器、单模光纤、准直元件、物镜、半透半反镜、中继镜、CCD/CMOS成像装置、第一光电探测器、第二光电探测器和控制器，来调整物镜的位置。本发明专利技术能够快速、精确地实现自动对焦，解决拍摄图片过程中多次操作、对焦速度慢的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学检测
，尤其涉及。
技术介绍
在细胞的研宄领域，细胞的实时观测是非常重要的环节，其中包括观测细胞的形态、分裂等来研宄细胞的生长以及细胞的活动状况。在实验室中，用来研宄的细胞一般生长在培养盒的底面上，并且细胞在不断运动，其中细胞与培养盒的底面有折射率差，外界空气和培养盒底面也有折射率差，二者均容易造成反射，所以在观测细胞对细胞进行拍摄时，拍摄设备进行自动对焦需要准确而快速。目前，拍摄设备自动对焦的方法主要是两种，一是连续拍摄多张图片，通过图像处理，对比每张图片的锐度、亮度和对比度，选取拍摄效果最好的一张图片；第二种是通过距离传感器，测量物体和镜头之间的距离，多次测距找到最佳位置。然而这两种方法都需要多次操作，对焦速度较慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，能够快速、精确地实现自动对焦，解决拍摄图片过程中多次操作、对焦速度慢的问题。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案:第一方面，本专利技术提供了一种自动聚焦的装置，包括:第一激光器，用于发射第一探测光束；第一光纤耦合器，用于对第一探测光束进行耦合处理；第二激光器，用于发射第二探测光束，其中，第二探测光束与第一探测光束的波长不同；第二光纤耦合器，用于对第二探测光束进行耦合处理；第三光纤耦合器，用于对第一探测光束和第二探测光束进行组合；准直元件，用于将第一探测光束和第二探测光束进行准直处理；单模光纤，用于对组合后的第一探测光束进行传输；物镜，用于将第一探测光束和第二探测光束分别会聚在待测细胞培养盒中的固液分界面上；半透半反镜，用于将固液分界面反射回的第一探测光束分束成为第一返回光束和第二返回光束、以及将固液分界面反射回的第二探测光束分束成为第三返回光束和第四返回光束；中继镜，用于对第一返回光束和第三返回光束分别进行校正和聚焦处理；(XD/CM0S成像装置，用于接收第一返回光束和第三返回光束，分别形成第一光斑和第二光斑；第一光电探测器，用于接收第二返回光束，将光信号转换成第一电信号，并将第一电信号发送给控制器；第二光电探测器，用于接收第四返回光束，将光信号转换成第二电信号，并将第二电信号发送给控制器；控制器，用于记录并分析第一电信号和第二电信号，并根据记录的第一电信号、第二电信号以及预设的待测细胞的最佳成像面与固液分界面之间的距离，调整物镜。第二方面，本专利技术还提供了一种自动对焦的装置，包括:第一滤光片，用于对第一探测光束进行过滤；反射镜，用于对第一探测光束进行反射，以使第一探测光束进入第三滤光片；第二激光器，用于发射第二探测光束，其中，第二探测光束与第一探测光束的波长不同；第二滤光片，用于对第二探测光束进行过滤；第三滤光片，用于第一探测光束和第二探测光束进行组合；单模光纤，用于对组合后的第一探测光束进行传输；准直元件，用于将第一探测光束和第二探测光束进行准直处理；物镜，用于将第一探测光束和第二探测光束分别会聚在待测细胞培养盒中的固液分界面上；半透半反镜，用于将固液分界面反射回的第一探测光束分束成为第一返回光束和第二返回光束、以及将固液分界面反射回的第二探测光束分束成为第三返回光束和第四返回光束；中继镜，用于对第一返回光束和第三返回光束分别进行校正和聚焦处理；(XD/CM0S成像装置，用于接收第一返回光束和第三返回光束，分别形成第一光斑和第二光斑；第一光电探测器，用于接收第二返回光束，将光信号转换成第一电信号，并将第一电信号发送给控制器；第二光电探测器，用于接收第四返回光束，将光信号转换成第二电信号，并将第二电信号发送给控制器；控制器，用于记录并分析第一电信号和第二电信号，并根据记录的第一电信号、第二电信号以及预设的待测细胞的最佳成像面与固液分界面之间的距离，调整物镜。第三方面，本专利技术又提供了一种自动对焦的方法，包括:通过第一激光器和第二激光器分别发射第一探测光束和第二探测光束；通过第一光纤親合器和第二光纤親合器分别将第一探测光束和第二探测光束分别进行耦合处理；通过第三光纤耦合器对第一探测光束和第二探测光束进行组合；通过单模光纤，用于对组合后的第一探测光束进行传输；通过准直元件将第一探测光束和第二探测光束进行准直处理；其中，第一探测光束和第二探测光束的波长不同；通过物镜将第一探测光束和第二探测光束分别会聚在待测细胞培养盒中的固液分界面上；通过半透半反镜将固液分界面反射回的第一探测光束分束成为第一返回光束和第二返回光束、以及将固液分界面反射回的第二探测光束分束成为第三返回光束和第四返回光束；通过中继镜用于对第一返回光束和第三返回光束分别进行校正和聚焦处理；通过(XD/CM0S成像装置接收第一返回光束和第三返回光束，分别形成第一光斑和第二光斑；通过第一光电探测器接收第二返回光束，将光信号转换成第一电信号，并将第一电信号发送给控制器；通过第二光电探测器接收第四返回光束，将光信号转换成第二电信号，并将第二电信号发送给控制器；通过控制器记录并分析第一电信号和第二电信号，并根据记录的第一电信号、第二电信号以及预设的待测细胞的最佳成像面与固液分界面之间的距离，调整物镜。第四方面，本专利技术还提供了一种自动对焦的方法，包括:通过第一激光器和第二激光器分别发射第一探测光束和第二探测光束；通过第一滤光片对第一探测光束进行过滤，并通过反射镜对第一探测光束进行反射，以使第一探测光束进入第三滤光片；通过第二滤光片将第二探测光束进行过滤；通过第三滤光片对第一探测光束和第二探测光束进行组合；通过单模光纤，用于对组合后的第一探测光束进行传输；通过准直元件将第一探测光束和第二探测光束进行准直处理；其中，第一探测光束和第二探测光束的波长不同；通过物镜将第一探测光束和第二探测光束分别会聚在待测细胞培养盒中的固液分界面上；通过半透半反镜将固液分界面反射回的第一探测光束分束成为第一返回光束和第二返回光束、以及将固液分界面反射回的第二探测光束分束成为第三返回光束和第四返回光束；通过中继镜用于对第一返回光束和第三返回光束分别进行校正和聚焦处理；通过(XD/CM0S成像装置接收第一返回光束和第三返回光束，分别形成第一光斑和第二光斑；通过第一光电探测器接收第二返回光束，将光信号转换成第一电信号，并将第一电信号发送给控制器；通过第二光电探测器接收第四返回光束，将光信号转换成第二电信号，并将第二电信号发送给控制器；通过控制器记录并分析第一电信号和第二电信号，并根据记录的第一电信号、第当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动对焦的装置，其特征在于，包括：第一激光器，用于发射第一探测光束；第一光纤耦合器，用于对第一探测光束进行耦合处理；第二激光器，用于发射第二探测光束，其中，第二探测光束与第一探测光束的波长不同；第二光纤耦合器，用于对第二探测光束进行耦合处理；第三光纤耦合器，用于对第一探测光束和第二探测光束进行组合；单模光纤，用于对组合后的第一探测光束进行传输；准直元件，用于将第一探测光束和第二探测光束进行准直处理；物镜，用于将第一探测光束和第二探测光束分别会聚在待测细胞培养盒中的固液分界面上；半透半反镜，用于将固液分界面反射回的第一探测光束分束成为第一返回光束和第二返回光束、以及将固液分界面反射回的第二探测光束分束成为第三返回光束和第四返回光束；中继镜，用于对第一返回光束和第三返回光束分别进行校正和聚焦处理；CCD/CMOS成像装置，用于接收第一返回光束和第三返回光束，分别形成第一光斑和第二光斑；第一光电探测器，用于接收第二返回光束，将光信号转换成第一电信号，并将第一电信号发送给控制器；第二光电探测器，用于接收第四返回光束，将光信号转换成第二电信号，并将第二电信号发送给控制器；控制器，用于记录并分析第一电信号和第二电信号，并根据记录的第一电信号、第二电信号以及预设的待测细胞的最佳成像面与固液分界面之间的距离，调整物镜。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴端卿，张骁，骆健忠，秦季生，董建华，卢俊，宋研，刘念，张凤香，麦仕文，
申请(专利权)人：中国科学院广州生物医药与健康研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44