显微镜物镜旋转光路制造技术

一种显微镜物镜旋转光路，特别是一种通过成像中继方式实现显微镜物镜能够以焦点为中心实现多自由度旋转的光路，在物镜旋转时能够保持其光程不发生变化，显微镜的其他光路无需做出相应调整。它包括物镜接口适配器，第一旋转架，第一直角光学调整架，第二旋转架，第一中继透镜，第二直角光学调整架，第三直角光学调整架，第二中继透镜和笼状立方体。本实用新型专利技术结构简单，成本低，旋转角度大，可与全场或扫描显微镜搭配使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种显微镜物镜旋转光路，特别是一种通过成像中继方式实现显微镜物镜能够以焦点为中心实现多自由度旋转的光路，在物镜旋转时能够保持其光程不发生变化，显微镜的其他光路无需做出相应调整。
技术介绍
在近年来对于活体生物样品成像的需求导致多种显微成像技术的快速发展，其中包括全场成像和飞点（FlyingSpot）扫描成像两大类。全场成像包括全场光学相干断层成像（FullFieldOpticalCoherenceTomography）等；扫描成像包括多光子激发荧光（MultiphotonExcitedFluorescence），二次/三次谐波发生(Second/ThirdHarmonicGeneration)，受激拉曼散射(StimulatedRamanScattering)，相干反斯托克斯拉曼散射(CoherentAnti-stokesRamanScattering)等非线性光学成像等。（最常见的全场荧光显微镜和激光共聚焦扫描显微镜由于波长原因多用于生物样品，但很少用于活体生物样品，因此同样可以采用本技术的设计但是实际应用意义不大。）普通显微镜，无论正置还是倒置，通常固定成像光路与水平面即样品所在平面垂直。样品通常也为薄片。然而对于活体生物样品成像来说，活体生物的外形是具有具体三维形状的，表面是非平面的，成像部位也多种多样：有时物镜与成像表面垂直时，活体生物是歪的；有时活体生物平置时，物镜就无法与成像表面垂直，导致显微镜无法正常工作。所以普通显微镜的固定成像光路难以满足活体生物样品成像的要求。活体生物样品成像需要一种实现显微镜物镜能够以焦点为中心实现多自由度旋转的光路，这样在物镜旋转时样品无需调节位置，而物镜无需反复聚焦。此外，这种旋转光路在物镜旋转时能够保持其光程不发生变化。因为对于全场光学相干断层成像来说，如果位于样品臂（SampleArm）的旋转光路在物镜旋转时其光程发生变化，则参考臂的光程需要做出相应调整（对于时域光学相干断层成像）；对于扫描显微镜来说，如果旋转光路在物镜旋转时其光程发生变化意味着套筒透镜与物镜之间的光程发生变化，则扫描透镜与扫描头之间的光程相应调整。而这种显微镜中其他光路在物镜旋转的同时要做出相应调整是非常困难的。目前商用显微镜产品中仅有美国Thorlabs公司的BergamoII能实现类似功能，但旋转角度有限（0度至95度）。因此本技术提出了一种显微镜物镜旋转光路，特别是一种通过成像中继方式实现显微镜物镜能够以焦点为中心实现多自由度旋转的光路。本技术在物镜旋转时能够保持其光程不发生变化，显微镜的其他光路无需做出相应调整。本技术具有结构简单，成本低等优点，适用于用于活体生物样品成像的各种全场/扫描显微镜。
技术实现思路
本技术的目的是实现一种显微镜物镜旋转光路，特别是一种通过成像中继方式实现显微镜物镜能够以焦点为中心实现多自由度旋转的光路，在物镜旋转时能够保持其光程不发生变化，显微镜的其他光路无需做出相应调整。为实现上述目的，本技术采用技术方案是：它包括物镜接口适配器，第一旋转架，第一直角光学调整架，第二旋转架，第一中继透镜，第二直角光学调整架，第三直角光学调整架，第二中继透镜，笼状立方体，物镜接口适配器的输入端与外部显微镜的物镜适配器连接，物镜接口适配器的输出端与第一旋转架的输入端连接，第一旋转架的输出端与第一直角光学调整架的输入端连接，第一直角光学调整架的输出端与第二旋转架的输入端连接，第二旋转架的输出端与第一中继透镜的输入端连接，第一中继透镜的输出端与第二直角光学调整架的输入端连接，第二直角光学调整架的输出端与第三直角光学调整架的输入端连接，第三直角光学调整架的输出端与第二中继透镜的输入端连接，第二中继透镜的输出端与笼状立方体的输入端连接，当本技术用于NDD检测（Non-DescanedDetector）时，笼状立方体内为二向色镜和滤光片，笼状立方体的一个输出端与外部物镜或其适配器连接，另一个输出端与外部光电检测器件或导光元件连接，外部光电检测器的输出与显微镜相连，导光元件与显微镜原有的光电检测器件相连，当本技术不用于NDD检测时，笼状立方体内为反射镜，笼状立方体的输出端与外部物镜或其适配器连接。所述的物镜接口适配器用于将各种物镜使用的外螺纹转换为标准螺纹并与显微镜相连接；所述的第一旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一中继透镜用于将显微镜内套筒透镜的角度扫描准直光束转换为平行聚焦光束，第一中继透镜的前焦点位于显微镜内套筒透镜的后焦点处，第一中继透镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状，焦距的透镜或透镜组合；所述的第二直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第三直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二中继透镜用于将显微镜内套筒透镜的角度扫描准直光束转换为平行聚焦光束，第二中继透镜的前焦点位于显微镜内套筒透镜的后焦点处，第二中继透镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状，焦距的透镜或透镜组合；所述的笼状立方体用于容纳不同的光学元件，当本技术用于NDD检测（常见于多光子激发荧光，二次/三次谐波发生，受激拉曼散射，相干反斯托克斯拉曼散射等非线性光学成像）时，笼状立方体内为二向色镜和滤光片，笼状立方体的一个输出端与外部物镜或其适配器连接，另一个输出端与外部光电检测器件或导光元件连接，外部光电检测器的输出与显微镜相连，导光元件与显微镜原有的光电检测器件相连，当本技术不用于NDD检测（常见于全场显微镜和共聚焦扫描显微镜等）时，笼状立方体内为反射镜，笼状立方体的输出端与外部物镜或其适配器连接；本技术的工作原理是这样的：在使用时，物镜接口适配器的输入端与外部显微镜的物镜适配器连接，物镜接口适配器的输出端与第一旋转架的输入端连接，第一旋转架的输出端与第一直角光学调整架的输入端连接，第一直角光学调整架的输出端与第二旋转架的输入端连接，第二旋转架的输出端与第一中继透镜的输入端连接，第一中继透镜的输出端与第二直角光学调整架的输入端连接，第二直角光学调整架的输出端与第三直角光学调整架的输入端连接，第三直角光学调整架的输出端与第二中继透镜的输入端连接，第二中继透镜的输出端与笼状立方体的输入端连接，当本技术用于NDD检测时，笼状立方体内为二向色镜和滤光片，笼状立方体的一个输出端与外部物镜或其适配器连接，另一个输出端与外部光电检测器件或导光元件连接，外部光电检测器的输出与显微镜相连，导光元件与显微镜原有的光电检测器件相连，当本技术不用于NDD检测时，笼状立方体内为反射镜，笼状立方体的输出端与外部物镜或其适配器连接。显微镜的扫描透镜将扫描头反射的角度扫描准直光束成像在其前焦面上，又被套筒透本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显微镜物镜旋转光路，其特征在于：它包括物镜接口适配器，第一旋转架，第一直角光学调整架，第二旋转架，第一中继透镜，第二直角光学调整架，第三直角光学调整架，第二中继透镜，笼状立方体，物镜接口适配器的输入端与外部显微镜的物镜适配器连接，物镜接口适配器的输出端与第一旋转架的输入端连接，第一旋转架的输出端与第一直角光学调整架的输入端连接，第一直角光学调整架的输出端与第二旋转架的输入端连接，第二旋转架的输出端与第一中继透镜的输入端连接，第一中继透镜的输出端与第二直角光学调整架的输入端连接，第二直角光学调整架的输出端与第三直角光学调整架的输入端连接，第三直角光学调整架的输出端与第二中继透镜的输入端连接，第二中继透镜的输出端与笼状立方体的输入端连接；所述的物镜接口适配器用于将各种物镜使用的外螺纹转换为标准螺纹并与显微镜相连接；所述的第一旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一中继透镜用于将显微镜内套筒透镜的角度扫描准直光束转换为平行聚焦光束，第一中继透镜的前焦点位于显微镜内套筒透镜的后焦点处，第一中继透镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状，焦距的透镜或透镜组合；所述的第二直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第三直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二中继透镜用于将显微镜内套筒透镜的角度扫描准直光束转换为平行聚焦光束，第二中继透镜的前焦点位于显微镜内套筒透镜的后焦点处，第二中继透镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状，焦距的透镜或透镜组合；所述的笼状立方体用于容纳不同的光学元件，当本实用新型用于NDD检测时，笼状立方体内为二向色镜和滤光片，笼状立方体的一个输出端与外部物镜或其适配器连接，另一个输出端与外部光电检测器件或导光元件连接，外部光电检测器的输出与显微镜相连，导光元件与显微镜原有的光电检测器件相连，当本实用新型不用于NDD检测时，笼状立方体内为反射镜，笼状立方体的输出端与外部物镜或其适配器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种显微镜物镜旋转光路，其特征在于：它包括物镜接口适配器，第一旋转架，第一直角光学调整架，第二旋转架，第一中继透镜，第二直角光学调整架，第三直角光学调整架，第二中继透镜，笼状立方体，物镜接口适配器的输入端与外部显微镜的物镜适配器连接，物镜接口适配器的输出端与第一旋转架的输入端连接，第一旋转架的输出端与第一直角光学调整架的输入端连接，第一直角光学调整架的输出端与第二旋转架的输入端连接，第二旋转架的输出端与第一中继透镜的输入端连接，第一中继透镜的输出端与第二直角光学调整架的输入端连接，第二直角光学调整架的输出端与第三直角光学调整架的输入端连接，第三直角光学调整架的输出端与第二中继透镜的输入端连接，第二中继透镜的输出端与笼状立方体的输入端连接；所述的物镜接口适配器用于将各种物镜使用的外螺纹转换为标准螺纹并与显微镜相连接；所述的第一旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二旋转架用于实现360度旋转，旋转方式可为连续或步进，驱动方式可为手动或电动，并具有锁紧装置使其固定在任意位置；所述的第一中继透镜用于将显微镜内套筒透镜的角度扫描准直光束转换为平行聚焦光束，第一中继透镜的前焦点位于显微镜内套筒透镜的后焦点处，第一中继透镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状，焦距的透镜或透镜组合；所述的第二直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第三直角光学调整架用于实现安装反射镜将光束旋转90度，反射镜可以为根据需要的任意材料，波长，形状的反射镜；所述的第二中继透镜用...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，
申请(专利权)人：凝辉天津科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：天津;12