显微球面光谱自动分析仪及应用其的光谱自动分析方法技术

本发明专利技术公开一种显微球面光谱自动分析仪及应用其的光谱自动分析方法。自动分析仪包括载物台、光路系统、光谱分析系统以及对焦装置，所述对焦装置包括手动微调机构、自动对焦机构以及控制系统，所述载物台设于对焦装置的驱动端，所述控制系统内组件有数据库，所述控制系统与光谱分析系统数据连接，对焦装置配置为根据光路系统的实时数据与样本数据的相对差值对实现自动对焦。本发明专利技术提供一种显微球面光谱自动分析仪，其能够对被测镜片实现自动对焦、自动分析功能。本发明专利技术能够根据样品的光斑成像情况实时的进行自动聚焦，减小了光谱信号波动；聚焦过程自动完成，无需专业人员参与，提高光谱分析的操作效率，降低光谱分析的操作门槛。

Microsphere spectrum auto analyzer and its application

【技术实现步骤摘要】
显微球面光谱自动分析仪及应用其的光谱自动分析方法
本专利技术涉及显微球面光谱分析仪器，特别涉及一种显微球面光谱自动分析仪和一种光谱自动分析方法。
技术介绍
根据现代光谱仪器的工作原理，光谱仪可以分为两大类：经典光谱仪和新型光谱仪。经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器；新型光谱仪器是建立在调制原理上的仪器。经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器。调制光谱仪是非空间分光的，它采用圆孔进光根据色散组件的分光原理，光谱仪器可分为：棱镜光谱仪，衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪。无论是经典光谱仪还是新型光谱仪，均需要专业人员进行操作，即操作门槛高；而且，以上的光谱仪在对焦过程复杂，仅依靠专业人员的肉眼判断，长时间的操作导致出现对焦效率低、对焦不准确等情况，从而导致光谱分析效率低下，导致光谱分析的结果不准确。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了显微球面光谱自动分析仪，包括载物台、光路系统以及光谱分析系统，载物台位于光路系统的正下方，光路系统与光谱分析系统数据连接，还包括对焦装置，所述对焦装置包括手动微调机构、自动对焦机构以及控制系统，所述自动对焦机构设于手动微调机构的驱动端，所述载物台设于自动对焦机构的驱动端，所述控制系统内镶嵌有样本数据，所述控制系统与光谱分析系统数据连接。对焦装置配置为根据光路系统的实时数据与样本数据的相对差值对载物台与光路系统的相对距离进行调节，从而实现自动对焦功能。本专利技术提供一种显微球面光谱自动分析仪，通过设置对焦装置与光路系统实时数据连接方式，使得自动对焦机构能够根据光路系统的实时数据与样本数据的相对差值对载物台与光路系统的相对距离进行调节，从而实现对焦功能。本专利技术能够根据样品的光斑成像情况实时的进行自动聚焦，减小了光谱信号波动；聚焦过程自动完成，无需专业人员参与，提高光谱分析的操作效率，降低光谱分析的操作门槛；本专利技术结构简单，只需输入对焦样本数据，即能对多个受检测片进行光谱自动分析。在一些实施方式中，自动对焦机构包括安装板、滑板以及驱动件，滑板和驱动件均设于安装板上，驱动件与滑板驱动连接，载物台安装在滑板上。由此，滑板由驱动件进行升降驱动，从而对载物台的与光路系统的相对距离进行调节，即实现焦距调节功能。在一些实施方式中，手动微调机构包括旋钮、齿轮组以及连接杆，旋钮通过齿轮组与连接杆传动连接，连接杆与安装板驱动连接。由此，手动微调机构为对整个自动对焦机构进行升降调节。转动旋钮，旋钮通过齿轮组对连接杆进行传动，从而使得安装板升降运动。在一些实施方式中，对焦装置还包括固定板，安装板可升降活动地设于固定板，固定板上设有开口，连接杆透过开口与安装板连接。由此，安装板能够在固定板上进行升降滑动，连接杆透过开口与安装板连接，从而实现手动微调机构驱动自动对焦机构整体升降。在一些实施方式中，控制系统与驱动件信号连接；控制系统与光谱分析系统数据连接。控制系统配置为采集光路系统的实时数据，并结合样本数据对驱动件进行实时控制，从而使得驱动件驱动载物台升降实现自动对焦功能。由此，控制系统的控制过程为：采集光谱分析系统的实时光斑数据并结合样本数据对驱动件进行控制，驱动件对载物台进行焦距调整，光谱分析系统的实时光斑数据不断靠近样本数据，最终使实时光斑数据与样本数据重合，对焦完成。在一些实施方式中，光路系统包括入射光路、折射光路以及输出光路，入射光路和折射光路相互垂直连接且之间设有反射镜，输出光路设于折射光路的末端，输出光路与折射光路之间设有棱镜。由此，光路系统中，光源从入射光路入射，再经过反射镜反射至待测镜片上，镜片的光进入折射光路通过棱镜进入输出光路，最终进入光谱分析系统中。在一些实施方式中，入射光路至输入端向内依次包括第一镜片组、第二镜片组、第三镜片组以及第四镜片组。由此，第一镜片组和第二镜片组配置为将输入的光汇聚成线，第三镜片组和第四镜片组配置为使光线保持准直。在一些实施方式中，折射光路至输入端向内依次包括第五镜片组、第六镜片组、第七镜片组。由此，第五镜片组、第六镜片组、第七镜片组配置为将光汇聚成像。在一些实施方式中，光路系统还包括目镜组件、物镜组件，物镜组件和目镜组件分别安装在入射光路的两端。由此，目镜组件为CCD电子目镜，其能够将实施影像数据传输至光谱分析系统中。待测镜片的折射光从物镜组件处进入折射光路。在一些实施方式中，光谱分析系统包括分析器和数据处理装置，分析器与输出光路的输出端数据连接，分析器与数据处理装置数据连接，目镜组件与数据处理装置数据连接。由此，数据处理装置为计算机，计算机与物镜组件、分析器相连接，计算机采集物镜组件、分析器的数据，形成光斑实时影像和被测物光谱信息表，光谱信息表为曲线图形，从而直接显示被测镜片的光谱分析结果。根据本专利技术的另一个方面，还提供了光谱自动分析方法，包括所述的显微球面光谱自动分析仪，还包括以下步骤：S1、输入样本数据：在控制系统处输入一个以上样本数据，形成样本数据库；S2、自动对焦：控制系统根据光路系统的实时数据与样本数据的相对差对驱动件进行实时控制，从而使得驱动件驱动载物台升降实现自动对焦功能；S2.1、采集：载物台持续而缓慢地升降移动，促使焦距不断变化，控制系统定点采集光谱分析系统的被测镜片的光斑的实时数据；S2.2、分析：控制系统对采集的实时数据进行分析，并确定最接近的样本数据，将实时数据与最接近样本数据进行比对分析，得出结果；S2.3、输出：控制系统将“分析结果”转化为电信号，对自动对焦机构的驱动件进行控制，促使“实时数据”无限接近“最接近的样本数据”并重合，完成对焦。S3、光谱分析；S4、光谱图形。本专利技术的有益效果为：本专利技术提供一种显微球面光谱自动分析仪，其能够对被测镜片实现自动对焦、自动分析功能。本专利技术能够根据样品的光斑成像情况实时的进行自动聚焦，减小了光谱信号波动；聚焦过程自动完成，无需专业人员参与，提高光谱分析的操作效率，降低光谱分析的操作门槛；本专利技术结构简单，只需输入对焦样本数据，即能对多个受检测片进行光谱自动分析。附图说明图1为本专利技术一实施方式的显微球面光谱自动分析仪的立体结构示意图。图2为图1所示显微球面光谱自动分析仪的部分结构的立体结构示意图。图3为图1所示显微球面光谱自动分析仪中对焦装置的立体结构示意图。图4为图3所示对焦装置的另一角度的立体结构示意图。图5为图1所示显微球面光谱自动分析仪中光路系统的立体结构示意图。图6为图5所示光路系统的剖视结构示意图。图7为图1所示显微球面光谱自动分析仪的自动对焦的逻辑流程示意图。图8为图1所示显微球面光谱自动分析仪的自动对焦的实况流程示意图。图9为图1所示显微球面光谱自动分析仪的分析结果的平面示意图。图中标号：0、机架；1、载物台；2、光路系统；21、入射光路；211、第一镜片组；2111、第一镜片；2112、第二镜片；212、第二镜片组；2121、第三镜片；2122、第四镜片；2123、第五镜片；213、第三镜片组；2131、第六镜片；214、第四镜片组；2141、第七镜片；2142、第八镜片；22、折射光路；221、第五镜片组；2211、第九镜片；222、第六镜片组；2221、第十镜片；2222、第十一镜片；223、第七镜片组；2231、第十二镜片；23、输出光路；24、反射镜；25、棱镜；26、目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.显微球面光谱自动分析仪，包括载物台(1)、光路系统(2)以及光谱分析系统(3)，所述载物台(1)位于光路系统(2)的正下方，所述光路系统(2)与光谱分析系统(3)数据连接，其特征在于，还包括对焦装置(4)，所述对焦装置(4)包括手动微调机构(41)、自动对焦机构(42)以及控制系统(44)，所述自动对焦机构(42)设于手动微调机构(41)的驱动端，所述载物台(1)设于自动对焦机构(42)的驱动端，所述控制系统(44)内镶嵌有样本数据，所述控制系统(44)与光谱分析系统(3)数据连接。

【技术特征摘要】
1.显微球面光谱自动分析仪，包括载物台(1)、光路系统(2)以及光谱分析系统(3)，所述载物台(1)位于光路系统(2)的正下方，所述光路系统(2)与光谱分析系统(3)数据连接，其特征在于，还包括对焦装置(4)，所述对焦装置(4)包括手动微调机构(41)、自动对焦机构(42)以及控制系统(44)，所述自动对焦机构(42)设于手动微调机构(41)的驱动端，所述载物台(1)设于自动对焦机构(42)的驱动端，所述控制系统(44)内镶嵌有样本数据，所述控制系统(44)与光谱分析系统(3)数据连接。2.根据权利要求1所述的显微球面光谱自动分析仪，其特征在于，所述自动对焦机构(42)包括安装板(421)、滑板(422)以及驱动件(423)，所述滑板(422)和驱动件(423)均设于安装板(421)上，所述驱动件(423)与滑板(422)驱动连接，所述载物台(1)安装在滑板(422)上。3.根据权利要求2所述的显微球面光谱自动分析仪，其特征在于，所述手动微调机构(41)包括旋钮(411)、齿轮组(412)以及连接杆(413)，所述旋钮(411)通过齿轮组(412)与连接杆(413)传动连接，所述连接杆(413)与安装板(421)驱动连接。4.根据权利要求3所述的显微球面光谱自动分析仪，其特征在于，所述对焦装置(4)还包括固定板(43)，所述安装板(421)可升降活动地设于固定板(43)，所述固定板(43)上设有开口(431)，所述连接杆(413)透过开口(431)与安装板(421)连接。5.根据权利要求1-4任一所述的显微球面光谱自动分析仪，其特征在于，所述光路系统(2)包括入射光路(21)、折射光路(22)以及输出光路(23)，所述入射光路(21)和折射光路(22)相互垂直连接且之间设有反射镜(24)，所述输出光路(23)设于折射光路(22)的末端，所述输出光路(23)与折射光路(22)之间设有棱镜(25)。6.根据权利要求5所述的显...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖顺东，覃亚，
申请(专利权)人：广东北创光电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44