一种用于显微视觉系统的自动对焦装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于显微视觉系统的自动对焦装置及方法，该装置包括一个显微光学系统、一个数字摄像系统、一个玻片夹持装置和一个Z向运动装置。显微光学系统由显微物镜、结像透镜、聚光镜、光源组成。Z向运动装置与聚光镜相连，驱动聚光镜与显微物镜之间相互移动。Z向运动装置具有顶针，顶针与玻片紧密接触，并驱动玻片运动。数字摄像系统在玻片运动过程中对玻片上的样品区域进行显微摄像，并利用数字图像处理的方法评价图像锐利度，确定最佳焦点，实现自动对焦。本发明专利技术适用于大数值孔径显微摄像的自动对焦，并具有对焦速度快、光学分辨率稳定、对切片夹持装置平整度要求低等特点。

An automatic focusing device and method for micro vision system

【技术实现步骤摘要】
一种用于显微视觉系统的自动对焦装置及方法
本专利技术属于自动对焦领域，具体涉及一种用于显微视觉系统的自动对焦装置及方法。本专利技术可用于基于显微摄像的设备及仪器，尤其适用于数字病理切片扫描仪的快速对焦。
技术介绍
显微视觉系统的自动对焦技术在生物医学领域应用广泛，它可以提高数字图像拍摄的速度，并使所获取显微图像的图像质量不受人为因素的影响。常见的显微视觉系统的自动对焦通常有两种方式：一种是驱动载物台实现对焦，另一种是驱动物镜实现对焦。在ZL200820169109.8专利中公开了一种基于可升降自动载物台的自动聚焦显微镜，但由于载物台重量较高无法实现快速高频响的聚焦。在日本奥林巴斯光学株式会社提交的专利申请03136023.8中通过移动分像透镜和显微物镜实现聚焦，这种技术对于运动系统的运动精度要求较高。近些年随着远程医学的发展，远程病理诊断催生了一种新的医疗设备：数字病理切片扫描仪。数字病理切片扫描仪是一种将现代数字系统与传统光学原理有机结合的系统。它通过采集扫描传统的玻璃病理切片，得到显示患者细胞组织状况的高分辨率数字图像。再应用计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，包括显微光学系统、数字摄像系统、玻片夹持装置和Z向运动装置，其特征在于：/n显微光学系统由显微物镜、结像透镜、聚光镜、光源组成，且显微物镜、结像透镜、聚光镜彼此同轴；数字摄像系统由变倍镜和相机组成；变倍镜与结像透镜同轴；Z向运动装置与聚光镜相连，驱动聚光镜与显微物镜之间相互移动；Z向运动装置安装有顶针，顶针与玻片紧密接触，并驱动玻片运动。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，包括显微光学系统、数字摄像系统、玻片夹持装置和Z向运动装置，其特征在于：
显微光学系统由显微物镜、结像透镜、聚光镜、光源组成，且显微物镜、结像透镜、聚光镜彼此同轴；数字摄像系统由变倍镜和相机组成；变倍镜与结像透镜同轴；Z向运动装置与聚光镜相连，驱动聚光镜与显微物镜之间相互移动；Z向运动装置安装有顶针，顶针与玻片紧密接触，并驱动玻片运动。


2.如权利要求1所述的一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，其特征在于：所述Z向运动装置通过夹具将聚光镜与Z向运动装置的动侧连接在一起；聚光镜的光轴方向上与Z向运动装置的运动方向平行；聚光镜的光轴方向上垂直于玻片。


3.如权利要求2所述的一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，其特征在于：顶针安装在夹具上，且聚光镜的光轴中心与顶针中心间的连线与玻片的长轴平行；夹具的上端面与聚光镜上端面平齐；聚光镜的工作距离A.W.D.、玻片的厚度G.D.、顶针超出聚光镜上端面的高度H之间具有如下关系：H＝A.W.D.-G.D.。


4.如权利要求3所述的一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，其特征在于：所述显微物镜的工作距离O.W.D.与玻片上表面到显微物镜的前透镜表面的最小距离MinD之间有如下关系：MinD＝N×O.W.D.，且0.1<N<0.95；所述显微物镜的工作距离O.W.D.与玻片上表面到显微物镜的前透镜表面的最大距离MaxD之间有如下关系：MaxD＝M×O.W.D.，且1.2<M<10；所述Z向运动装置的行程L＝MaxD-MinD。


5.如权利要求4所述的一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，其特征在于：所述玻片夹持装置沿玻片的长边方向一侧具有单边导向燕尾槽结构，另一侧具有弹簧顶针；弹簧顶针的顶端是一个楔形面。


6.如权利要求5所述的一种用于显微视觉系统的自动对焦装置，其特征在于：所述玻片夹持装置与导向机构相连，导向机构确保玻片在顶针作用下沿着显微物镜的光轴方向运...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙安玉，居冰峰，杜慧林，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33