定位装置、光学成像系统及其装配方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供的一种定位装置，用于调节薄且平的玻璃片与其上方的物镜之间的距离和平行度，所述定位装置设有载物台和从底部支撑所述载物台的高度调节台，所述载物台设有载玻平面和分辨率板，所述玻璃片被负压吸附于所述载玻平面上表面，所述分辨率板设于所述玻璃片的正下方且两者的平行度和距离可调节，所述载玻平面、所述分辨率板与所述物镜的光轴垂直，所述分辨率板的上表面与所述物镜焦面通过所述高度调节台调整为重合。本发明专利技术中玻璃粘贴的质量和测试可靠度高，物镜的出事故率低，操作便捷，有助于提升检测效率。

Positioning device, optical imaging system and assembly method

【技术实现步骤摘要】
定位装置、光学成像系统及其装配方法
本专利技术涉及基因测序仪器
，特别是指一种用于改装物镜的定位装置、光学成像系统及其装配方法。
技术介绍
本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。光学成像系统在基因检测领域中常被用于观察测序样品的荧光成像。测序样品为了保持DNA的活性，常需要使用试剂辅助成像，即在放有样品的载玻片上滴加辅助试剂，然后盖上盖玻片，在进行拍照；常见商用的测序芯片直接将被测物、缓冲液、盖玻片封装在一起后置于芯片平台上拍照。盖玻片，是一种覆盖在受观测样品上的玻璃片，其作用，一能保护物镜不被受观测样品和试剂污染；二能保证观测面与物镜的距离一致，保证观测的图像清晰度一致。一般情况下，盖玻片是与样品以及承载样品的载体(如硅片)组装在一起的，如果将盖玻片粘在物镜上变成水镜，那么芯片可省去昂贵的封装处理，且芯片变成开放式，观测方式更多样化；然而显微镜的物镜作为一种高精密的成像镜头，玻璃粘贴极为讲究。通常，水镜的工作距离就是水层的厚度，也就是玻璃下表面到成像面之间的距离，这个厚度通常要控制在±1μm的误差范围之内。再者，玻璃表面必须要跟物镜光轴保持很好的垂直度，角度误差要在±0.03°范围内。而玻璃本身又很薄(比如常规盖玻片170μm)，很容易发生形变。如果粘贴不合要求，将会导致成像模糊，甚至造成芯片刮擦，产生事故。当然市面上也有按照特定需求完全开发一款水镜，但成本高、周期长，而且兼容性差。
技术实现思路
>鉴于以上内容，有必要提供一种定位装置，便于将显微镜的物镜改装成水镜，应用于光学成像系统上，满足开放式芯片的基因测序程序，其通过定位装置高效、精确地改装物镜为水镜，安装的玻璃片(盖玻片)不易变形，平行度及工作距离的调节直观可靠，操作便捷。本专利技术提供的技术方案为：一种定位装置，用于调节薄且平的玻璃片与其上方的物镜之间的距离和平行度，所述定位装置设有载物台和从底部支撑所述载物台的高度调节台，所述载物台设有载玻平面和分辨率板，所述玻璃片被负压吸附于所述载玻平面上表面，所述分辨率板设于所述玻璃片的正下方且两者的平行度和距离可调节，所述载玻平面、所述分辨率板与所述物镜的光轴垂直，所述分辨率板的上表面与所述物镜焦面通过所述高度调节台调整为重合。进一步地，所述载玻平面为石英玻璃。进一步地，所述载物台设有LED光源和导光柱，所述分辨率板固定于所述导光柱上端面，所述分辨率板的截面面积大于底部的接触面积，LED光源发出的光通过导光柱传递至分辨率板作为背光源。进一步地，所述导光柱为圆柱体，所述分辨率板为方形薄板，所述分辨率板与所述导光柱同轴设置，所述分辨率板的边长大于所述导光柱的直径。进一步地，所述分辨率板通过所述导光柱四周的倾斜调节机构来调整与所述载波平面的平行度。进一步地，所述分辨率板通过所述导光柱侧边的竖直调节机构来调整与所述载波平面上表面的距离。进一步地，所述倾斜调节机构、所述竖直调节机构为设与所述导光柱垂直的螺钉，所述螺钉穿过所述载物台的壳体的螺纹孔抵触所述导光柱。进一步地，所述倾斜调节机构设有4个螺钉，且环向均匀分布于接近所述导光柱顶部的同一平面上；所述竖直调节机构设有1个螺钉，设于所述导光柱中部，且与一所述倾斜调节机构在同一竖直平面内。进一步地，所述载物台的壳体及所述壳体下方的LED平台、所述载玻平面、所述玻璃片形成密闭的腔体，所述分辨率板、所述导光柱、所述LED光源设于腔体中，所述壳体、所述LED平台、从底部承载所述LED平台的底座同轴设置，且尺寸逐渐变大。进一步地，所述腔体自上而下依次包括第一分区、第二分区、及第三分区，对应第一分区的所述壳体与所述导光柱之间有间隙，对应第二分区的所述壳体与所述导光柱直接接触，第三分区用于放置LED光源。进一步地，第一分区、第二分区、第三分区为圆柱形，其中对应第一分区的壳体与分辨率板的角点接触。进一步地，对应第一分区的所述壳体下端开设一垂直于所述导光柱的通孔，所述通孔与所述倾斜调节机构、所述竖直调节机构在同一竖直平面，所述通孔与外部导通且连接于气泵上，用于将所述玻璃片负压吸附于所述载玻平面上。本专利技术还提供一种光学成像系统，包括物镜和安装于所述物镜下方的保护组件，所述保护组件设有金属环和贴合于所述金属环下方的玻璃片，且在所述的定位装置的支撑下与所述物镜胶粘连接。进一步地，所述保护组件包括圆形的玻璃片和金属环，其中金属环设于玻璃片上，同轴设置。本专利技术进一步提供一种所述光学成像系统的装配方法，包括以下步骤：将所述玻璃片负压吸附于所述载玻平面上，移至所述物镜的正下方；调节所述分辨率板与所述玻璃片下表面的平行度和距离；升降所述高度调节台使得所述分辨率板上表面与物镜焦面重合，在所述玻璃片上方放置金属环，并在金属环的内侧或外侧点胶固定所述玻璃片、所述金属环及所述物镜；将装配后的物镜移取并安装至光学成像系统的镜筒上。与现有技术相比，本专利技术提供的定位装置，用于调节薄且平的玻璃片与其上方的物镜之间的距离和平行度，所述定位装置设有载物台和从底部支撑所述载物台的高度调节台，所述载物台设有载玻平面和分辨率板，所述玻璃片被负压吸附于所述载玻平面上表面，所述分辨率板设于所述玻璃片的正下方且两者的平行度和距离可调节，所述载玻平面、所述分辨率板与所述物镜的光轴垂直，所述分辨率板的上表面与所述物镜焦面通过所述高度调节台调整为重合。改装后的物镜用于光学成像系统上，使用时避免试剂与物镜接触，从而芯片无需封装，同时定位装置保证玻璃片与物镜装配时不发生变形，通过直观地精确调节玻璃片与物镜的光轴垂直度，以及物镜焦面与玻璃片下表面之间的距离，确保玻璃粘贴的质量和测试可靠度，减少物镜的出事故率，操作便捷，有助于提升检测效率。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术一较佳实施方式的光学成像系统的装配结构图。图2为图1中定位装置与保护组件的结构示意图。图3为图2所示结构的分解图。图4为图2所示的定位装置与另一保护组件组合时的纵向剖视图。图5为图4中Ⅵ区域的放大图。附图标记说明:如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本专利技术实施例。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术实施例的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术实施例，所描述的实施方式仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术实施例保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术实施例的
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【技术保护点】
1.一种定位装置，用于调节薄且平的玻璃片与其上方的物镜之间的距离和平行度，其特征在于：所述定位装置设有载物台和从底部支撑所述载物台的高度调节台，所述载物台设有载玻平面和分辨率板，所述玻璃片被负压吸附于所述载玻平面上表面，所述分辨率板设于所述玻璃片的正下方且两者的平行度和距离可调节，所述载玻平面、所述分辨率板与所述物镜的光轴垂直，所述分辨率板的上表面与所述物镜焦面通过所述高度调节台调整为重合。/n

【技术特征摘要】
1.一种定位装置，用于调节薄且平的玻璃片与其上方的物镜之间的距离和平行度，其特征在于：所述定位装置设有载物台和从底部支撑所述载物台的高度调节台，所述载物台设有载玻平面和分辨率板，所述玻璃片被负压吸附于所述载玻平面上表面，所述分辨率板设于所述玻璃片的正下方且两者的平行度和距离可调节，所述载玻平面、所述分辨率板与所述物镜的光轴垂直，所述分辨率板的上表面与所述物镜焦面通过所述高度调节台调整为重合。


2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述载物台设有LED光源和导光柱，所述分辨率板固定于所述导光柱上端面，所述分辨率板的截面面积大于底部的接触面积，LED光源发出的光通过导光柱传递至分辨率板作为背光源。


3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述分辨率板通过所述导光柱四周的倾斜调节机构来调整与所述载波平面的平行度；所述分辨率板通过所述导光柱侧边的竖直调节机构来调整与所述载波平面上表面的距离。


4.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜调节机构、所述竖直调节机构为设与所述导光柱垂直的螺钉，所述螺钉穿过所述载物台的壳体的螺纹孔抵触所述导光柱。


5.根据权利要求4所述的定位装置，其特征在于：所述倾斜调节机构设有4个螺钉，且环向均匀分布于接近所述导光柱顶部的同一平面上；所述竖直调节机构设有1个螺钉，设于所述导光柱中部，且与一所述倾斜调节机构在同一竖直平面内。


6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述载物台的壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴江湖，
申请(专利权)人：深圳华大生命科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44