【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自动对焦装置和具备其的光学装置以及显微镜
本公开涉及自动对焦装置和具备其的光学装置以及显微镜。
技术介绍
一般地,显微镜通过数值孔径(NA:NumericalAperture)决定分辨率为人所知。虽然如果数值孔径大则得到的图像的分辨率变好,但是焦深变短,其结果是难以进行聚焦。如超分辨率成像这样的大数值孔径的显微镜的自动化尚未普及。如果说为什么自动化尚未普及,那是因为没有兼备高精度、宽范围、高速度的自动对焦技术。虽然现有的自动对焦的方法很多,但是主要分为以下的两种方法。这些自动对焦技术,不管哪一种,在精度/范围/速度的其中之一都存在问题。图30是用于说明现有的第一方法的图。第一方法是观察相机拍摄到的光圈的图像的对比度的方法。这种方法如图30所示,光圈502配置在和位于玻璃容器501的底面的试样共轭的位置,光圈502的像在试样的位置(玻璃容器的底面)成像。然后,通过相机503拍摄从玻璃面反射的光圈的像。通过进行载物台扫描使玻璃容器或者物镜上下移动而将焦点对准光圈的像,从而进行试样的像的聚焦。如果使用第一方法,即使是大数值孔径的显微镜,也能够以高精度自动地对准焦点。第一方法的问题点是,在聚焦时需要载物台扫描,耗费时间。虽然取决于载物台扫描的速度,但是耗费大约数十秒左右的时间。另外,即使通过设置两台相机来形成多焦点系统而消除载物台扫描,从而加快速度,也还有光圈的像可见的范围窄的问题。图31是用于说明现有的第二方法的图。第二方法是观察玻璃面的反射位置而对焦的方法。来自LED561的光穿过 ...
【技术保护点】
1.自动对焦装置,用于具有支撑载置观察对象物的透明部件的载物台,和对所述观察对象物进行观察的放大光学系统的光学装置,包括:/n光源装置,经过所述放大光学系统对所述观察对象物发射光;/n遮蔽物,相对于所述放大光学系统,配置在和所述观察对象物相反的位置,限制从所述光源装置发射的发射光;/n光检测装置,经由所述放大光学系统接收反射光,所述反射光为经由所述遮蔽物以及所述放大光学系统到达所述透明部件的反射面的、来自所述光源装置的发射光在所述反射面所反射的反射光;/n控制装置,对所述载物台或者所述放大光学系统的位置进行控制;/n所述控制装置基于使被所述遮蔽物限制的来自所述光源装置的发射光以多种不同的条件入射到所述观察对象物而得到的所述遮蔽物的反射光,调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180214 JP 2018-0244081.自动对焦装置,用于具有支撑载置观察对象物的透明部件的载物台,和对所述观察对象物进行观察的放大光学系统的光学装置,包括:
光源装置,经过所述放大光学系统对所述观察对象物发射光;
遮蔽物,相对于所述放大光学系统,配置在和所述观察对象物相反的位置,限制从所述光源装置发射的发射光;
光检测装置,经由所述放大光学系统接收反射光,所述反射光为经由所述遮蔽物以及所述放大光学系统到达所述透明部件的反射面的、来自所述光源装置的发射光在所述反射面所反射的反射光;
控制装置,对所述载物台或者所述放大光学系统的位置进行控制;
所述控制装置基于使被所述遮蔽物限制的来自所述光源装置的发射光以多种不同的条件入射到所述观察对象物而得到的所述遮蔽物的反射光,调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置。
2.根据权利要求1所述的自动对焦装置,所述光源装置构成为能够可变地调整对所述遮蔽物射出的光的角度分布。
3.根据权利要求1所述的自动对焦装置,还包括光学元件,其对被所述遮蔽物限制的来自所述光源装置的发射光的一部分进行反射;
在所述光学元件反射的来自所述光源装置的发射光,入射到所述观察对象物。
4.根据权利要求1所述的自动对焦装置,还包括光学元件,其对被所述遮蔽物限制的来自所述光源装置的发射光的一部分进行遮蔽、减光或者反射;
未被所述光学元件遮蔽、减光或者反射而通过的来自所述光源装置的发射光,入射到所述观察对象物。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的自动对焦装置,所述控制装置根据以所述多种不同的条件得到的所述遮蔽物的反射像的位置来决定控制目标值,调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的自动对焦装置,所述控制装置根据将以所述多种不同的条件得到的所述遮蔽物的像划分成多个而累计的光强度来决定控制目标值,调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置。
7.自动对焦装置,用于具有支撑载置观察对象物的透明部件的载物台,和对所述观察对象物进行观察的放大光学系统的光学装置,包括:
光源装置,经过所述放大光学系统对所述观察对象物发射光;
遮蔽物,相对于所述放大光学系统,配置在和所述观察对象物相反的位置,限制从所述光源装置发射的发射光;
拍摄装置,经由所述放大光学系统接收反射光,所述反射光为经由所述遮蔽物以及所述放大光学系统到达所述透明部件的反射面的、来自所述光源装置的发射光在所述反射面所反射的反射光;
控制装置,对所述载物台或者所述放大光学系统的位置进行控制;
所述光源装置相对于所述放大光学系统的轴,以非零的角度发射光;
所述控制装置调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置,以使被所述拍摄装置拍摄到的所述遮蔽物的像的位置和目标位置一致。
8.根据权利要求7所述的自动对焦装置,所述控制装置调整所述载物台或者所述放大光学系统的位置,以使被所述拍...
【专利技术属性】
技术研发人员:安井真人,广岛通夫,上田昌宏,
申请(专利权)人:国立研究开发法人理化学研究所,
类型:发明
国别省市:日本;JP
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