一种液态显微光学系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种液态显微光学系统，包括：发光组件，发光组件包括第一光源和光栅，第一光源经光栅形成携带光栅图案信息的光束，携带光栅图案信息的光束照射在待测物体上，获得第一反射光束；显微放大组件，显微放大组件设置在待测物体的一侧以将第一反射光束放大，获得待测光束；第一分光调节组件，第一分光调节组件对待测光束调制以获得光程不同的第一待测分光束和第二待测分光束；第一传感器，第一传感器采集第一待测分光束和第二待测分光束的成像信息；调焦组件，调焦组件包括液态透镜，根据第一传感器的采集的成像信息调节液态透镜的屈光度以实现显微光学系统的对焦。其消除了因机械运动带来的磨损，噪声小，稳定性好，响应速度快。应速度快。应速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种液态显微光学系统


[0001]本技术涉及光学
，尤其是指一种液态显微光学系统。

技术介绍

[0002]显微镜通常有手动对焦和自动对焦两种方式，手动对焦方式存在对焦时间长的缺点，并需要人为主观判断是否对焦清晰，而不同的人主观判断又有差别，这就会使对焦的准确度降低。现有的自动对焦技术，通常是电机驱动变焦镜片组轴向移动，进行机械变焦，虽然该对焦方式无需人为操作，完全自动化对焦，提高了对焦准确度，但机械式的往返运动会造成磨损，且电机驱动的对焦速度慢，还会引入电机噪声，而整体机构较为复杂，占用空间大，不适用于小型化的显微成像系统。

技术实现思路

[0003]为此，本技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中机械调焦对焦速度慢和引入电机噪声的问题，通过液态透镜改变焦距，这也就消除了因机械运动带来的磨损，噪声小，稳定性好，响应速度快。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了一种液态显微光学系统，包括：
[0005]发光组件，所述发光组件包括第一光源和光栅，所述第一光源经所述光栅形成携带光栅图案信息的光束，所述携带光栅图案信息的光束照射在待测物体上，获得第一反射光束；
[0006]显微放大组件，所述显微放大组件设置在待测物体的一侧以将第一反射光束放大，获得待测光束；
[0007]第一分光调节组件，所述第一分光调节组件对所述待测光束调制以获得光程不同的第一待测分光束和第二待测分光束；
[0008]第一传感器，所述第一传感器采集第一待测分光束和第二待测分光束的成像信息；<br/>[0009]调焦组件，其与所述第一传感器连接，所述调焦组件包括液态透镜，根据所述第一传感器的采集的成像信息调节所述液态透镜的屈光度以实现显微光学系统的对焦。
[0010]作为优选的，所述第一光源为红外点光源。
[0011]作为优选的，还包括打光组件和第二传感器；
[0012]所述打光组件包括第二光源，所述第二光源发出的光束照射在待测物体上，获得第二反射光；
[0013]所述第二传感器采集所述第二反射光的成像信息。
[0014]作为优选的，所述第二光源为白光点光源。
[0015]作为优选的，还包括第一滤光元件，所述第一滤光元件位于所述第一传感器的前端，所述第一滤光元件为白光滤光片。
[0016]作为优选的，还包括第二滤光元件，所述所述第二滤光元件位于所述第二传感器
的前端，所述第二滤光元件为红外滤光片。
[0017]作为优选的，所述第二传感器为面阵传感器。
[0018]作为优选的，所述显微放大组件包括目镜和物镜，所述液态透镜位于所述物镜与所述目镜之间。
[0019]作为优选的，所述第一分光调节组件包括第一分光镜和第一反射镜，所述待测光束经所述第一分光镜分束成第一待测分光束和第二待测分光束，所述第二待测分光束经所述第一反射镜反射以在第一传感器的第一位置点成像，所述第一待测分光束在所述第一传感器的第二位置点成像。
[0020]作为优选的，所述第一传感器为线阵传感器。
[0021]本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
[0022]1、本技术通过引入液态透镜，改变液态透镜的屈光度，而液态透镜的屈光度响应时间在毫秒量级，大大提高了自动对焦光学系统的对焦速度，且整个光学系统在对焦过程中没有机械运动，是通过液态透镜改变焦距，这也就消除了因机械运动带来的磨损。
[0023]2、本技术体积小，结构紧凑，噪声小，稳定性好。
附图说明
[0024]为了使本技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本技术的具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明。
[0025]图1是本技术的光路图。
[0026]说明书附图标记说明：10、第一光源；11、光栅；20、物镜；21、液态透镜；22、目镜；30、第一分光镜；31、第一反射镜；32、第一传感器；33、第一滤光元件；40、第二光源；41、第二传感器；42、第二滤光元件；50、第二反射镜；51、第二分光镜；52、第三分光镜；53、第四分光镜；60、待测物体。
具体实施方式
[0027]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本技术的限定。
[0028]参照图1所示，本技术公开了一种液态显微光学系统，包括发光组件、显微放大组件、第一分光调节组件、第一传感器32和调焦组件。
[0029]发光组件包括第一光源10和光栅11，第一光源10经光栅11形成携带光栅图案信息的光束，携带光栅图案信息的光束照射在待测物体60上，获得第一反射光束。显微放大组件设置在待测物体60的一侧以将第一反射光束放大，获得待测光束。第一分光调节组件对待测光束调制以获得光程不同的第一待测分光束和第二待测分光束。第一传感器32采集第一待测分光束和第二待测分光束的成像信息。
[0030]调焦组件与第一传感器32连接，调焦组件包括液态透镜21，根据第一传感器32的采集的成像信息调节液态透镜21的屈光度以实现显微光学系统的对焦。
[0031]本技术的工作原理是：发光组件通过第一光源10与光栅11配合，形成携带光栅图案信息的光束，而携带光栅图案信息的光束照射在待测物体60上并反射，获得第一反射光束，而第一反射光束经过显微放大组件和第一分光调节组件，获得光程不同的第一待
测分光束和第二待测分光束，第一待测分光束和第二待测分光束在第一传感器32上成像，根据第一传感器32的采集的成像信息调节液态透镜21的屈光度以实现显微光学系统的对焦，当第一传感器32上采集的第一待测分光束和第二待测分光束成像的对比度为0时，则说明待测物体60在此光学系统的焦平面上，即对焦清晰。当第一传感器32上采集的第一待测分光束和第二待测分光束成像的对比度有差异时，说明待测物体60没有在焦平面，通过比较对比度值的差异，得出离焦量和离焦方向，之后，改变液态透镜21的屈光度，直至第一传感器32上采集的第一待测分光束和第二待测分光束成像的对比度为0。
[0032]本技术通过使用液态透镜21，改变液态透镜21的屈光度，而液态透镜21的屈光度响应时间在毫秒量级，大大提高了自动对焦光学系统的对焦速度，且整个光学系统在对焦过程中没有机械运动，是通过液态透镜21改变焦距，这也就消除了因机械运动带来的磨损。
[0033]本技术中，可通过计算机获取第一传感器32采集的成像数据，并对液态透镜21进行屈光度调节，从而实现自动对焦。液态透镜21是将液体作为透镜通过改变液体的曲率来改变焦距。较为成熟的液体透镜是利用介质上电润湿(EWOD)原理的可变焦光透镜。它可以通过外加电压改变液滴的形状，进而改变其焦距。
[0034]在一实施例中，第一光源10可为红外点光源，红外点光源发出红外光，而红外光为不可见光，与可见光在不同波段，使用红外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液态显微光学系统，其特征在于，包括：发光组件，所述发光组件包括第一光源和光栅，所述第一光源经所述光栅形成携带光栅图案信息的光束，所述携带光栅图案信息的光束照射在待测物体上，获得第一反射光束；显微放大组件，所述显微放大组件设置在待测物体的一侧以将第一反射光束放大，获得待测光束；第一分光调节组件，所述第一分光调节组件对所述待测光束调制以获得光程不同的第一待测分光束和第二待测分光束；第一传感器，所述第一传感器采集第一待测分光束和第二待测分光束的成像信息；调焦组件，其与所述第一传感器连接，所述调焦组件包括液态透镜，根据所述第一传感器的采集的成像信息调节所述液态透镜的屈光度以实现显微光学系统的对焦。2.根据权利要求1所述的液态显微光学系统，其特征在于，所述第一光源为红外点光源。3.根据权利要求2所述的液态显微光学系统，其特征在于，还包括打光组件和第二传感器；所述打光组件包括第二光源，所述第二光源发出的光束照射在待测物体上，获得第二反射光；所述第二传感器采集所述第二反射光的成像信息。4.根据权利要求3所述的液态显微光学系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李航宇，朱伟岸，周师发，
申请(专利权)人：苏州灵猴机器人有限公司，
类型：新型
国别省市：