本发明专利技术提供了一种自动化集成光学装置及系统，属于光学技术领域，包括：荧光观测光路、荧光光束准直匀化光路、明场科勒照明光路、明场观测光路与微投影光路。本发明专利技术提供的装置集成了多种光路，对多种光路进行调节，可实现多种光信号的检测，适用性广，满足了用户的需求，经过本发明专利技术实施例提供的装置进行微投影，具有很高的精度。很高的精度。很高的精度。
【技术实现步骤摘要】
一种自动化集成光学装置及系统
[0001]本专利技术属于光学
，尤其涉及一种自动化集成光学装置及系统。
技术介绍
[0002]在光学系统中，镜头对一定距离的目标成像有一个最佳像面位置，达到这个位置称为聚焦；偏离了这个位置，将导致系统离焦，造成图像质量下降、成像模糊。光学系统的相对孔径越大，离焦表现的效果越明显。离焦会直接影响后续的信息提取和处理工作。
[0003]调整光学系统由离焦到聚焦的过程称为调焦。能否准确快速调对于一个光学系统是非常重要的。
[0004]相关技术提供的系统，该光电镊操控系统包括投影仪、缩束透镜组、第一分束镜、物镜、光电微流体芯片、第二分束镜、第三凸透镜、图像传感器、第四凸透镜、激发光源；其中，投影仪产生的光学图案能够经缩束透镜组、第一分束镜、物镜投射到光电微流体芯片；激发光源产生的光线能够经第四凸透镜、第二分束镜、第一分束镜、物镜投射到光电微流体芯片，光电微流体芯片的光线能够经物镜、第一分束镜、第二分束镜、第三凸透镜到达图像传感器，以使得图像传感器产生关于可操控对象的图像。
[0005]但是传统投影光路与观察光路相独立，且调焦方案不完备，调焦的时候物镜不动，被观察的物体进行平移，影响调焦效果。
技术实现思路
[0006]本专利技术提供了一种自动化集成光学装置及系统，可以解决传统投影光路与观察光路相独立，且调焦方案不完备，调焦的时候物镜不动，被观察的物体进行平移，影响调焦效果的技术问题。
[0007]本专利技术提供的技术方案如下所示：一方面，提供了一种自动化集成光学装置，所述装置包括：荧光观测光路、荧光光束准直匀化光路、明场科勒照明光路、明场观测光路与微投影光路；所述荧光观测光路中，依次设置有第一电荷耦合设备、第一凸透镜、荧光转盘模块、第一分光片、第二分光片、第三分光片；所述荧光光束准直匀化光路中，依次设置有激发光源、第一液体光波导、第一光纤耦合器、第一非球面透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜与第一消色差透镜，激发光源经过所述第一消色差透镜进入所述荧光转盘模块；所述明场科勒照明光路中，依次设置有宽谱LED灯、第二非球面透镜、第一光阑、第二光阑与第二消色差透镜，激发光源经过所述第二消色差透镜照射在所述第一分光片上；所述明场观测光路中，依次设置有第二电荷耦合设备与第二凸透镜，激发光源经过所述第二凸透镜照射在所述第二分光片上；所述微投影光路中，依次设置有多光谱高亮度照明光箱、第二液体光波导、第二光纤耦合器、第三非球面透镜、直角可调反射镜、第三复眼透镜、第四复眼透镜、第三消色差透
镜、TIR棱镜与DMD空间光调制器、第三凸透镜以及快门；所述DMD空间光调制器的光路通过所述第三凸透镜照射在所述第三分光片上，反射后通过显微物镜聚焦。
[0008]在一种可选的实施例中，所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的通光孔径不小于30mm；所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的有效焦距为100mm~300mm。
[0009]在一种可选的实施例中，所述第一分光片、第二分光片以及第三分光片的分光比值包括：10/90，20/80，30/70或50/50。
[0010]在一种可选的实施例中，所述多光谱高亮度照明光箱包含激发光源的波段包括385nm、405nm、510nm、610nm、635nm。
[0011]在一种可选的实施例中，所述第一非球面透镜、第二非球面透镜以及第三非球面透镜的有效焦距均小于20mm，通光孔径至少为20mm；所述第一非球面透镜、第二非球面透镜以及第三非球面透镜的发光面位于非球面透镜的焦点处。
[0012]在一种可选的实施例中，所述的第一复眼透镜、第二复眼透镜、第三复眼透镜以及第四复眼透镜的透镜数不小于40个，通光孔径至少为40mm，有效焦距为15 mm
ꢀ‑
30mm；所述的第一光阑与第二光阑的通光孔为5mm
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25mm。
[0013]在一种可选的实施例中，所述第三凸透镜为双胶合消色差透镜，有效焦距为100mm
‑
500mm，通光孔径至少为40mm；所述显微物镜为数值孔径为1.3
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4.2的物镜，显微物镜倍数包括：2.5倍、4倍、10倍、20倍或40倍。
[0014]另一方面，提供了一种自动化集成光学系统，所述系统包括上述任一所述的光学装置、固定板、显微物镜、自动调焦机构和自动切换机构；所述光学装置位于所述固定板上方，所述显微物镜、自动调焦机构和自动切换机构位于所述固定板下方；所述自动调焦机构的一端与所述固定板连接，另一端与所述显微物镜连接，所述自动切换机构与所述显微物镜的侧部连接；所述显微物镜通过所述自动切换机构实现上下运动。
[0015]在一种可选的实施例中，所述自动调焦机构包括：升降台，通过连接板与所述显微物镜连接；光电位置传感器，用于获取所述自动切换机构中半透半反镜的位置信息。
[0016]在一种可选的实施例中，所述自动切换机构包括：导轨，与所述固定板连接；滑块，与所述导轨滑动连接；滑动连接块，与所述滑块连接；滤光镜支架，与所述滑动连接块连接；半透半反镜微调模块，与所述滤光镜支架连接，通过所述滑动连接块在所述导轨上移动；半透半反镜，设置在所述半透半反镜微调模块上；传感器探测板，设置在所述滑块上。
[0017]本专利技术实施例提供的装置至少具有以下有益效果：
本专利技术实施例提供的装置集成了多种光路，对多种光路进行调节，可实现多种光信号的检测，适用性广，满足了用户的需求，经过本专利技术实施例提供的装置进行微投影，具有很高的精度，可达到1.2μm。
附图说明
[0018]通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0019]图1示出了一种自动化集成光学装置结构示意图；图2示出了一种自动化集成光学装系统示意图；图3示出了一种自动化集成光学系统分解示意图。
[0020]其中，附图标记为：1
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第一电荷耦合设备；2
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第一凸透镜；3
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激发光源；4
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第一液体光波导；5
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第一光纤耦合器；6
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第一非球面透镜；7
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第一复眼透镜；8
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第二复眼透镜；9
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第一消色差透镜；10
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荧光转盘模块；11
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宽谱LED灯；12
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第二非球面透镜；13
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第一光阑；14
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第二光阑；15
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第二消色差透镜；16
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第一分光片；17
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第二电荷耦合设备；18
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第二凸透镜；19
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第二分光片；20
ꢀ‑
DMD空间光调制器；21
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TIR棱镜；22...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自动化集成光学装置，其特征在于，所述装置包括：荧光观测光路、荧光光束准直匀化光路、明场科勒照明光路、明场观测光路与微投影光路；所述荧光观测光路中，依次设置有第一电荷耦合设备、第一凸透镜、荧光转盘模块、第一分光片、第二分光片、第三分光片；所述荧光光束准直匀化光路中，依次设置有激发光源、第一液体光波导、第一光纤耦合器、第一非球面透镜、第一复眼透镜、第二复眼透镜与第一消色差透镜，激发光源经过所述第一消色差透镜进入所述荧光转盘模块；所述明场科勒照明光路中，依次设置有宽谱LED灯、第二非球面透镜、第一光阑、第二光阑与第二消色差透镜，激发光源经过所述第二消色差透镜照射在所述第一分光片上，反射后通过显微物镜聚焦；所述明场观测光路中，依次设置有第二电荷耦合设备与第二凸透镜，激发光源经过所述第二凸透镜照射在所述第二分光片上；所述微投影光路中，依次设置有多光谱高亮度照明光箱、第二液体光波导、第二光纤耦合器、第三非球面透镜、直角可调反射镜、第三复眼透镜、第四复眼透镜、第三消色差透镜、TIR棱镜与DMD空间光调制器、第三凸透镜以及快门；所述DMD空间光调制器的光路通过所述第三凸透镜照射在所述第三分光片上。2.根据权利要求1所述的自动化集成光学装置，其特征在于，所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的通光孔径不小于30mm；所述第一凸透镜与所述第二凸透镜的有效焦距为100mm~300mm。3.根据权利要求1所述的自动化集成光学装置，其特征在于，所述第一分光片、第二分光片以及第三分光片的分光比值包括：10/90，20/80，30/70或50/50。4.根据权利要求1所述的自动化集成光学装置，其特征在于，所述多光谱高亮度照明光箱包含激发光源的波段包括385nm、405nm、510nm、610nm、635nm。5.根据权利要求1所述的自动化集成光学装置，其特征在于，所述第一非球面透镜、第二非球面透镜以及第三非球面透镜的有效焦距均小于20mm，通光孔径至少为20mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯林，甘淳元，解佳宇，王傲，张鹏，
申请(专利权)人：微纳动力北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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