激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法及系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括X直線步進(jìn)電機(jī)、X傳動螺母、Y直線步進(jìn)電機(jī)、Y傳動螺母、X導(dǎo)軌、X滑塊、Y導(dǎo)軌、Y滑塊、X光耦、X擋片、Y光耦、Y擋片、分光片、成像透鏡、CCD、電控單元及針孔。X傳動螺母、X滑塊及所述X擋片緊固安裝，X滑塊與X導(dǎo)軌滑動連接；Y傳動螺母、Y滑塊及Y擋片緊固安裝，Y滑塊與Y導(dǎo)軌滑動連接；X傳動螺母在X直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；Y傳動螺母在Y直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；Y導(dǎo)軌緊固安裝于X滑塊；針孔緊固安裝于Y滑塊。本發(fā)明可實現(xiàn)對針孔二維方向位置進(jìn)行實時電動調(diào)節(jié)，消除系統(tǒng)中其他光學(xué)部件引入的激光光斑位置變化所帶來的影響。
【專利說明】激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及顯微物鏡光學(xué)檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法及系統(tǒng)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在激光掃描共聚焦顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)中，由于存在大量需要實時切換的光學(xué)器件并且光學(xué)器件間存在裝調(diào)誤差，因此在不同光學(xué)器件切換后入射激光在針孔面上的位置可能存在漂移。激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法可以實現(xiàn)對針孔進(jìn)行實時檢測及調(diào)整，以確保針孔準(zhǔn)確定位在裝調(diào)后標(biāo)定的不同光學(xué)部件所對應(yīng)入射激光在針孔面上的位置。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法及系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明一方面提供一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整系統(tǒng)，包括X直線步進(jìn)電機(jī)、X傳動螺母、Y直線步進(jìn)電機(jī)、Y傳動螺母、X導(dǎo)軌、X滑塊、Y導(dǎo)軌、Y滑塊、X光耦、X擋片、Y光耦、Y擋片、分光片、成像透鏡、CCD、電控單元以及針孔，其中，所述X傳動螺母、X滑塊以及X擋片緊固構(gòu)成剛體；所述Y傳動螺母、Y滑塊以及Y擋片緊固構(gòu)成剛體；所述X傳動螺母、X滑塊以及所述X擋片緊固安裝，所述X滑塊與所述X導(dǎo)軌滑動連接；所述Y傳動螺母、Y滑塊以及所述Y擋片緊固安裝，所述Y滑塊與所述Y導(dǎo)軌滑動連接；所述X傳動螺母在所述X直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；所述Y傳動螺母在所述Y直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；所述Y導(dǎo)軌緊固安裝于所述X滑塊；所述針孔緊固安裝于所述Y滑塊。
[0005]本發(fā)明另一方面提供一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法，包括以下步驟:入射激光通過針孔后經(jīng)分光片反射，經(jīng)成像透鏡成像在CXD上；由CXD檢測針孔在光學(xué)系統(tǒng)中的位置，并反饋至電控單元；上位機(jī)根據(jù)電控單元反饋的數(shù)據(jù)計算得出X直線步進(jìn)電機(jī)和Y直線步進(jìn)電機(jī)運動步距及方式。
[0006]本發(fā)明提出的一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法及方法可以實現(xiàn)對針孔二維方向位置進(jìn)行實時電動調(diào)節(jié)和檢測，從而可以以帶反饋方式精確定位針孔在激光掃描共焦顯微鏡中的二維方向位置，消除共焦光學(xué)系統(tǒng)中由于其他需要運動的光學(xué)部件所引入的激光光斑位置變化所帶來的影響。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0007]圖1為本發(fā)明一實施例的激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖?！尽揪唧w實施方式】】
[0008]下面結(jié)合具體實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，而不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0009]在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“頂”、“底”等指
示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不應(yīng)當(dāng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0010]本發(fā)明一方面提供一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括X直線步進(jìn)電機(jī)、X傳動螺母、Y直線步進(jìn)電機(jī)、Y傳動螺母、X導(dǎo)軌、X滑塊、Y導(dǎo)軌、Y滑塊、X光耦、X擋片、Y光耦、Y擋片、分光片、成像透鏡、CXD (Charge Coupled Device,電荷藕合器件)、電控單元以及針孔。X傳動螺母和X滑塊及X擋片緊固構(gòu)成剛體，和X導(dǎo)軌構(gòu)成直線運動副；Y傳動螺母和Y滑塊及Y擋片緊固構(gòu)成剛體，和Y導(dǎo)軌構(gòu)成直線運動副；Χ傳動螺母和X直線步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成螺紋傳動副，Y傳動螺母和Y直線步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成螺紋傳動副； 導(dǎo)軌及Y直線運動副緊固安裝在X滑塊上；針孔緊固安裝在Y滑塊上；CCD檢測針孔光學(xué)位置反饋至電控系統(tǒng)，并通過電控系統(tǒng)準(zhǔn)確調(diào)整針孔在光學(xué)系統(tǒng)中位置。
[0011]其中，分光片、成像透鏡、CCD用于檢測針孔在光學(xué)系統(tǒng)中的位置，對針孔在激光掃描共聚焦光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)位置進(jìn)行準(zhǔn)確檢測和反饋。
[0012]X直線步進(jìn)電機(jī)、X傳動螺母、X導(dǎo)軌、X滑塊、X光耦、X擋片用于精確調(diào)整針孔在激光掃描共聚焦光學(xué)系統(tǒng)中X方向的光學(xué)位置。
[0013]Y直線步進(jìn)電機(jī)、Y傳動螺母、Y導(dǎo)軌、Y滑塊、Y光耦、Y擋片用于精確調(diào)整針孔在激光掃描共聚焦光學(xué)系統(tǒng)中Y方向的光學(xué)位置。
[0014]X光耦、X擋片用于準(zhǔn)確標(biāo)定針孔在激光掃描共聚焦光學(xué)系統(tǒng)中X方向的起點位置。
[0015]Y光耦、Y擋片用于準(zhǔn)確標(biāo)定針孔在激光掃描共聚焦光學(xué)系統(tǒng)中Y方向的起點位置。
[0016]分光片、成像透鏡、C⑶均緊固固定；系統(tǒng)啟動后，針孔通過分光片分光后經(jīng)成像透鏡成像在CCD上，CCD精確檢測針孔在保持靜止的CCD靶面上的精確位置；CCD將針孔精確位置反饋至電控單元后，電控單元將根據(jù)已經(jīng)標(biāo)定準(zhǔn)確的針孔位置計算得出精確調(diào)整距離，并且驅(qū)動X直線步進(jìn)電機(jī)、Y直線步進(jìn)電機(jī)，并且以此分別驅(qū)動X滑塊和Y滑塊，從而調(diào)整針孔在光學(xué)系統(tǒng)中的X軸和Y軸位置。
[0017]請參考圖1，在一實施例中，本發(fā)明提出的用于激光掃描共聚焦顯微鏡的二維針孔1600電動實時調(diào)整系統(tǒng)包括X直線步進(jìn)電機(jī)100、X傳動螺母200、Y直線步進(jìn)電機(jī)300、X導(dǎo)軌400、X滑塊500、Y導(dǎo)軌600、Y滑塊700、X光耦800、X擋片900、Y光耦1000、Y擋片1100、分光片1200、成像透鏡1300、CCD1400、電控單元1500、針孔1600、Y傳動螺母1700。X傳動螺母200和X滑塊500及X擋片900緊固構(gòu)成剛體，和X導(dǎo)軌400構(gòu)成直線運動副'Y傳動螺母1700和Y滑塊700及Y擋片1100緊固構(gòu)成剛體，和Y導(dǎo)軌600構(gòu)成直線運動副；X傳動螺母200和X直線步進(jìn)電機(jī)100構(gòu)成螺紋傳動副，Y傳動螺母1700和Y直線步進(jìn)電機(jī)300構(gòu)成螺紋傳動副'Y導(dǎo)軌600及Y直線運動副緊固安裝在X滑塊500上；針孔1600緊固安裝在Y滑塊700上；(XD1400檢測針孔1600光學(xué)位置反饋至電控系統(tǒng)，并通過電控系統(tǒng)準(zhǔn)確調(diào)整針孔1600在光學(xué)系統(tǒng)中位置。
[0018]系統(tǒng)啟動時，光學(xué)系統(tǒng)中入射激光將成像在針孔1600面上，通過針孔1600后經(jīng)分光片1200反射至成像透鏡1300，并成像在(XD1400上。系統(tǒng)裝調(diào)時，在激光掃描共焦顯微鏡中不同運動光學(xué)部件切換過程中，通過CCD1400準(zhǔn)確標(biāo)定記錄所切換的不同光學(xué)部件在CCD1400上的精確坐標(biāo)位置；系統(tǒng)完成調(diào)試后，在激光掃描共焦顯微鏡中不同運動光學(xué)部件切換過程中，根據(jù)目前處于光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)部件在系統(tǒng)中編號以及在系統(tǒng)裝調(diào)試對應(yīng)標(biāo)定位置坐標(biāo)，電控單元1500將驅(qū)動X直線步進(jìn)電機(jī)100和Y直線步進(jìn)電機(jī)300分別驅(qū)動X滑塊500和Y滑塊700運動至X光耦800和Y光耦1000分別被X擋片900和Y擋片1100觸發(fā)位置，即針孔1600零位；此后電控單元1500將驅(qū)動X直線步進(jìn)電機(jī)100和Y直線步進(jìn)電機(jī)300分別驅(qū)動X滑塊500和Y滑塊700運動至針孔1600對應(yīng)的標(biāo)定位置坐標(biāo)。
[0019]本發(fā)明另一方面提出了一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法，包括以下步驟:一、入射激光通過針孔后經(jīng)分光片反射，經(jīng)成像透鏡成像在CXD上；二、由CCD檢測針孔在光學(xué)系統(tǒng)中的位置，并反饋至電控單元；三、上位機(jī)根據(jù)電控單元反饋的數(shù)據(jù)計算得出X直線步進(jìn)電機(jī)和Y直線步進(jìn)電機(jī)運動步距及方式。
[0020]本發(fā)明提出的一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整方法及系統(tǒng)可以實現(xiàn)對針孔二維方向位置進(jìn)行實時電動調(diào)節(jié)，從而可以以帶反饋方式精確定位針孔在激光掃描共焦顯微鏡中的二維方向位置，消除共焦光學(xué)系統(tǒng)中由于其他需要運動的光學(xué)部件所引入的激光光斑位置變化所帶來的影響。
[0021]雖然本發(fā)明參照當(dāng)前的較佳實施方式進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，上述較佳實施方式僅用來解釋和說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非用來限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何在本發(fā)明的精神和原則范圍之內(nèi)，所做的任何修飾、等效替換、變形、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種激光掃描共聚焦顯微鏡用二維針孔電動實時調(diào)整系統(tǒng)，其特征在于，包括X直線步進(jìn)電機(jī)、X傳動螺母、Y直線步進(jìn)電機(jī)、Y傳動螺母、X導(dǎo)軌、X滑塊、Y導(dǎo)軌、Y滑塊、X光耦、X擋片、Y光耦、Y擋片、分光片、成像透鏡、CCD、電控單元以及針孔，其中， 所述X傳動螺母、X滑塊以及X擋片緊固構(gòu)成剛體； 所述Y傳動螺母、Y滑塊以及Y擋片緊固構(gòu)成剛體； 所述X傳動螺母、X滑塊以及所述X擋片緊固安裝，所述X滑塊與所述X導(dǎo)軌滑動連接；所述Y傳動螺母、Y滑塊以及所述Y擋片緊固安裝，所述Y滑塊與所述Y導(dǎo)軌滑動連接；所述X傳動螺母在所述X直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；所述Y傳動螺母在所述Y直線步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動下作直線運動；所述Y導(dǎo)軌緊固安裝于所述X滑塊；所述針孔緊固安裝于所述Y滑塊。
2.一種用于共聚焦顯微鏡的二維針孔電動實時調(diào)整方法，其特征在于，包括以下步驟: 入射激光通過針孔后經(jīng)分光片反射，經(jīng)成像透鏡成像在CXD上； 由CCD檢測針孔在光學(xué)系統(tǒng)中的位置，并反饋至電控單元； 上位機(jī)根據(jù)電控單元反饋的數(shù)據(jù)計算得出X直線步進(jìn)電機(jī)和Y直線步進(jìn)電機(jī)運動步距及方式。
【文檔編號】G02B21/36GK103698880SQ201310731136
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】昌劍, 張運海 申請人:中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所