[發明專利]一種顯微鏡物鏡軸向掃描裝置

在審

• 申請號: 201410255581.3
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103995346A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 盧景琦;趙緒文;陳重琳;賈信庭;陶珺
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G02B21/26
• 分類號: G02B21/26;G02B26/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

技術領域

本發明屬于成像掃描領域，具體涉及一種顯微鏡物鏡軸向掃描裝置和掃描方法。?

背景技術

目前關于軸向掃描方法的技術有很多，如常用的移動物鏡法，即通過驅動物鏡軸向移動，改變焦點位置，達到掃描的目的，此方法受到物鏡自身重量產生的機械慣性限制，掃描速度達不到KHz量級；液體變焦透鏡法，該方法是通過給液體變焦透鏡上施加一定壓力，改變其焦距，從而完成掃描，其缺點是焦距的改變總是伴隨著液體的機械位移，掃描速度仍然較小。?

發明內容

顯微鏡物鏡通常包括用于放大和保證整個物鏡成像質量所進行色散消除、像差校正等的主透鏡組，及靠近待掃描樣品端的聚焦透鏡組。為提高顯微鏡物鏡軸向掃描的掃描速度，本發明提供一種掃描裝置和掃描方法，只驅動物鏡中靠近樣品端的聚焦透鏡組進行移動掃描，而無需驅動整個物鏡，大大減輕了驅動負載重量，因此可以實現高速軸向掃描。?

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：?

一種顯微鏡物鏡軸向掃描裝置，通過對安裝在顯微鏡物鏡上的位移驅動器件進行控制，實現待測樣品的掃描，該物鏡軸向掃描裝置包括：沿物鏡軸向移動的位移驅動器件、及驅動控制模塊，其中所述位移驅動器件位于物鏡中靠近待掃描樣品端的聚焦透鏡組和遠離待掃描樣品端的物鏡主透鏡組之間，并固定在物鏡鏡筒上；驅動控制模塊與位移驅動器件相連接，并對位移驅動器件進行控制。?

所述位移驅動器件為壓電陶瓷及位移放大或傳動裝置，其一端固定在物鏡鏡筒上，另一通過驅動控制模塊控制的可伸縮端，同所述需驅動的物鏡的聚焦透鏡組固定在一起。所述的位移驅動器件可以為壓電陶瓷及位移放大裝置，也可以為壓電陶瓷及傳動裝置。?

在驅動控制模塊的控制下，壓電陶瓷本身的長度發生變化，通過位移放大或者傳動裝置將壓電陶瓷本身的長度變化傳送給與位移驅動器件相連接的所述聚焦透鏡組，驅動物鏡的聚焦透鏡組進行沿物鏡軸向的移動。?

優選的是，上述壓電陶瓷可以為由多層陶瓷片串聯形成的堆疊型壓電陶瓷驅動器，或者是彎曲型壓電陶瓷驅動器。?

本發明中的聚焦透鏡組與主透鏡組之間為近平行光路，通過物鏡后射向樣品的激發光，以及由樣品發出入射到物鏡的熒光在這一段距離內均為近平行光，因?此在幾百微米范圍內改變這一段近平行光路的距離不會引入額外的像差和色散。?

本發明同時提供一種顯微鏡物鏡軸向掃描方法，包括：位移驅動器件在驅動控制模塊的控制下，對物鏡靠近待掃描樣品端的聚焦透鏡組進行驅動，使所述聚焦透鏡組沿物鏡軸向移動。?

所述的顯微鏡物鏡軸向掃描方法，所述位移驅動器件對聚焦透鏡組進行驅動，通過將位移驅動器件一端固定在物鏡鏡筒上，另一通過驅動控制模塊控制的可伸縮端，固定在所述需驅動的物鏡的聚焦透鏡組上實現。?

綜上所述，通過本發明提供的方案，可以實現顯微鏡成像高速軸向掃描。?

附圖說明

圖1為本發明裝置物鏡部分裝置示意圖。?

圖中：1.樣品；2.聚焦透鏡組；3.位移驅動器件；4.驅動控制模塊；5.物鏡中除聚焦透鏡組外的主透鏡組；6.物鏡鏡筒；7.照明光線。?

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施例作進一步詳細描述：?

如附圖所示，本發明提供的一種顯微鏡物鏡軸向掃描裝置，通過對安裝在顯微鏡物鏡上的位移驅動器件進行控制，實現待測樣品的掃描，該物鏡軸向掃描裝置包括：沿物鏡軸向移動的位移驅動器件、及驅動控制模塊，其中所述位移驅動器件位于物鏡中靠近待掃描樣品端的聚焦透鏡組和遠離待掃描樣品端的物鏡主透鏡組之間，并固定在物鏡鏡筒上；驅動控制模塊與位移驅動器件相連接，并對位移驅動器件進行控制。?

本發明實施例中，所述位移驅動器件為壓電陶瓷及位移放大或傳動裝置，其一端固定在物鏡鏡筒上，另一通過驅動控制模塊控制的可伸縮端，同所述需驅動的物鏡的聚焦透鏡組固定在一起。壓電陶瓷可以為由多層陶瓷片串聯形成的堆疊型壓電陶瓷驅動器，也可以是彎曲型壓電陶瓷驅動器。?

本發明提供的一種顯微鏡物鏡軸向掃描方法，包括：位移驅動器件在驅動控制模塊的控制下，對物鏡靠近待掃描樣品端的聚焦透鏡組進行驅動，使所述聚焦透鏡組沿物鏡軸向移動。?

進一步地，所述的顯微鏡物鏡軸向掃描方法，所述位移驅動器件對聚焦透鏡組進行驅動，通過將位移驅動器件一端固定在物鏡鏡筒上，另一通過驅動控制模塊控制的可伸縮端，固定在所述需驅動的物鏡的聚焦透鏡組上實現。?

另外，所述位移驅動器件對聚焦透鏡組進行驅動，還可以通過將直線電機機身固定在物鏡鏡筒上，其可伸縮端固定在所述需驅動的聚焦透鏡組上實現。本發明提供的顯微鏡物鏡軸向掃描裝置和掃描方法，只驅動物鏡中樣品端的聚焦透鏡組進行移動掃描，由于聚焦透鏡組鏡片的重量只有數克，位移驅動器件無需驅動整個物鏡進行掃描，大大減輕了驅動負載重量，實現了高速軸向掃描，同時?保證了成像質量。?