[發明專利]雙焦點免定位的橢球面反射鏡照明裝置

有效

• 申請號: 201710019957.4
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106767392B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 劉儉;李夢周;李強;高姍;譚久彬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B9/04
• 分類號: G01B9/04
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 張偉

本發明雙焦點免定位的橢球面反射鏡照明裝置屬于光學顯微照明技術領域；該照明裝置包括同軸設置的固定盤、物鏡、物鏡轉接件、橢球面反射鏡和固定套筒；所述固定盤安裝在固定套筒內部，固定盤中心開有螺紋孔，用于固定物鏡的物鏡轉接件與所述螺紋孔螺紋連接，通過在螺紋孔中旋轉，實現物鏡在光軸上移動，使物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合；所述橢球面反射鏡近焦點同時位于橢球面反射鏡的端面上和固定套筒的端面上；本發明照明裝置通過特殊的機械結構設計，回避了空間三維測量，實現了對橢球面反射鏡免定位的技術目的。

技術領域

本發明雙焦點免定位的橢球面反射鏡照明裝置屬于光學顯微照明技術領域。

背景技術

隨著顯微技術的發展，反射式顯微成像系統越來越受到重視。能夠在大數值孔徑角下實現成像的結構分別是：拋物反射鏡、雙曲線反射鏡和橢球面反射鏡，其中，橢球面反射鏡憑借提高數值孔徑和增強對比度的優點，廣泛應用在光學共焦顯微技術和光學精密測量技術領域中，例如申請號為201210244377.2的發明專利《基于橢球反射照明共焦測量裝置》。

然而，橢球面反射鏡有較大的收集孔徑角，對裝調精度要求非常高，容易產生巨大像差。所以為保證橢球面反射鏡的有效使用，需要對橢球面反射鏡進行高精度定位。對于橢球面反射鏡雙焦點的高精度定位問題的重要性，一方面，當點源與橢球面反射鏡遠焦點稍微在徑向偏離一點時，會引起較大的慧差和像散；另一方面，只有當樣品表面處于橢球面反射鏡近焦點處時，橢球面反射鏡發揮其大數值孔徑優勢，能夠對樣品產生分辨率高、清晰度大、對比度強的光學圖像，稍有偏差，成像效果會顯著下降，從而造成無法成像的問題。

傳統的橢球反射鏡焦點定位多采用三坐標空間測量法，使得物鏡焦點、針孔等與橢球面反射鏡的焦點重合。但是這種測量方法效率低，方法復雜，而且對于橢球面反射鏡近焦點來說，傳統的測量方法無法解決。如果在設計橢球面反射鏡系統時能夠避開復雜的空間三維測量，那么會大大降低橢球面反射鏡系統測量的復雜性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明公開了一種雙焦點免定位的橢球面反射鏡照明裝置，通過特殊的機械結構設計，回避了空間三維測量，實現了對橢球面反射鏡免定位的技術目的。

本發明的目的是這樣實現的：

雙焦點免定位的橢球面反射鏡照明裝置，包括同軸設置的固定盤、物鏡、物鏡轉接件、橢球面反射鏡和固定套筒；

所述固定盤安裝在固定套筒內部，固定盤中心開有螺紋孔，用于固定物鏡的物鏡轉接件與所述螺紋孔螺紋連接，通過在螺紋孔中旋轉，實現物鏡在光軸上移動，使物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合；

所述橢球面反射鏡近焦點同時位于橢球面反射鏡的端面上和固定套筒的端面上。

上述雙焦點免定位橢球面反射鏡照明裝置，物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合，調整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡的近焦點處放置點光源，在物鏡后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉接件，使物鏡在光軸上移動；

步驟c、觀察屏或成像器件上的圓形光斑光強為最大值時，物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合。

上述雙焦點免定位橢球面反射鏡照明裝置，物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合，調整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡的近焦點處放置點光源，在物鏡后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉接件，使物鏡在光軸上移動；

步驟c、使觀察屏或成像器件在光軸上移動，在觀察屏或成像器件上的圓形光斑大小不變時，物鏡焦點與橢球面反射鏡的遠焦點重合。

有益效果：