[發(fā)明專利]自動(dòng)對(duì)焦裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710592235.8
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109283672B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇澤宇;克雷格·愛(ài)德華·烏里奇;梁元慶;郝建亮;薩提斯·瓦蘇·維達(dá)伽巴;馬可·弗雷德里克·森科;沈夢(mèng)哲;黃雁樵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳華大智造科技股份有限公司;完整基因有限公司
• 主分類號(hào): G02B21/00
• 分類號(hào): G02B21/00;G02B21/24
• 代理公司: 深圳鼎合誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 廖金暉;彭家恩

1.一種自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，包括：

發(fā)射模塊，其包括光源；

反射模塊，其包括反射鏡，所述反射鏡的邊緣與光源的光軸相切，用于產(chǎn)生半圓形的偏心光束；

準(zhǔn)直鏡模塊，其包括準(zhǔn)直鏡，所述準(zhǔn)直鏡安裝在所述反射鏡與物鏡的光路之間，并且所述準(zhǔn)直鏡的中心軸與物鏡的光軸重合，所述光源與準(zhǔn)直鏡的反射焦點(diǎn)重合；

以及接收模塊，其包括光電傳感器、信號(hào)處理電路和信號(hào)輸出端，所述光電傳感器位于所述準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)處，所述光電傳感器、信號(hào)處理電路和信號(hào)輸出端依次信號(hào)連接，所述光電傳感器用于接收樣本反射的信號(hào)光并生成相應(yīng)的光信號(hào)，所述信號(hào)處理電路用于處理運(yùn)算所述光信號(hào)，所述信號(hào)輸出端用于輸出處理后的所述光信號(hào)；所述光電傳感器為二像元光電二極管，所述二像元光電二極管的兩個(gè)像元以所述物鏡的光軸為中心對(duì)稱分布，所述二像元光電二極管根據(jù)兩個(gè)像元的感光輸出兩路光信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述信號(hào)處理電路對(duì)二像元光電二極管輸出的兩路光信號(hào)進(jìn)行放大、過(guò)濾和運(yùn)算，所述運(yùn)算包括求差、求和及差和求除運(yùn)算，并分別運(yùn)算得到求差信號(hào)、求和信號(hào)以及差和求除信號(hào)，所述信號(hào)輸出端輸出求差信號(hào)、求和信號(hào)以及差和求除信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述求差信號(hào)為DIFF＝M*(S1-S2)，所述求和信號(hào)為SUM＝M*(S1+S2)，所述差和求除信號(hào)為DIV＝(S1-S2)/(S1+S2)，其中，S1和S2為二像元光電二極管輸出的兩路光信號(hào)，M為放大倍數(shù)，并且M≥5000。

4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，還包括基座，所述基座設(shè)有容置腔體，所述發(fā)射模塊、反射模塊和接收模塊均安裝在所述基座的容置腔體內(nèi)；所述準(zhǔn)直鏡模塊安裝在所述基座外側(cè)，并延伸至所述基座的容置腔體內(nèi)；所述接收模塊的信號(hào)輸出端穿出所述基座的容置腔體，露出于所述基座的外側(cè)。

5.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述發(fā)射模塊還包括散熱器和可變光闌，所述散熱器貼合在所述光源的后端，所述可變光闌貼合在所述光源的前端，所述可變光闌具有一個(gè)或多個(gè)可變孔徑的通光孔。

6.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述反射模塊還包括承載座，所述反射鏡安裝在所述承載座上，所述基座的容置腔體內(nèi)設(shè)有安裝槽，所述承載座可調(diào)節(jié)的安裝在所述基座的安裝槽內(nèi)。

7.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述準(zhǔn)直鏡模塊還包括套筒和壓圈，所述基座上設(shè)有從外側(cè)延伸至容置腔體的通孔，所述套筒的一端安裝在所述基座的通孔內(nèi)，所述壓圈安裝在所述套筒的另一端，所述準(zhǔn)直鏡被所述壓圈封裝在所述套筒的腔體內(nèi)；所述接收模塊還包括殼體，所述光電傳感器、信號(hào)處理電路和信號(hào)輸出端均安裝在所述殼體內(nèi)，并且所述光電傳感器和信號(hào)輸出端分別伸出所述殼體的前后面，所述殼體左右兩端分別通過(guò)螺釘可調(diào)節(jié)的安裝在基座的容置腔體內(nèi)。

8.如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，還包括物鏡、物鏡驅(qū)動(dòng)模塊和處理模塊，所述物鏡驅(qū)動(dòng)模塊與物鏡連接，并與所述處理模塊信號(hào)連接，所述處理模塊還與信號(hào)輸出端信號(hào)連接，用于獲取處理后的所述光信號(hào)及計(jì)算物鏡的離焦量，并根據(jù)計(jì)算的離焦量控制所述物鏡驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)物鏡自動(dòng)對(duì)焦。

9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)對(duì)焦裝置，其特征在于，所述處理模塊控制所述物鏡驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)物鏡自動(dòng)對(duì)焦，具體為：

若所述求和信號(hào)小于閾值，則判定樣本超出工作范圍，不進(jìn)行對(duì)焦；

若所述求和信號(hào)大于等于閾值，則判定需要對(duì)焦，控制物鏡驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)物鏡移動(dòng)對(duì)焦，物鏡的移動(dòng)速度V＝K*DIV；當(dāng)樣本在焦面時(shí)，DIV為0，完成對(duì)焦；

其中，所述閾值為求和信號(hào)峰值的10％，K為預(yù)設(shè)的恒定值。