[發明專利]一種顯微追蹤微粒三維位移的裝置

有效

• 申請號: 201711431001.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108020163B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 李靜;何威
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01B11/04
• 分類號: G01B11/04
• 代理公司: 11227 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 王寶筠

1.一種顯微追蹤微粒三維位移的裝置，其特征在于，所述裝置包括：第一路準直聚焦單元、第二路準直聚焦單元、樣品池、顯微物鏡、反射單元、分光單元以及圖像控制器；

所述第一路準直聚焦單元與所述第二路準直聚焦單元對稱分布，所述第一路準直聚焦單元與所述第二路準直聚焦單元出射的測試光線依次經過所述樣品池和所述顯微物鏡后入射所述反射單元，經過所述反射單元反射進入所述分光單元，經過所述分光單元后，入射所述圖像控制器，所述圖像控制器用于檢測測試光線，基于檢測結果形成圖像，對所述圖像進行圖像處理，以獲取目標微粒的三維位移信息；

所述分光單元的光軸與圖像控制器的光軸重合，且與所述顯微物鏡的光軸垂直；所述第一路準直聚焦單元的光軸與所述第二路準直聚焦單元的光軸形成夾角的平分線與所述顯微物鏡的光軸重合，二者相對于所述顯微物鏡的光軸對稱分布；所述顯微物鏡的光軸豎直分布，所述分光單元的光軸水平分布；所述第一路準直聚焦單元與所述第二路準直聚焦單元對稱地分布在所述顯微物鏡的光軸兩側。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分光單元包括：同光軸的第一透鏡、分光元件以及第二透鏡，所述反射單元反射的測試光線通過所述第一透鏡匯聚后入射所述分光元件，經過所述分光元件分為兩路入射所述第二透鏡，兩路測試光線通過所述第二透鏡成像到所述圖像控制器。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第一透鏡固定在第一鏡筒上，所述第二透鏡固定在第二鏡筒上，所述第一鏡筒與所述第二鏡筒的軸向對稱線重合，所述軸向對稱線為所述分光單元的光軸；

所述分光單元還包括：箱體以及調整機構；所述箱體具有用于固定所述第一鏡筒的第一開口以及用于固定所述第二鏡筒的第二開口，所述第一開口與所述第二開口在所述分光單元的光軸方向相對設置，使得所述第一透鏡與所述第二透鏡構成望遠鏡系統；所述調整機構以及所述分光元件位于所述箱體內部且位于所述分光單元的光軸上；所述調整機構用于調整所述分光元件在所述分光單元的光軸中的位置，以使得所述圖像控制器獲取所述目標微粒的兩個分離的圖像。

4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述分光元件位于所述第一透鏡的焦點位置；所述分光元件包括兩個楔形棱鏡。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，

所述第一路準直聚焦單元包括：第一LED光源、第一準直鏡筒、第一準直鏡、第一聚焦鏡筒以及第一聚焦鏡；所述第一LED光源與所述第一準直鏡位于所述第一準直鏡筒內，所述第一聚焦鏡位于所述第一聚焦鏡筒內，所述第一準直鏡筒與所述第一聚焦鏡筒同軸嵌套，所述第一LED光源出射的測試光線依次經過所述第一準直鏡以及第一聚焦鏡入射所述樣品池；

所述第二路準直聚焦單元包括：第二LED光源、第二準直鏡筒、第二準直鏡、第二聚焦鏡筒以及第二聚焦鏡；所述第二LED光源與所述第二準直鏡位于所述第二準直鏡筒內，所述第二聚焦鏡位于所述第二聚焦鏡筒內，所述第二準直鏡筒與所述第二聚焦鏡筒同軸嵌套，所述第二LED光源出射的測試光線依次經過所述第二準直鏡以及第二聚焦鏡入射所述樣品池。

6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述第一路準直聚焦單元與所述第二路準直聚焦單元固定在同一支架上。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反射單元包括：反射鏡筒以及固定在所述反射鏡筒上的反射鏡；

所述反射鏡與所述顯微物鏡的光軸以及所述分光單元的光軸均成45°夾角。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述圖像控制器為CCD。