[發(fā)明專利]電控液晶級(jí)聯(lián)芯片、其制備方法和使用其的偏光顯微鏡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811282028.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111123500B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張湯安蘇;張新宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京奧譜依電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B21/24
• 分類號(hào): G02B21/24;G02B21/36;G02B21/00
• 代理公司: 武漢臻誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42233
• 代理人: 宋業(yè)斌

本發(fā)明公開(kāi)了一種電控液晶級(jí)聯(lián)芯片，包括由多個(gè)平行設(shè)置的電控液晶微鏡組成的電控液晶微鏡組，多個(gè)電控液晶微鏡的光軸在垂直方向上重合，相鄰兩個(gè)電控液晶微鏡的放置方向相反，每個(gè)電控液晶微鏡包括從上到下平行設(shè)置的第一基片、圖案電極、第一定向?qū)印⒁壕印⒌诙ㄏ驅(qū)印⒐搽姌O、以及第二基片，在從上到下的方向上，各個(gè)電控液晶微鏡中圖案電極的孔徑逐漸減小，各個(gè)電控液晶微鏡的圖案電極和公共電極的一端分別連接到外部電壓信號(hào)U1，U2，…，Un，其中n表示電控液晶微鏡組中電控液晶微鏡的總數(shù)。本發(fā)明克服了機(jī)械移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)控光所帶來(lái)的諸多弊端，并具有成像波束調(diào)控效能高、成像光場(chǎng)適應(yīng)性好、成像系統(tǒng)體積和質(zhì)量小、環(huán)境適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于顯微成像技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電控液晶級(jí)聯(lián)芯片、其制備方法和使用其的偏光顯微鏡。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今的光學(xué)顯微成像領(lǐng)域，偏光顯微鏡得到了日益廣泛的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)不同放大倍率下的操作，現(xiàn)有的偏光顯微鏡通常是需要手動(dòng)更換不同倍率的物鏡或?qū)ξ镧R進(jìn)行機(jī)械調(diào)焦操作，而在對(duì)具有強(qiáng)散射特征的活性生物質(zhì)(如典型的細(xì)胞組織或基因等)進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，需要在成像光路中加入具有成像光波從優(yōu)振動(dòng)取向適配能力的偏光片或偏光鏡組。

然而，上述偏光顯微鏡都存在一些不可避免的缺陷：第一，其顯微放大成像能力是固定(典型的如5倍、10倍等放大倍率)且不能精細(xì)調(diào)節(jié)的；第二，顯微物鏡的通光孔徑伴隨該偏光顯微鏡的固定放大倍率而同樣呈現(xiàn)斷續(xù)性，從而導(dǎo)致成像的匹配性差；第三，顯微物鏡的結(jié)構(gòu)尺寸大、響應(yīng)慢、機(jī)械慣性大、物理狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)間長(zhǎng)，這會(huì)導(dǎo)致在需要更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組后，無(wú)法進(jìn)行光學(xué)狀態(tài)的任意切入或跳變(例如直接需要從5倍調(diào)節(jié)到22倍等)，調(diào)焦的機(jī)械運(yùn)動(dòng)會(huì)影響成像操作穩(wěn)定性；第四，伴隨著更換成像鏡頭或調(diào)焦過(guò)程的連續(xù)進(jìn)行，在長(zhǎng)焦或短焦端的像質(zhì)常顯著降低；第五、更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組會(huì)導(dǎo)致成像過(guò)程中斷，造成成像完整性和實(shí)時(shí)性差，因此使得該種顯微物鏡不適用于活性生物質(zhì)的快速過(guò)程檢測(cè)；第六，更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組會(huì)導(dǎo)致無(wú)法快速調(diào)變景深以及可清晰成像的像場(chǎng)深度；第七，更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組會(huì)導(dǎo)致無(wú)法快速切換成像面或?qū)姑娑鴮?duì)不同深度處的微納目標(biāo)清晰成像；第八，更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組會(huì)導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速調(diào)變成像視場(chǎng)；第九，顯微鏡的體積和質(zhì)量大，操作繁雜；第十，更換成像鏡頭、調(diào)焦操作、或加入偏振片或偏振鏡組都需要在開(kāi)放性的工作環(huán)境中進(jìn)行，這會(huì)導(dǎo)致有密閉性要求的成像目標(biāo)受環(huán)境干擾甚至污染。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種電控液晶級(jí)聯(lián)芯片、其制備方法和使用其的偏光顯微鏡，其目的在于，解決現(xiàn)有偏光顯微鏡中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，其工作過(guò)程中無(wú)需更換成像鏡頭或執(zhí)行機(jī)械調(diào)焦操作，也無(wú)需加入偏振片或偏振鏡組，從而克服了機(jī)械移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)控光所帶來(lái)的諸多弊端，并具有成像波束調(diào)控效能高、成像光場(chǎng)適應(yīng)性好、成像系統(tǒng)體積和質(zhì)量小、環(huán)境適應(yīng)性好的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種電控液晶級(jí)聯(lián)芯片，包括由多個(gè)平行設(shè)置的電控液晶微鏡組成的電控液晶微鏡組，多個(gè)電控液晶微鏡的光軸在垂直方向上重合，相鄰兩個(gè)電控液晶微鏡的放置方向相反，每個(gè)電控液晶微鏡包括從上到下平行設(shè)置的第一基片、圖案電極、第一定向?qū)印⒁壕印⒌诙ㄏ驅(qū)印⒐搽姌O、以及第二基片，在從上到下的方向上，各個(gè)電控液晶微鏡中圖案電極的孔徑逐漸減小，各個(gè)電控液晶微鏡的圖案電極和公共電極的一端分別連接到外部電壓信號(hào)U1，U2，…，Un，其中n表示電控液晶微鏡組中電控液晶微鏡的總數(shù)。

優(yōu)選地，所述電控液晶級(jí)聯(lián)芯片進(jìn)一步包括分別設(shè)置在電控液晶微鏡組頂部和底部的第一增透膜和第二增透膜。

優(yōu)選地，所有電控液晶微鏡的圖案電極的形狀完全相同，圖案電極的形狀是圓環(huán)形或者方環(huán)形。

優(yōu)選地，對(duì)于每個(gè)電控液晶微鏡而言，其公共電極的形狀和大小與其圖案電極的形狀和大小完全對(duì)應(yīng)。