[發(fā)明專利]顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911419373.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN113064264A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙磊;莫成鋼;喬彥峰;張鑫;苗亮;宋珊珊;宮晨;任博學(xué);王凌欣;黃龍;郝志旭
• 申請（專利權(quán)）人: 長春長光華大智造測序設(shè)備有限公司
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B7/02;G02B21/08
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 廖金暉;彭愿潔

一種顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償方法及裝置，顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償裝置包括固定架、物鏡和偏心促動器。由于偏心促動器安裝在物鏡的外部，使得偏心促動器可對不同的物鏡進行偏心補償調(diào)節(jié)，可重復(fù)利用，降低了成本；并且偏心促動器外置設(shè)置，不會增加物鏡外徑、體積和重量，有利于物鏡的小型化，物鏡也具有更高的裝配精度，同時外置的偏心促動器不受物鏡的限制，具有更高的補充調(diào)節(jié)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償方法及裝置。

背景技術(shù)

高性能顯微光學(xué)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、半導(dǎo)體檢測、計量學(xué)等領(lǐng)域。以生物醫(yī)學(xué)中的基因測序儀熒光顯微光學(xué)系統(tǒng)為例，隨著測序通量的不斷提升，需要熒光顯微光學(xué)系統(tǒng)的視場越大、分辨率越高，并且在全視場內(nèi)需要滿足衍射極限的波像差、較高的焦距、畸變、場曲等像質(zhì)要求，同時需要對四種堿基進行四色或二色熒光成像，滿足寬譜段的要求。因此基因測序顯微光學(xué)系統(tǒng)具有大數(shù)值孔徑、大視場、寬波段、高成像像質(zhì)等特點。

基因測序儀熒光顯微光學(xué)系統(tǒng)研制過程中，為了實現(xiàn)全視場的波像差、焦距、畸變和場曲等指標，需要對光學(xué)設(shè)計、光學(xué)加工和光機裝調(diào)等環(huán)節(jié)中的各種公差進行嚴格控制。為了降低嚴苛的加工、裝配公差對研制難度、成本、周期的影響，可以采用像質(zhì)補償?shù)姆椒ㄒ赃m當放寬相關(guān)公差。

現(xiàn)有專利技術(shù)的像質(zhì)補償技術(shù)主要集中在柔順微動機構(gòu)、變形鏡等裝置，補償裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工時需要精密線切割等工藝，增加了成本，增大了鏡頭的外徑、體積和重量，同時促動器集成在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部，無法重復(fù)利用，增加了光學(xué)系統(tǒng)的研制成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)精度高、結(jié)構(gòu)緊湊的顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償方法及裝置。

根據(jù)第一方面，一種實施例中提供一種顯微光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)補償裝置，包括：

固定架；

物鏡，物鏡包括鏡筒、透鏡和鏡框，鏡筒的上端安裝在固定架的下端，透鏡具有多個，每個透鏡通過一個鏡框安裝在鏡筒內(nèi)；多個透鏡中具有一個或多個偏心透鏡和一個或多個軸向透鏡，與偏心透鏡連接的鏡框為偏心鏡框，偏心鏡框與鏡筒之間具有徑向移動的間隙，鏡筒上設(shè)有一組或多組徑向的通孔，每組通孔包括位于一個圓周上的至少三個通孔，每個偏心鏡框?qū)?yīng)一組通孔；與軸向透鏡連接的鏡框為軸向鏡框，軸向鏡框與鏡筒螺紋連接，并且軸向鏡框的部分位于鏡筒的外側(cè)；

以及至少三個偏心促動器，至少三個偏心促動器安裝在固定架的下端，并均勻圍繞在物鏡的四周，偏心促動器具有可伸縮和/或可升降的驅(qū)動端，驅(qū)動端用于穿過鏡筒上的通孔驅(qū)動偏心透鏡和偏心鏡框徑向移動。

進一步地，鏡筒內(nèi)位于最下端的透鏡為軸向透鏡，鏡筒的下端設(shè)有外螺紋，軸向鏡框設(shè)有內(nèi)螺紋，軸向鏡框螺紋連接在鏡筒的下端。

進一步地，鏡筒的下端端部還設(shè)有導(dǎo)向面，軸向鏡框內(nèi)設(shè)有對應(yīng)的導(dǎo)向面，鏡筒的導(dǎo)向面與軸向鏡框的導(dǎo)向面接觸為可滑動的導(dǎo)向連接。

進一步地，鏡筒的下端內(nèi)表面設(shè)有徑向凸起，鏡框上下層疊安裝在鏡筒內(nèi)，鏡筒的上端安裝有壓圈，壓圈將鏡框軸向壓緊在鏡筒內(nèi)。

進一步地，透鏡中還具有固定透鏡，與固定透鏡連接的鏡框為固定鏡框，固定鏡框與偏心鏡框上下層疊在鏡筒內(nèi)，固定鏡框的外表面與鏡筒的內(nèi)表面接觸連接。

進一步地，鏡筒的上端固定有連接環(huán)，連接環(huán)上設(shè)有位于一個圓周上的若干個弧形槽孔，每個弧形槽孔內(nèi)安裝有固定螺釘，連接環(huán)通過螺釘連接安裝在固定架上。

進一步地，偏心促動器包括安裝架和偏心電機，偏心電機通過安裝架安裝在固定架的下端，偏心電機的驅(qū)動端為偏心促動器的驅(qū)動端。

進一步地，偏心促動器還包括升降電機，偏心電機可升降滑動的安裝在安裝架上，升降電機安裝在安裝架上，升降電機的驅(qū)動端與偏心電機連接，升降電機用于驅(qū)動偏心電機升降移動。