CN111610622A - 离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，属于大视场循环肿瘤细胞显微成像技术领域，特别是涉及到一种杂散光抑制装置；包括光学组件支撑结构，光学组件支撑结构上设置有主镜镜框、主次镜遮光罩、次镜组件、光源遮光罩和焦面遮光罩，主镜镜框中设置有主三一体镜，另外光源遮光罩与主次镜遮光罩的上部相对应；光学组件支撑结构上还设置有平移台，平移台上设置有CCD组件，CCD组件的正前方设置有焦面组件，与焦面组件相对应的位置设置有焦面遮光罩，焦面遮光罩与主次镜遮光罩的下部相对应；主次镜遮光罩、光源遮光罩和焦面遮光罩均为开口的中空结构。本发明可以有效抑制场内外及二次杂光，有效提升了光学系统成像质量。

Description

离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置
技术领域
本发明属于大视场循环肿瘤细胞显微成像技术领域，尤其涉及在离轴三反光学系统全路径遮光系统，有效抑制杂散光对成像系统的影响，提升离轴三反显微成像系统的像面质量。
背景技术
离轴三反光学系统(TMA)具有无色差、光路可折叠、结构紧凑、无中心遮拦、高分辨和大视场、能够很好地校正和平衡系统的像差等特点广泛应用于空间遥感、环境监测、投影光刻和生物医学等领域，为了提升光学系统的成像质量，需要对进入光学系统的杂散光进行有效地抑制。
杂散光是指到达像面的非成像光束，对光学系统而言杂散光就相当于系统的噪声，直接影响着光学系统的成像质量，导致像面对比度下降和调制传递函数下降，严重时目标像会被杂光淹没，致使系统失效，消除杂光的目的就是减少到达像面的杂光。进入光学系统的杂散光一般分为三种:1.系统外的一次杂光，不经过主次镜直接进入像面的杂散光；2.系统内二次反射杂光，视场内的成像光束不按正常光路传输的杂散光；3.视场内的光线，由于光学元件表面加工缺陷产生的杂散光。
目前国内外常用的消杂光方法主要有以下几种：1.用组合光阑抑制杂散光，即通过孔径光阑、视场光阑的组合抑制系统中的杂散辐射。2.遮光罩和挡光环消杂光结构。3.喷涂消杂光涂层。这种杂光抑制系统可以有效地抑制一次杂光，但对焦平面处的二次杂光不能进行有效地抑制。这种抑制杂光系统对于结构简单的成像系统来说，可以起到很好的抑制作用，但是对于离轴三反显微成像系统来说，由于其支撑结构复杂，不能很好地抑制杂散光进入像面。
为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，该系统弥补了现有杂散光抑制系统的不足，提供了一种能够有效抑制杂散光，尤其是二次杂散光全路径杂散光抑制系统。
发明内容
本发明目的在于提供了一种离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，以解决现有杂散光抑制系统不足以很好地抑制焦平面及二次杂光等的技术问题。
为实现上述目的，本发明的离轴三反光学系统用全路径杂散光抑制装置的具体技术方案如下：
离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，包括光学组件支撑结构，所述光学组件支撑结构的一端面设置有主镜镜框，所述光学组件支撑结构上还设置有主次镜遮光罩、次镜组件、光源遮光罩和焦面遮光罩，所述主镜镜框中设置有主三一体镜，所述次镜组件安装在光学组件支撑结构的横梁上，且主三一体镜与次镜组件共同满足离轴三反显微成像光学系统成像要求，所述光源遮光罩与主次镜遮光罩的上部相对应；
所述光学组件支撑结构上还设置有平移台，所述平移台上设置有CCD组件，所述CCD组件的正前方设置有焦面组件，与所述焦面组件相对应的位置设置有焦面遮光罩，所述焦面遮光罩与所述主次镜遮光罩的下部相对应；所述主次镜遮光罩、光源遮光罩和焦面遮光罩均为开口的中空结构。
进一步，所述主次镜遮光罩、光源遮光罩和焦面遮光罩均为喇叭状结构。
进一步，所述主次镜遮光罩、光源遮光罩和焦面遮光罩的内外表面喷黑色消光漆。
进一步，所述主次镜遮光罩包括依次焊接的第一侧面挡光板、第二侧面挡光板、第三侧面挡光板和第四侧面挡光板。
进一步，所述第二侧面挡光板和第四侧面挡光板的内壁上分别设置有第一挡光板组和第二挡光板组。
进一步，所述第一挡光板组和第二挡光板组均由多个不规则挡板组成。
进一步，所述光源遮光罩包括依次焊接相连的第一杂散光挡板、第二杂散光挡板、第三杂散光挡板和第四杂散光挡板。
进一步，所述焦面遮光罩包括依次焊接相连的焦面第一挡光板、焦面第二挡光板、焦面第三挡光板和焦面第四挡光板。
本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置具有以下优点：克服了常规遮光罩的不足，可以有效抑制场内外杂光及二次杂光，有效提升了光学系统成像质量。
附图说明
图1为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的侧视图。
图2为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的全路径杂散光抑制系统工作布局图。
图3为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的主次镜遮光罩结构示意图。
图4为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的焦面遮光罩结构示意图。
图5为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的光源遮光罩结构示意图。
图6为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的立体结构示意图.
图7为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的光学组件支撑结构立体示意图。
图8为本发明的离轴三反光学系统全路径杂散光抑制装置的部件立体结构示意图。
图中标记说明：1、主三一体镜；2、主镜镜框；3、主次镜遮光罩；301、第一侧面挡光板；302、第一挡光板组；303、第二侧面挡光板；304、第三侧面挡光板；305、第二挡光板组；306、第四侧面挡光板；4、光学组件支撑结构；5、次镜组件；6、光源遮光罩；601、第一杂散光挡板；602、第二杂散光挡板；603、第三杂散光挡板；604、第四杂散光挡板；7、焦面组件；8、焦面遮光罩；801、焦面第一挡光板；802、焦面第一挡光板；803、焦面第三挡光板；804、焦面第四挡光板；9、平移台；10、CCD组件。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置做进一步详细的描述。
如图1-图8所示，离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，包括光学组件支撑结构4，所述光学组件支撑结构4的一端面设置有主镜镜框2，所述光学组件支撑结构4上还设置有主次镜遮光罩3、次镜组件5、光源遮光罩6和焦面遮光罩8，所述主镜镜框2中设置有主三一体镜1，所述次镜组件5安装在光学组件支撑结构4的横梁上，且主三一体镜1与次镜组件5共同满足离轴三反显微成像光学系统成像要求，所述光源遮光罩6与主次镜遮光罩3的上部相对应，所述光源遮光罩6用于抑制杂散光；
所述光学组件支撑结构4上还设置有平移台9，所述平移台9上设置有CCD组件10，所述CCD组件10的正前方设置有焦面组件7，与所述焦面组件7相对应的位置设置有焦面遮光罩8，所述焦面遮光罩8与所述主次镜遮光罩3的下部相对应；所述主次镜遮光罩3、光源遮光罩6和焦面遮光罩8均为开口的中空结构。
在本实施方式中，所述主次镜遮光罩3、光源遮光罩6和焦面遮光罩8均为喇叭状结构。
在本实施方式中，所述主次镜遮光罩3、光源遮光罩6和焦面遮光罩8的内外表面喷黑色消光漆。
在本实施方式中，所述主次镜遮光罩3包括依次焊接的第一侧面挡光板301、第二侧面挡光板303、第三侧面挡光板304和第四侧面挡光板306，所述第二侧面挡光板303和第四侧面挡光板306的内壁上分别设置有第一挡光板组302和第二挡光板组305，且所述主次镜遮光罩3采用Q235材料。
在本实施方式中，所述第一挡光板组302和第二挡光板组305均由多个不规则挡板组成，并通过第一挡光板组302和第二挡光板组305抑制场内次镜侧面二次杂光。
在本实施方式中，所述光源遮光罩6包括依次焊接相连的第一杂散光挡板601、第二杂散光挡板602、第三杂散光挡板603和第四杂散光挡板604，且所述光源遮光罩6选用Q235材料。
在本实施方式中，所述焦面遮光罩8包括依次焊接相连的焦面第一挡光板801、焦面第二挡光板802、焦面第三挡光板803和焦面第四挡光板804。
工作原理：
光源照明显微镜下的细胞后，经过入光口进入光源遮光罩6，然后又经过主次镜遮光罩3，光束经由安装在镜框里的主三一体镜1后，反射至安装在支撑结构上的次镜后，又反射至主三一体镜1表面后，经过安装在支撑结构上的焦面遮光罩8后，在焦平面处成像；
为了抑制杂散光，按实际光线追踪路径设计主次镜遮光罩3、光源遮光罩6和焦面遮光罩8，将主次镜遮光罩3安装在主三一体镜1镜框上，以实现在主镜和次镜之间无场外杂光进入及有效抑制场内其他零部件反射引起的二次反射或散射杂光，在次镜组件5上安装次镜挡光板，抑制二次杂光进入反射镜。将焦面遮光罩8安装在支撑结构的下方，有效抑制二次杂光和场外杂光进入焦面。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (8)

1.离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，包括光学组件支撑结构(4)，所述光学组件支撑结构(4)的一端面设置有主镜镜框(2)，所述光学组件支撑结构(4)上还设置有主次镜遮光罩(3)、次镜组件(5)、光源遮光罩(6)和焦面遮光罩(8)，所述主镜镜框(2)中设置有主三一体镜(1)，所述次镜组件(5)安装在光学组件支撑结构(4)的横梁上，且主三一体镜(1)与次镜组件(5)共同满足离轴三反显微成像光学系统成像要求，所述光源遮光罩(6)与主次镜遮光罩(3)的上部相对应；
所述光学组件支撑结构(4)上还设置有平移台(9)，所述平移台(9)上设置有CCD组件(10)，所述CCD组件(10)的正前方设置有焦面组件(7)，与所述焦面组件(7)相对应的位置设置有焦面遮光罩(8)，所述焦面遮光罩(8)与所述主次镜遮光罩(3)的下部相对应；
所述主次镜遮光罩(3)、光源遮光罩(6)和焦面遮光罩(8)均为开口的中空结构。
2.根据权利要求1所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述主次镜遮光罩(3)、光源遮光罩(6)和焦面遮光罩(8)均为喇叭状结构。
3.根据权利要求1或2所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述主次镜遮光罩(3)、光源遮光罩(6)和焦面遮光罩(8)的内外表面喷黑色消杂光漆。
4.根据权利要求2所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述主次镜遮光罩(3)包括依次焊接的第一侧面挡光板(301)、第二侧面挡光板(303)、第三侧面挡光板(304)和第四侧面挡光板(306)。
5.根据权利要求4所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述第二侧面挡光板(303)和第四侧面挡光板(306)的内壁上分别设置有第一挡光板组(302)和第二挡光板组(305)。
6.根据权利要求5所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述第一挡光板组(302)和第二挡光板组(305)均由多个不规则挡板组成。
7.根据权利要求1所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述光源遮光罩(6)包括依次焊接相连的第一杂散光挡板(601)、第二杂散光挡板(602)、第三杂散光挡板(603)和第四杂散光挡板(604)。
8.根据权利要求7所述的离轴三反显微成像光学系统全路径杂散光抑制装置，其特征在于，所述焦面遮光罩(8)包括依次焊接相连的焦面第一挡光板(801)、焦面第二挡光板(802)、焦面第三挡光板(803)和焦面第四挡光板(804)。
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