CN213069328U - 一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，需要装调特殊显微物镜时，将原来的显微物镜从第二转接件上拆卸下，将特殊显微物镜安装到第二转接件上；同时拆下第一转接件上的管镜，将入瞳与特殊显微物镜的出瞳相匹配的管镜安装到第一转接件上，以解决特殊显微物镜与管镜的不匹配问题。光源模块为不同显微物镜提供相应波段的光源。待观测样品放置在载物台上，通过探测机构对显微物镜各视场的点扩散函数及传递函数进行定性或定量测试，获得显微物镜各项像差大小，滑动像差调校装置使其驱动端对准物镜上的像差调整孔位，调整显微物镜中敏感镜片的方位完成显微物镜像差调校，以满足特殊显微物镜的装配和调校、保证特殊显微物镜成像效果。

Description

一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统

技术领域

本实用新型涉及显微镜技术领域，具体涉及一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统。

背景技术

近年来，随着基因测序、超分辨显微成像及病理切片技术的发展，高端显微系统的需求日益增长。高端显微系统的发展对其核心部件显微物镜的质量提出了更高的要求。

显微物镜的装调及检测是保证显微物镜质量的关键。显微物镜装调和检测通常需要借助传统光学显微镜，通过对显微物镜各视场的点扩散函数及传递函数进行定性或定量测试，获得显微物镜各项像差大小，进而通过顶丝调整显微物镜中敏感镜片的方位，对显微物镜像差进行调校，获得最佳的成像质量。

然而，市场上现有的成品显微镜主要面向普通用户，其结构满足普通用户需求即可，成品显微镜结构紧凑，其上的管镜固定在显微镜主体上，管镜不可更换，因此如果借助成品显微镜装配和调校特殊的显微物镜，因物镜和管镜不匹配，以及不同显微物镜的工作波段不同，会存在特殊物镜齐焦距离与显微镜调焦距离不匹配、特殊显微物镜出瞳与显微镜管镜入瞳不匹配、以及特殊显微物镜光谱与显微镜光源不匹配等技术问题，不能达到最佳的显微成像效果。

例如，当研制宽光谱、长工作距、不同浸液介质、大视场等特殊平场复消色差显微物镜时，受照明条件、工作距、操作空间等限制，现有的成品显微镜没有一款能同时满足上述显微物镜的装配需求。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的成品显微镜无法满足特殊显微物镜的装配和调校、导致特殊显微物镜成像效果差的缺陷。

为此，本实用新型提供一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，包括

立柱和第一底座，所述立柱设置在所述第一底座上；

观察切换装置和管镜，所述观察切换装置可上下滑动地设于所述立柱上；所述管镜通过第一转接件可拆卸地设置在所述观察切换装置上；所述观察切换装置上设有探测机构；

物镜转换装置和显微物镜，所述物镜转换装置可上下滑动地设于所述立柱上；所述显微物镜通过第二转接件可拆卸地设置在所述物镜转换装置上；

像差调校装置，可相对所述立柱上下滑动地设于所述立柱上；所述像差调校装置用于对所述显微物镜进行像差调校；

照明装置，其包括光源模块和照明模块，所述光源模块设于所述第一底座内，所述光源模块适于提供不同波长的光源；照明模块设于所述第一底座上并位于所述光源模块顶部；所述管镜、显微物镜、像差调校装置、照明模块的轴线均与主光轴重合；

载物台，可上下滑动地设于所述立柱上；所述载物台位于所述照明模块顶部。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述光源模块包括多个不同波长的光源和第一转盘；

所述第一转盘可转动地设于所述第一底座上；所述第一转盘上设有与所述光源数量对应的安装腔，多个所述安装腔分布在同一圆周上，所述光源设于所述安装腔内，转动所述第一转盘以将所需波长的光源转动至主光路上。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述光源模块还包括导电滑环和转轴，所述转轴设于所述第一转盘的旋转中心处，所述导电滑环的转子与所述转轴固连；

每个所述光源下部设有与所述光源电连接的第一导电部件；所述光源模块还包括设于所述主光路侧边的第二导电部件，所述第二导电部件与所述导电滑环电连接，所需波长的光源转动至主光路处其对应的所述第一导电部件与所述第二导电部件电连通，以为主光路上的光源供电。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述第一导电部件为呈环状，所述第一导电部件设于所述光源底部的第一转盘上；所述第二导电部件上设有与所述第一导电部件配合的转动件，所述转动件与所述第二导电部件电连接；所述第一导电部件运动至主光路时其外壁面抵接在所述转动件上。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述光源模块还包括第二底座和定位部件，所述第一转盘可转动地设于所述第二底座上；

所述定位部件可上下伸缩地设于所述第二底座上；所述第一转盘转动到位后，所述定位部件抵接在所述第一转盘上以固定所述第一转盘。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述第一转接件嵌设于所述观察切换装置的底壁上；所述第一转接件的内壁面设有螺纹，所述管镜螺纹配合在所述第一转接件的内壁面上；所述第一转接件内可逐级套设多个口径比最外侧第一转接件口径小的第一转接件，以转接不同口径大小的管镜。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述第二转接件嵌设于所述物镜转换装置上；所述第二转接件的内壁面设有螺纹，所述显微物镜螺纹配合在所述第二转接件的内壁面上；所述第二转接件内可逐级套设多个口径比最外侧第二转接件口径小的第二转接件，以转接不同口径大小的显微物镜。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述像差调校装置包括调校组件，所述调校组件包括多个手动推动机构和多个电动推动机构；多个所述手动推动机构和电动推动机构间隔分布在所述显微物镜的周向；所述手动推动机构和电动推动机构的驱动端适于抵接并推动所述显微物镜以调整所述显微物镜的位置。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述手动推动机构为手动微分促动器；所述电动推动机构为压电促动器。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述像差调校装置包括第三底座和第二转盘；

所述第三底座可滑动地设于所述立柱上，所述第二转盘可转动地设于所述第三底座上；所述手动推动机构和电动推动机构可转动地设于所述转盘上。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述探测机构包括光电探测器和目镜，所述光电探测器设于所述观察切换装置顶部并位于主光路上；所述用于显微物镜装调及检测的显微成像系统还包括直角棱镜，所述直角棱镜设于所述观察切换装置内部并可移动至主光路上；所述目镜设于所述观察切换装置上。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，还包括探测调整装置；所述探测调整装置设于所述观察切换装置顶部，所述探测调整装置包括轴向调节机构和设于轴向调节机构上的多向调节机构；

所述光电探测器设于所述多向调节机构顶部；所述轴向调节机构用于调节所述光电探测器的感光表面距离所述显微物镜的轴向距离；所述多向调节机构用于调节所述感光表面相对所述显微物镜的倾斜角度。

可选地，上述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，所述多向调节机构包括固定部件和活动部件；所述固定部件设于所述轴向调节机构顶部，所述固定部件具有可容纳所述活动部件的容纳腔；所述活动部件可多向活动地设于所述容纳腔内；

所述固定部件上穿设有调节机构，所述调节机构包括多个调节部件；多个所述调节部件间隔设置在所述固定部件的周向上；所述调节部件可朝向或远离所述活动部件运动以调节所述活动部件的倾角。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，管镜通过第一转接件可拆卸地设置在观察切换装置上，显微物镜通过第二转接件可拆卸地设置在物镜转换装置上，当需要装调特殊显微物镜时，将原来的显微物镜从第二转接件上拆卸下，将特殊显微物镜安装到第二转接件上；同时拆下第一转接件上的管镜，将入瞳与特殊显微物镜的出瞳相匹配的管镜安装到第一转接件上，以解决特殊显微物镜与管镜的不匹配问题。根据装配的特殊显微物镜的齐焦距离，沿立柱上下方向滑动物镜转换装置至载物台一定距离处，该距离处于载物台的调焦距离范围内，以使特殊物镜齐焦距离与显微镜调焦距离相匹配。光源模块为不同显微物镜提供相应波段的光源。待观测样品放置在载物台上，通过探测机构对显微物镜各视场的点扩散函数及传递函数进行定性或定量测试，获得显微物镜各项像差大小，滑动像差调校装置使其驱动端对准显微物镜上的像差调整孔位，调整显微物镜中敏感镜片的方位完成显微物镜像差调校，以满足特殊显微物镜的装配和调校、保证特殊显微物镜成像效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统的第一角度示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统的第二角度示意图；

图3为观察切换装置与探测调整装置的配合示意图；

图4为物镜转换装置与像差调校装置的配合示意图；

图5为光源模块与照明模块的配合示意图；

图6为图5拆除第一底座的上盖后的示意图；

图7为探测调整装置的剖视图；

图8为探测调整装置的剖视图；

图9为探测调整装置的示意图；

图10为观察切换装置的示意图；

图11为观察切换装置拆除第二顶板和第二侧板后的示意图；

图12为观察切换装置的剖视图；

图13为像差调校装置的第一角度示意图；

图14为像差调校装置的第二角度示意图；

图15为图13中第一支架的示意图；

图16为像差调校装置的第三底座的示意图；

图17为光源模块示意图；

图18为光源模块剖视图；

图19为光源模块中的第二导电部件与第一导电部件配合的示意图；

图20为电控箱内部结构示意图；

图21为物镜转换装置的示意图；

图22为光源模块接线示意图；

图23为显微物镜像质评价用靶标板。

附图标记说明：

1-光源模块；101-LED灯；102-卤素灯；103-第一转盘；1031-第一凸缘；1041-定子；1042-转子；105-转轴；106-第一导电部件；107-第二导电部件；1071-固定轴；108-转动件；109-第二底座；1091-第一顶板；10911- 第一凸台；1092-第一侧板；110-定位部件；111-上盖；112-底盖；113-第一压圈；114-第二压圈；115-匀光板；116-滤光片座；117-窄带滤光片；118-线缆接头；

2-照明模块；3-立柱；4-第一底座；5-管镜；6-显微物镜；7-三滑块立式导轨；8-滑轮配重装置；

9-观察切换装置；91-第一转接件；92-第二顶板；93-第一底板；94- 第二侧板；95-倾斜板；96-第二支架；97-第四滑块；98-第一支撑板；99- 推杆；910-第二支撑板；10-载物台；

a1-光电探测器；a2-直角棱镜；a3-目镜；a4-光阑；

b01-物镜转换装置；b11-第二转接件；b12-滤光片固定座；

c01-探测调整装置；c11-固定底圈；c12-内圈；c13-中圈；c14-外圈； c15-顶部挡圈；c16-导钉；c17-锁紧螺钉；c21-固定部件；c221-竖直部； c222-球面部；c231-调节部件；c232-锁紧装置；

d01-像差调校装置；d11-手动推动机构；d12-电动推动机构；d13-转接杆；d14-顶针；d2-第三底座；d3-第二转盘；d31-圆弧形通孔；d32-第二通孔；d4-第一支架；d41-挂接部；d42-伸出部；

e01-电控箱；e11-直流电接头；e12-光强控制器；e13-显示器；e14-220V 电源接头；e15-直流开关电源；e16-按钮开关；e2-工控一体机。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实施例提供一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，如图1 和图2所示，其包括立柱3、第一底座4、观察切换装置9、管镜5、物镜转换装置b01、显微物镜6、像差调校装置d01、照明装置和载物台10。

其中，立柱3设置在第一底座4上，观察切换装置9可上下滑动地设于立柱3上；管镜5通过第一转接件91可拆卸地设置在观察切换装置9上；观察切换装置9上设有探测机构；物镜转换装置b01可上下滑动地设于立柱3上；显微物镜6通过第二转接件b11可拆卸地设置在物镜转换装置b01 上；像差调校装置可相对立柱3上下滑动地设于立柱3上，像差调校装置用于对显微物镜6进行像差调校。

照明装置包括光源模块1和照明模块2，光源模块1设于第一底座4内，光源模块1适于提供不同波长的光源；照明模块2设于第一底座4上并位于光源模块1顶部；管镜5、显微物镜6、像差调校装置、照明模块2的轴线均与主光轴重合；载物台10可上下滑动地设于立柱3上；载物台10位于照明模块2顶部。

管镜5通过第一转接件91可拆卸地设置在观察切换装置9上，显微物镜6通过第二转接件b11可拆卸地设置在物镜转换装置b01上，当需要装调特殊显微物镜6时，将原来的显微物镜6从第二转接件b11上拆卸下，将特殊显微物镜6安装到第二转接件b11上；同时拆下第一转接件91上的管镜5，将入瞳与特殊显微物镜6的出瞳相匹配的管镜5安装到第一转接件91上，以解决特殊显微物镜6与管镜5的不匹配问题。根据装配的特殊显微物镜6的齐焦距离，沿立柱3上下方向滑动物镜转换装置b01至载物台 10一定距离处，该距离处于载物台10的调焦距离范围内，以使特殊物镜齐焦距离与显微镜调焦距离相匹配。光源模块1为不同显微物镜6提供相应波段的光源。待观测样品放置在载物台10上，通过探测机构对显微物镜6各视场的点扩散函数及传递函数进行定性或定量测试，获得显微物镜6各项像差大小，滑动像差调校装置使其驱动端对准显微物镜6上的像差调整孔位，调整显微物镜6中敏感镜片的方位完成显微物镜6像差调校。可以满足特殊显微物镜6的装配和调校、保证特殊显微物镜6成像效果。

载物台10固定在调焦导轨上，调焦导轨固定在立柱3上。照明模块2 为科勒照明，照明均匀。参见图5和图6，光源模块1设于第一底座4内，光源模块1包括五个不同波段的LED灯101、一个卤素灯102、第一转盘103、导电滑环、转轴105、第一导电部件106、第二导电部件107、转动件108、第二底座109、定位部件110、上盖111和底盖112。卤素灯102用于拓宽光源光谱。

参见图17至图19，上盖111包括垂直部和水平部，上盖111的垂直部通过螺钉固定在第二底座109上，水平部设于垂直部顶部并朝向上盖111 中心延伸，水平部中部设有圆形开口，第一转盘103的底部可转动地卡接在上盖111的圆形开口内，第一转盘103侧边的第一凸缘1031卡接在水平部顶部，第一凸缘1031部分伸出第一底座4，方便从第一底座4外转动第一转盘103。第一转盘103上设有六个安装腔，六个安装腔的中心分布在同一个圆周上，LED灯101和卤素灯102安装在安装腔内，LED灯101和卤素灯102的顶部设有匀光板115，提高光源出光的均匀性。匀光板115顶部设有第一压圈113，第一压圈113固定匀光板115和光源，五个LED灯101顶部的第一压圈113上设有滤光片座116，窄带滤光片117螺纹连接在滤光片座116内，用以精确选取所需波段的光源。窄带滤光片117顶部设有第二压圈114。

第二底座109包括第一顶板1091和第一侧板1092，第一侧板1092的底部内壁面上卡接有底盖112，底盖112与顶板间隔设置，第一顶板1091 中部朝向底盖112延伸形成第一凸台10911，第一顶板1091和第一凸台 10911上设有第一通孔，导电滑环的定子1041固定在第一通孔内。转轴105 通过螺钉固定在第一转盘103的中心处，转轴105位于第一转盘103底部并朝向底盖112延伸，转轴105穿设固定在导电滑环转子1042内。

每个LED灯101和卤素灯102的底部均设有一个第一导电部件106，第一导电部件106与其顶部的LED灯101和卤素灯102电连接，最佳地，第一导电部件106为导电环其横截面呈圆环状，导电环嵌置在第一转盘103 的安装腔中。第二导电部件107为导电弹片，导电弹片的第一端固定在上盖111的垂直部的内壁面上，第二端朝向导电环延伸。导电弹片的第二端朝向转轴105的一侧壁面上设有固定轴1071，转动件108可转动地套设在固定轴1071上，导电弹片的第二端设有供转动件108转动的避让区间。转动件108材质为导电材质。

参见图22，LED灯101和卤素灯102的正极与导电滑环转子1042正极通过正极线缆连通、LED灯101和卤素灯102的负极与其下方的导电环焊接，导电滑环转子1042负极通过负极线缆与导电弹片连通，导电滑环定子1041 的正极和负极分别与线缆接头118的正极和负极连通。线缆接头118连接外部电源为光源模块1供电。

参见图1，显微成像系统还包括电控箱e01和工控一体机e2，工控一体机e2设于电控箱e01上，CCD相机成像和显微成像系统操作界面显示在工控一体机e2上。光源模块1、像差调校装置、CCD相机和工控一体机e2 通过导线与电控箱e01连接。

参见图20，电控箱e01上设有直流电接头e11、光强控制器e12和显示器e13、220V电源接头e14、直流开关电源e15和按钮开关e16。外界220V 交流电通过220V电源接头e14接入电控箱e01内部，220V电源接头e14另一端通过导线与直流开关电源e15的220V交流电接线端子连接，经直流开关电源e15的转换，220V交流电转换为直流电，直流开关电源e15上的直流接线端子与电控箱e01上的直流电接头e11、光强控制器e12及显示器 e13、按钮开关e16通过导线串联，直流电接头e11再通过线缆串联至光源模块1的线缆接头118上。按下按钮开关e16，整个电路导通，完成电控箱 e01对光源模块1的供电。转动光强控制器e12及显示器e13上的调节旋钮调节整个电路的电流，同时其上的显示器e13会显示电流大小，从而实现对光源模块1光强的定量控制。

照明模块2、目镜a3和管镜5连线方向为主光路延伸方向，导电弹片位于主光路一侧，将所需波段的LED灯101或者卤素灯102通过第一转盘 103转动至主光路上，主光路上的光源底部的导电环抵接在转动件108上与导电弹片连通导电，该光源负极连通点亮。转动件108的设置使导电环与转动件108紧密可靠接触，同时能减少导电环与导电弹片之间的摩擦，增加导电环与导电弹片的使用寿命。

定位部件110为弹簧柱塞，弹簧柱塞有两个，两个弹簧柱塞对称设于第一顶板1091上，第一转盘103转动时弹簧柱塞顶部被压下，第一转盘103 转动到位后弹簧柱塞顶部被弹簧顶起复位，第一转盘的底部设有倒“V”卡槽，弹簧柱塞顶部复位后卡接在“V”卡槽内以定位第一转盘103，防止第一转盘103晃动，保证所需光源始终对准主光路。

第一转接件91和第二转接件b11均为螺纹转接件。第一转接件91中部设有圆孔，第一转接件91嵌设于观察切换装置9的底壁上，第一转接件 91的内壁面设有螺纹，管镜5螺纹配合在第一转接件91的内壁面上；固定在观察切换装置9上的第一转接件91口径最大，当需要切换较小口径的管镜5时，在最外侧的第一转接件91内嵌设较小口径的第一转接件91，再在小口径第一转接件91上连接小口径管镜5，最外侧第一转接件91内可逐级套设多个口径比其小的第一转接件91，以转接不同口径大小的管镜5。

参见图21，物镜转换装置b01一端连接在立柱3上，另一端向主光路方向延伸，物镜转换装置b01中部设有通孔，第二转接件b11嵌设在该通孔内。第二转接件b11中部设有圆孔，第二转接件b11的内壁面设有螺纹，显微物镜6螺纹配合在第二转接件b11的内壁面上；固定在物镜转换装置 b01上的第二转接件b11的口径最大，不同物镜口径不同，当需要切换较小口径的物镜时，在最外侧的第二转接件b11内嵌设较小口径的第二转接件 b11，再在小口径第二转接件b11上连接小口径物镜，最外侧第二转接件b11 内可逐级套设多个口径比其小的第二转接件b11，以转接不同口径大小的物镜。

通孔外的物镜转换装置b01上设有插接孔，滤光片固定座b12通过插接孔可插拔地插接在物镜转换装置b01上，滤光片固定座b12上设有发射滤光片，可根据工作需要更换不同波段的发射滤光片。发射滤光片和滤光片固定座b12位于显微物镜6上部。物镜转换装置b01与观察切换装置9 之间设有可伸缩遮光筒。

显微成像系统还包括三滑块立式导轨7(型号为LWZ40-L300)，三滑块立式导轨7包括第四底座和三个滑块，第四底座固定在立柱3上，三个滑块自上至下依次为第一滑块、第二滑块和第三滑块，观察切换装置9与第一滑块连接，物镜转换装置b01一端固定在第二滑块上，像差调校装置与第三滑块连接。

参见图4、图13至图16，像差调校装置包括调校组件、第三底座d2 和第二转盘d3。调校组件包括四个手动推动机构d11和四个电动推动机构 d12；四个手动推动机构d11和电动推动机构d12间隔分布在显微物镜6的周向；手动推动机构d11和电动推动机构d12的驱动端适于抵接并推动显微物镜6以调整显微物镜6的位置。最佳地，手动推动机构d11为手动微分促动器，电动推动机构d12为压电促动器。

第三底座d2的第一端固定在第三滑块上，第二端横截面呈圆环形；第二转盘d3横截面呈圆环形，第二转盘d3上设有多个圆弧形通孔d31，多个圆弧形通孔d31分布在第二转盘d3的同一个圆周上并沿周向等间距排布，螺钉穿设圆弧形通孔d31将第二转盘d3固定在第三底座d2顶部。圆弧形通孔d31内侧的第二转盘d3上设有多个沿第二转盘d3的周向等间距排布的第二通孔d32。

像差调校装置还包括第一支架d4，参见图13和图15，第一支架d4包括挂接部d41和伸出部d42，挂接部d41沿圆弧线延伸，其两端设有U型槽，伸出部d42穿设出第二通孔d32，挂接部d41的底部抵接在第二转盘d3顶部，螺钉穿设挂接部d41两端的U型槽将第一支架d4固定在第二转盘d3 上。手动微分促动器和压电促动器分别固定在第一支架d4上并沿第二转盘 d3径向排布，手动微分促动器和压电促动器的驱动端分别设有转接杆d13，转接杆d13的端部穿设有顶针d14，多个顶针d14指向显微物镜6以调整显微物镜6中敏感镜片的方位，实现显微物镜6像差调校。压电促动器上设有压力传感器，压电促动器和压力传感器与像差调校控制系统电连接。

根据探测机构探测到的显微镜的成像，采用像差调校装置调整显微物镜6中敏感镜片的方位。像差调校装置包括四个手动微分促动器和四个压电促动器，显微物镜6需要像差调校时既可以手动调校也可以电动调校。当需要手动调校时，沿周向旋转并固定第二转盘d3和第一支架d4，使手动微分促动器前端的顶针d14对准显微物镜6外壁面上的像差调整孔位，转动手动微分促动器旋钮以使顶针d14推动显微物镜6调整其内敏感镜片的方位。

当需要电动调校时，沿周向旋转并固定第二转盘d3和第一支架d4，使压电促动器前端的顶针d14对准显微物镜6外壁面上的像差调整孔位，通过在像差调校控制系统中输入相应地步进数值，使压电促动器前端的顶针 d14向前或者向后移动以调整显微物镜6中敏感镜片的方位，完成显微物镜 6像差电动调校。相比现有的只能通过手动推动顶丝的调整方式，电动调校可定量控制，步进小，调节精度高、调校效率高、操作方便。电动调整过程中可根据压力传感器的阈值来确定压电促动器推杆99的推进量，防止推进量过大推杆99承受压力过大损坏压电促动器及显微物镜中的镜片。

参见图3、图10至图12，观察切换装置9包括第二顶板92、第一底板93、四个第二侧板94和倾斜板95，第二顶板92、第一底板93、四个第二侧板94和倾斜板95围成安装腔，安装腔内设有直角棱镜a2和光阑a4。第一底板93固定在第二支撑板910上，第二支撑板910与第一滑块连接。具体地，第一底板93内壁面上设有第二支架96，第二支架96顶部设有第一滑轨，直角棱镜a2和光阑a4固定在第一支撑板98上，第一支撑板98底部设有第四滑块97，第四滑块97滑动设于第一滑轨上。第一支撑杆侧边固定有推杆99，推杆99端部伸出第二侧板94。第二转接件b11嵌设在第一底板93上。

探测机构包括光电探测器a1和目镜a3，例如，光电探测器a1为CCD 相机，CCD相机设于观察切换装置9的第二顶板92顶面并位于主光路上；目镜a3设于观察切换装置9的倾斜板95上，倾斜板95与直角棱镜a2的出光面平行。

通过推杆99推动第一支撑板98，使直角棱镜a2处于主光路上，此时可通过CCD相机和目镜a3同时观察显微镜成像系统成像；继续移动第一支撑板98，使光阑a4处于主光路上，此时只能通过CCD相机观察显微镜成像系统成像。

显微成像系统还包括探测调整装置c01；探测调整装置c01设于观察切换装置9的第二顶板92上，参见图7至图9，探测调整装置c01包括轴向调节机构和设于轴向调节机构上的多向调节机构。CCD相机设于多向调节机构顶部，轴向调节机构用于调节CCD相机的感光表面距离显微物镜6的轴向距离，多向调节机构用于调节CCD相机的感光表面相对显微物镜6的倾斜角度。

具体地，参见图7和图8，轴向调节机构包括固定底圈c11、内圈c12、中圈c13、外圈c14、顶部挡圈c15、导钉c16和锁紧螺钉c17。外圈c14 螺纹配合在固定底圈c11外，内圈c12与外圈c14螺纹配合，中圈c13位于外圈c14与内圈c12之间并分别与内圈c12和外圈c14间隙配合。中圈 c13外壁面上设有环形凹槽，内圈c12外壁面上设有长条形限位槽，长条形限位槽沿内圈c12高度方向延伸，导钉c16的头部卡接在环形凹槽内，导钉c16远离其头部的另一端伸入限位槽，导钉c16另一端的外壁面分别抵接在限位槽的侧壁上以限制内圈c12转动。顶部挡圈c15设于外圈c14底部限制外圈c14轴向移动。中圈c13外壁面设有环形凹槽，锁紧螺钉c17 穿设在外圈c14上并伸入中圈c13的环形凹槽内。

初始状态，内圈c12与中圈c13间隙配合，转动外圈c14，由于导钉 c16的限制，内圈c12上下移动而不会转动，以使内圈c12升高或降低，实现CCD相机的感光表面距离显微物镜6的轴向距离调节。轴向距离调节完成，向内拧锁紧螺钉c17使锁紧螺钉c17抵接在中圈c13的环形凹槽槽底，使中圈c13压紧在内圈c12上，通过中圈c13与内圈c12之间的摩擦力锁紧固定内圈c12。

多向调节机构包括固定部件c21和活动部件，固定部件c21的底部穿设在内圈c12的中部，固定部件c21的底部以上的底面抵接在内圈c12顶面上。固定部件c21具有可容纳活动部件的容纳腔，活动部件可多向活动地设于固定部件c21的容纳腔内。具体地，活动部件包括竖直部c221和球面部c222，竖直部c221呈圆柱状，球面部c222外壁面呈半球面，固定部件c21顶部设有与球面部c222配合的弧面，竖直部c221伸入固定部件c21 的容纳腔中，球面部c222搭接在固定部件c21顶部的弧面上。

固定部件c21上穿设有调节机构，调节机构包括多个调节部件c231和锁紧装置c232。例如，调节部件c231为螺杆，四个螺杆沿固定部件c21的周向等间隔设置，向内或者向外转动螺杆以使其朝向竖直部c221的一端朝向或远离竖直部c221运动以调节活动部件的俯仰倾斜，CCD相机固定在活动部件顶部，从而调整CCD相机的感光表面相对显微物镜6的倾斜角度。 CCD相机倾斜角度调整好后通过锁紧装置c232锁定螺杆，防止螺杆和活动部件在使用过程中晃动。具体地，锁紧装置包括螺纹环和多个紧定螺钉(图中未示出)，螺纹环内壁面设有螺纹并套设在螺杆上，螺纹环径向设有多个沿其周向间隔布置的螺纹孔，紧定螺钉穿设在该螺纹孔内，螺杆移动到位后向下拧紧紧定螺钉，紧定螺钉抵接在螺杆周向以限制螺杆转动从而锁定螺杆。通过轴向调节机构和多向调节机构调整CCD相机的感光表面距离显微物镜6的轴向距离和倾斜角度，保证CCD相机获得最佳图像。

立柱3顶部设有滑轮配重装置8，两个滑轮固定在立柱3顶部，钢绳绕设在两个滑轮上，钢绳一端伸入立柱3内腔中并连接配重块，另一端连接第二支撑板910，滑轮配重装置8用于平衡观察切换装置9的配重，防止其重量超出三滑块立式导轨7的承载极限。

显微成像系统在显微物镜6像质评价方面，可以进行点扩散函数的评价又可以进行传递函数的评价，还可以进行显微物镜6自发荧光定性测试。在使用范围上，既能够满足常规显微物镜6的装校及检测，又能够满足宽光谱、长工作距、不同浸液介质、大视场等特殊平场复消色显微物镜6的装校及检测。以下对此做一一说明：

(1)显微物镜6点扩散函数评价：

参见图23，将靶标板放在载物台10上，利用显微成像系统对靶标聚焦，将靶标板上图案1的星点图移至并充满视场，要求星点尺寸小于显微物镜6 分辨率的二分之一，CCD相机获得的图像即为显微物镜6在不同视场下的点扩散函数灰度图，利用图像处理方法，可提取任意视场点扩散函数归一化强度分布，依据强度分布可以分析显微物镜6不同视场下像差类别、大小及场平度等信息。

(2)显微物镜6传递函数评价：

参见图23，将靶标板放在载物台10上，对靶标聚焦，将靶标板图案2 的子午(或弧矢)刀口靶标移至中心视场，将CCD相机获得的图像数字化处理即获得中心视场子午(或弧矢)边缘扩散函数，对边缘扩散函数求导，即可获得显微物镜6中心视场子午(或弧矢)传递函数。利用载物台10将靶标移至其它视场，同样处理方法即可计算任意子午(或弧矢)视场传递函数。

(3)显微物镜6自发荧光定性测试：

采用高功率LED灯101作为激发光源，在LED灯后加激发滤光片，在物镜与管镜5之间加发射滤光片，将光电探测器a1换为光电倍增管或能量计，将靶标板放在载物台10上，利用目视系统清晰成像，取下物镜，记下不装物镜时光电倍增管的平均数值(即噪声信息)，装上物镜后，若光电倍增管能量平均值增大且超出最大噪声范围，说明显微物镜6在发射滤光片波段区间存在自发荧光。

(4)常规显微物镜6的装校及检测：

通过螺纹转接件将常规显微物镜6和与之匹配的管镜5安装到显微成像系统上，转动光源模块1的第一转盘103选择合适波段的光源，选择相机成像或者目视成像，使用调焦导轨对靶标板调焦，最后依据成像效果完成常规显微物镜6的装校及检测。

(5)宽光谱显微物镜6的装校及检测：

将宽光谱显微物镜6和与之匹配的管镜5安装到显微成像系统上，将所需光谱范围内的LED灯置于光源模块1中，然后转动光源模块1的第一转盘103将其切换至主光路，选择相机成像或者目视成像，使用调焦导轨对靶标板调焦，最后依据成像效果完成宽光谱显微物镜6的装校及检测。

(6)长工作距显微物镜6的装校及检测：

将长工作距显微物镜6和与之匹配的管镜5安装到显微成像系统上，调节三滑块立式导轨7上的三个滑块及与三个滑块连接的观察切换装置9、物镜转换装置b01和像差调校装置的相对位置，选择合适波段的光源，选择相机成像或者目视成像，使用调焦导轨对靶标板调焦，最后依据成像效果完成长工作距显微物镜6的装校及检测。

(7)不同浸液介质显微物镜6的装校及检测：

将特定浸液介质显微物镜6和与之匹配的管镜5安装到显微成像系统上，选择合适波段的光源，选择相机成像或者目视成像，在星点板和聚光镜上浸入适量的所需液体，使用调焦导轨对靶标板调焦，最后依据成像效果完成浸液显微物镜6的装校及检测。

(8)大视场显微物镜6的装校及检测：

将大视场显微物镜6和与之匹配的管镜5安装到显微成像系统上。大视场显微物镜6一般伴随着长工作距，其装校及检测类似于长工作距显微物镜6的装校及检测。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (13)

1.一种用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，包括

立柱(3)和第一底座(4)，所述立柱(3)设置在所述第一底座(4)上；

观察切换装置(9)和管镜(5)，所述观察切换装置(9)可上下滑动地设于所述立柱(3)上；所述管镜(5)通过第一转接件(91)可拆卸地设置在所述观察切换装置(9)上；所述观察切换装置(9)上设有探测机构；

物镜转换装置(b01)和显微物镜(6)，所述物镜转换装置(b01)可上下滑动地设于所述立柱(3)上；所述显微物镜(6)通过第二转接件(b11)可拆卸地设置在所述物镜转换装置(b01)上；

像差调校装置，可相对所述立柱(3)上下滑动地设于所述立柱(3)上；所述像差调校装置用于对所述显微物镜(6)进行像差调校；

照明装置，其包括光源模块(1)和照明模块(2)，所述光源模块(1)设于所述第一底座(4)内，所述光源模块(1)适于提供不同波长的光源；照明模块(2)设于所述第一底座(4)上并位于所述光源模块(1)顶部；所述管镜(5)、显微物镜(6)、像差调校装置、照明模块(2)的轴线均与主光轴重合；

载物台(10)，可上下滑动地设于所述立柱(3)上；所述载物台(10)位于所述照明模块(2)顶部。

2.根据权利要求1所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述光源模块(1)包括多个不同波长的光源和第一转盘(103)；

所述第一转盘(103)可转动地设于所述第一底座(4)上；所述第一转盘(103)上设有与所述光源数量对应的安装腔，多个所述安装腔分布在同一圆周上，所述光源设于所述安装腔内，转动所述第一转盘(103)以将所需波长的光源转动至主光路上。

3.根据权利要求2所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述光源模块(1)还包括导电滑环和转轴(105)，所述转轴(105)设于所述第一转盘(103)的旋转中心处，所述导电滑环的转子(1042)与所述转轴(105)固连；

每个所述光源下部设有与所述光源电连接的第一导电部件(106)；所述光源模块(1)还包括设于所述主光路侧边的第二导电部件(107)，所述第二导电部件(107)与所述导电滑环电连接，所需波长的光源转动至主光路处其对应的所述第一导电部件(106)与所述第二导电部件(107)电连通，以为主光路上的光源供电。

4.根据权利要求3所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述第一导电部件(106)呈环状，所述第一导电部件(106)设于所述光源底部的第一转盘(103)上；所述第二导电部件(107)上设有与所述第一导电部件(106)配合的转动件(108)，所述转动件(108)与所述第二导电部件(107)电连接；所述第一导电部件(106)运动至主光路时其外壁面抵接在所述转动件(108)上。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述光源模块(1)还包括第二底座(109)和定位部件(110)，所述第一转盘(103)可转动地设于所述第二底座(109)上；

所述定位部件(110)可上下伸缩地设于所述第二底座(109)上；所述第一转盘(103)转动到位后，所述定位部件(110)抵接在所述第一转盘(103)上以固定所述第一转盘(103)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述第一转接件(91)嵌设于所述观察切换装置(9)的底壁上；所述第一转接件(91)的内壁面设有螺纹，所述管镜(5)螺纹配合在所述第一转接件(91)的内壁面上；所述第一转接件(91)内可逐级套设多个口径比最外侧第一转接件(91)口径小的第一转接件(91)，以转接不同口径大小的管镜(5)。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述第二转接件(b11)嵌设于所述物镜转换装置(b01)上；所述第二转接件(b11)的内壁面设有螺纹，所述显微物镜(6)螺纹配合在所述第二转接件(b11)的内壁面上；所述第二转接件(b11)内可逐级套设多个口径比最外侧第二转接件(b11)口径小的第二转接件(b11)，以转接不同口径大小的显微物镜(6)。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述像差调校装置包括调校组件，所述调校组件包括多个手动推动机构(d11)和多个电动推动机构(d12)；多个所述手动推动机构(d11)和电动推动机构(d12)间隔分布在所述显微物镜(6)的周向；所述手动推动机构(d11)和电动推动机构(d12)的驱动端适于抵接并推动所述显微物镜(6)以调整所述显微物镜(6)的位置。

9.根据权利要求8所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述手动推动机构(d11)为手动微分促动器；所述电动推动机构(d12)为压电促动器。

10.根据权利要求8所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述像差调校装置包括第三底座(d2)和第二转盘(d3)；

所述第三底座(d2)可滑动地设于所述立柱(3)上，所述第二转盘(d3)可转动地设于所述第三底座(d2)上；所述手动推动机构(d11)和电动推动机构(d12)可转动地设于所述第二转盘上。

11.根据权利要求8所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述探测机构包括光电探测器(a1)和目镜(a3)，所述光电探测器(a1)设于所述观察切换装置(9)顶部并位于主光路上；所述用于显微物镜装调及检测的显微成像系统还包括直角棱镜(a2)，所述直角棱镜(a2)设于所述观察切换装置(9)内部并可移动至主光路上；所述目镜(a3)设于所述观察切换装置(9)上。

12.根据权利要求11所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，还包括探测调整装置(c01)；所述探测调整装置(c01)设于所述观察切换装置(9)顶部，所述探测调整装置(c01)包括轴向调节机构和设于轴向调节机构上的多向调节机构；

所述光电探测器(a1)设于所述多向调节机构顶部；所述轴向调节机构用于调节所述光电探测器(a1)的感光表面距离所述显微物镜(6)的轴向距离；所述多向调节机构用于调节所述感光表面相对所述显微物镜(6)的倾斜角度。

13.根据权利要求12所述的用于显微物镜装调及检测的显微成像系统，其特征在于，所述多向调节机构包括固定部件(c21)和活动部件；所述固定部件(c21)设于所述轴向调节机构顶部，所述固定部件(c21)具有可容纳所述活动部件的容纳腔；所述活动部件可多向活动地设于所述容纳腔内；

所述固定部件(c21)上穿设有调节机构，所述调节机构包括多个调节部件(c231)；多个所述调节部件(c231)间隔设置在所述固定部件(c21)的周向上；所述调节部件(c231)可朝向或远离所述活动部件运动以调节所述活动部件的倾角。

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