[发明专利]一种自聚焦光路系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及显微镜领域，尤其涉及一种自聚焦光路系统。 

【背景技术】

光学显微镜由载物台、照明系统、物镜，目镜和调焦机构等组成。利用调焦控制器可以驱动调焦机构，使物镜升降运动，从而使被观察物体能清晰成象。 

以前在电动平移台上下移动物镜进行自动对焦过程中，相机为了准确判定最佳清晰成像点，电动平移台在移动到最佳对焦点后还会移动一段距离S，在使用高倍物镜时，由于物镜工作距离很短，在移动S这段距离时可能会出现物镜与探测目标相撞的情况；并且由于电动平移台在整个过程中移动较慢，对焦过程中较费时间，如果平移台移动较快又会影响对焦精度和出现物镜与探测目标相撞的情况。 

因此，有必要对现有技术提出一种新的改进方案。 

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种自聚焦光路系统，其对焦精准，节约对焦时间，并且能够避免物镜与探测目标相撞的情况出现。 

为了解决上述问题，本发明提供了一种自聚焦光路系统，其包括对焦光源、集光镜、挡片、聚光镜、第一物镜或第一物镜组件、第二物镜及相机，所述集光镜位于所述对焦光源和挡片之间，所述挡片位于所述聚光镜和集光镜之间，所述对焦光源位于所述集光镜的焦面上，所述挡片位于所述聚光镜物方焦平面上， 

自聚焦时，所述对焦光源打开，所述对焦光源产生的光束依次经过所述集光镜、所述挡片、所述聚光镜、第一物镜或第一物镜组件投射到探测目标上以形成挡片像，在探测目标上的挡片像再经第一物镜或第一物镜组件和第二物镜成像在相机上，所述相机感应所述挡片像得到挡片图像， 

基于挡片图像的清晰度来逐步调整第一物镜或第一物镜组件的位置直到所述挡片图像的清晰度为最高。 

作为本发明一个优选的实施例，其还包括有：图像处理单元、对焦控制单元和对焦驱动单元， 

所述对焦驱动单元，以预定步长来逐步调整所述第一物镜或第一物镜组件相对于所述探测目标的距离，所述相机在所述第一物镜或第一物镜组件的每个位置都得到该位置对应的挡片图像， 

所述图像处理单元对第一物镜或第一物镜组件的每个位置的挡片图像进行图像分析以得到所述挡片图像的清晰度， 

所述对焦控制单元基于第一物镜或第一物镜组件的各个位置的挡片图像的清晰度找到最高清晰度的挡片图像对应的第一物镜或第一物镜组件的位置，并控制所述对焦驱动单元将第一物镜或第一物镜组件调整至最高清晰度的挡片图像对应的第一物镜或第一物镜组件的位置。 

作为本发明一个优选的实施例，自聚焦开始时，所述对焦控制单元控制所述对焦驱动单元将第一物镜或第一物镜组件驱动至远离所述探测目标的初始位置， 

在自聚焦开始后，所述对焦控制单元控制所述对焦驱动单元以预定步长将第一物镜或第一物镜组件逐步朝向所述探测目标移动，此时所述对焦控制单元基于依次得到的第一物镜或第一物镜组件的各个位置的挡片图像的清晰度确定所述挡片图像的清晰度是否已经经过最高值，在确定所述挡片图像的清晰度已经最高值后，所述对焦控制单元控制所述对焦驱动单元以预定步长将第一物镜或第一物镜组件逐步远离所述探测目标移动直到到达最高清晰度的挡片图像对应的第一物镜或第一物镜组件的位置。 

进一步的，本发明一种自聚焦光路系统，其包括对焦光源、集光镜、第一挡片、第二挡片、聚光镜、第一物镜或第一物镜组件、第二物镜及相机，所述集光镜位于所述对焦光源和第一挡片之间，所述第一挡片和第二挡片位于所述聚光镜和集光镜之间，所述对焦光源位于所述集光镜的焦面上，所述第一挡片位于所述聚光镜物方焦平面上， 

自聚焦时，所述对焦光源打开，所述对焦光源产生的光束依次经过所述集光镜、第一挡片、第二挡片、聚光镜、第一物镜或第一物镜组件投射到探测目标上以形成第一挡片像和第二挡片像，在探测目标上的第一挡片像和第二挡片像再经第一物镜或第一物镜组件和第二物镜成像在相机上，所述相机感应所述第一挡片像和第二挡片像得到第一挡片图像和第二挡片图像， 

基于第一挡片图像和第二挡片图像的清晰度来逐步调整第一物镜或第一物 镜组件的位置直到第一挡片图像的清晰度为最高。 

作为本发明一个优选的实施例，其还包括有：图像处理单元、对焦控制单元和对焦驱动单元， 

所述对焦驱动单元，以预定步长来逐步调整所述第一物镜或第一物镜组件相对于所述探测目标的距离，所述相机在所述第一物镜或第一物镜组件的每个位置都得到该位置对应的第一挡片图像和第二挡片图像，