一种数字全息显微成像设备光路共焦装置的制作方法

本发明涉及显微成像技术领域，具体为一种数字全息显微成像设备光路共焦装置。

背景技术：

共聚焦显微成像技术是一种利用逐点扫描照明并伴随空间针孔滤波去除样品焦点平面外散射光的光学成像技术，尽管该技术空间分辨能力理论上未突破衍射极限，但相比传统成像，这一技术物像对比度显著提高，从而优化了成像质量，利用共聚焦显微成像技术而制作的显微镜被称为共聚焦显微镜，其中光路共焦装置是共聚焦显微镜的重要组成部分；

但是目前市场上的光路共焦装置中的无法对快速的对聚集平面进行调节，减低了共聚焦显微镜的观测效率。

技术实现要素：

本发明提供一种数字全息显微成像设备光路共焦装置，可以有效解决上述背景技术中提出的光路共焦装置中的无法对快速的对聚集平面进行调节，减低了共聚焦显微镜的观测效率的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数字全息显微成像设备光路共焦装置，包括：

对焦机构，用于对光路共焦装置聚焦平面的高度进行调节，使焦点位于被观测物体上；

转换机构，用于针对不同荧光染剂快速变换半透镜的类型，确保观测的准确性；

调节机构，用于调节观测的范围，提高观测的准确度；

防偏移机构，用于减小激光传送过程中的偏移量，提高光源的质量。

包括聚焦管，所述聚焦管底端固定连接有连接环，所述聚焦管内侧设置有对焦机构，所述对焦机构包括螺旋滑轨、滑移管、摩擦带、导管、安装座、摩擦轮、安装环和聚光透镜；

所述聚焦管内侧设置有螺旋滑轨，所述螺旋滑轨内侧活动连接有滑移管，所述滑移管外侧对应螺旋滑轨内侧位置处螺旋盘绕有摩擦带，所述滑移管两端均固定连接有导管，所述聚焦管一侧中部固定连接有安装座，所述安装座内侧转动连接有摩擦轮，所述摩擦轮侧面与摩擦带外侧紧密贴合，所述滑移管内侧中部设置有安装环，所述安装环内侧固定连接有聚光透镜。

优选的，所述摩擦带两侧分别与螺旋滑轨两侧紧密贴合，所述摩擦带与螺旋滑轨之间的摩擦力大于摩擦带所受重力。

优选的，所述聚焦管顶端固定连接有安装管，所述安装管外侧固定连接有安装块，所述安装管顶端固定连接有密封盒，所述密封盒内侧底端转动连接有转换机构，所述转换机构包括调节块、调节架、反射半透镜、辅助半透镜、转动盘、连接管、复位弹簧、定位扣和定位槽；

所述密封盒内侧底端转动连接有调节块，所述调节块四侧面均固定连接有调节架，所述调节架内侧中部固定连接有反射半透镜，所述调节架内侧顶部固定连接有辅助半透镜，所述调节块顶端中部固定连接有转动盘，所述调节块顶端对应转动盘一侧位置处固定连接有连接管，所述连接管内侧底端固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧顶端固定连接有定位扣。

优选的，所述密封盒内侧顶端对应定位扣底端位置处开设有定位槽,所述定位槽沿转动盘圆周方向均匀分布有四个，所述定位扣与定位槽之间相互配合。

优选的，所述反射半透镜包括三片不同的单色半透镜和一片多色半透镜，所述辅助半透镜与对应反射半透镜种类相同。

优选的，所述密封盒顶端固定连接有调节机构，所述调节机构包括调节管、安装槽、转动管、螺旋槽、驱动板、聚焦针孔板、导向板和导向槽；

所述密封盒顶端固定连接有调节管，所述调节管外侧中部对称开设有安装槽，所述安装槽内转动连接有转动管，所述转动管内侧开设有螺旋槽，所述螺旋槽内侧活动连接有驱动板，所述驱动板一端固定连接有聚焦针孔板，所述聚焦针孔板另一端固定连接有导向板，所述调节管内侧中部对应导向板和驱动板两侧位置处均开设有导向槽。

优选的，所述导向板和驱动板两侧均与导向槽内壁紧密贴合。

优选的，所述安装块内侧开设有激光通道，所述激光通道内侧一端固定连接有光源针孔板，所述激光通道内侧中部开设有摆动槽，所述激光通道内侧对应摆动槽两端位置处均固定连接有限位板，所述限位板中部转动连接有防偏移机构，所述防偏移机构包括导光管、限位环、透光镜、反射盒、底部反射镜、梯形块、顶部反射镜和激光发生器；

所述限位板中部转动连接有导光管，所述导光管外侧对应限位板一侧位置处设置有限位环，所述导光管内侧一端设置有透光镜，所述导光管一端固定连接有反射盒，所述反射盒底部两侧均粘接有底部反射镜，所述反射盒内侧顶端中部固定连接有梯形块，所述梯形块两侧均粘接有顶部反射镜。

优选的，所述激光通道另一端固定连接有激光发生器，所述激光发生器输入端与市电的输出端电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便：

1.设置了螺旋滑轨、滑移管、摩擦带、导管、安装座和摩擦轮，在对聚焦平面的高度进行调节时，通过摩擦带和摩擦轮实现聚焦平面的高度的无级变化，通过摩擦轮、螺旋滑轨、滑移管和摩擦带之间的配合，由摩擦轮带动摩擦带和滑移管转动，在螺旋滑轨引导下滑移管沿聚焦管轴向移动，并通过安装环带动聚光透镜移动，使聚光透镜水平高度发生变化，进而对聚焦平面的高度进行了调节，调节操作简单，提高了共聚焦显微镜的观测效率。

2.设置了调节块、调节架、转动盘、连接管、复位弹簧、定位扣和定位槽，在观察过程中，通过调节块、调节架和转动盘之间的配合，对反射半透镜和辅助半透镜的类型进行快速转化，以便于更清晰的观测被不同荧光染剂染色的物质，通过连接管、复位弹簧、定位扣和定位槽的配合，对调节架的位置进行固定，使反射半透镜与聚光透镜之间保持对齐，优化了共聚焦显微镜使用过程。

3.设置了调节管、安装槽、转动管、螺旋槽、驱动板、导向板和导向槽，在聚集平面调整后，通过转动管、螺旋槽、驱动板和导向槽之间的配合对聚焦针孔板的位置进行调节，进而控制穿过聚焦针孔板的光线数量，通过导向板和导向槽之间的配合，使聚焦针孔板移动过程中保持数量平衡，优化了聚焦针孔板的调节过程。

4.设置了导光管、限位环、透光镜、反射盒、底部反射镜、梯形块和顶部反射镜，通过导光管和限位环的配合，将防偏移机构安装到限位板上，使共聚焦显微镜在受到振动时，反射盒通过导光管在摆动槽内进行摆动，减小激光发生器和光源针孔板之间的偏移量，通过反射盒、底部反射镜、梯形块和顶部反射镜之间的配合，使激光在反射盒内经过多次反射后依然保持射入时的方向从反射盒另一侧射出，进而提高了光路共焦装置中光源的质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明内部的结构示意图；

图3是本发明转换机构的结构示意图；

图4是本发明对焦机构的结构示意图；

图5是本发明防偏移机构的结构示意图；

图6是本发明调节机构的结构示意图；

图7是本发明图3中a区域的结构示意图；

图中标号：1、聚焦管；2、连接环；

3、对焦机构；301、螺旋滑轨；302、滑移管；303、摩擦带；304、导管；305、安装座；306、摩擦轮；307、安装环；308、聚光透镜；

4、安装管；5、安装块；6、密封盒；

7、转换机构；701、调节块；702、调节架；703、反射半透镜；704、辅助半透镜；705、转动盘；706、连接管；707、复位弹簧；708、定位扣；709、定位槽；

8、调节机构；801、调节管；802、安装槽；803、转动管；804、螺旋槽；805、驱动板；806、聚焦针孔板；807、导向板；808、导向槽；

9、激光通道；10、光源针孔板；11、摆动槽；12、限位板；

13、防偏移机构；1301、导光管；1302、限位环；1303、透光镜；1304、反射盒；1305、底部反射镜；1306、梯形块；1307、顶部反射镜；

14、激光发生器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-7所示，本发明提供一种技术方案，一种数字全息显微成像设备光路共焦装置，包括：

对焦机构3，用于对光路共焦装置聚焦平面的高度进行调节，使焦点位于被观测物体上；

转换机构7，用于针对不同荧光染剂快速变换半透镜的类型，确保观测的准确性；

调节机构8，用于调节观测的范围，提高观测的准确度；

防偏移机构13，用于减小激光传送过程中的偏移量，提高光源的质量。

包括聚焦管1，聚焦管1底端固定连接有连接环2，聚焦管1内侧设置有对焦机构3，对焦机构3包括螺旋滑轨301、滑移管302、摩擦带303、导管304、安装座305、摩擦轮306、安装环307和聚光透镜308；

聚焦管1内侧设置有螺旋滑轨301，螺旋滑轨301内侧活动连接有滑移管302，滑移管302外侧对应螺旋滑轨301内侧位置处螺旋盘绕有摩擦带303，滑移管302两端均固定连接有导管304，聚焦管1一侧中部固定连接有安装座305，安装座305内侧转动连接有摩擦轮306，摩擦轮306侧面与摩擦带303外侧紧密贴合，滑移管302内侧中部设置有安装环307，安装环307内侧固定连接有聚光透镜308，摩擦带303两侧分别与螺旋滑轨301两侧紧密贴合，摩擦带303与螺旋滑轨301之间的摩擦力大于摩擦带303所受重力，在对聚焦平面的高度进行调节时，通过摩擦带303和摩擦轮306实现聚焦平面的高度的无级变化，通过摩擦轮306、螺旋滑轨301、滑移管302和摩擦带303之间的配合，由摩擦轮306带动摩擦带303和滑移管302转动，在螺旋滑轨301引导下滑移管302沿聚焦管1轴向移动，并通过安装环307带动聚光透镜308移动，使聚光透镜308水平高度发生变化，进而对聚焦平面的高度进行了调节，调节操作简单，提高了共聚焦显微镜的观测效率；

聚焦管1顶端固定连接有安装管4，安装管4外侧固定连接有安装块5，安装管4顶端固定连接有密封盒6，密封盒6内侧底端转动连接有转换机构7，转换机构7包括调节块701、调节架702、反射半透镜703、辅助半透镜704、转动盘705、连接管706、复位弹簧707、定位扣708和定位槽709；

密封盒6内侧底端转动连接有调节块701，调节块701四侧面均固定连接有调节架702，调节架702内侧中部固定连接有反射半透镜703，调节架702内侧顶部固定连接有辅助半透镜704，反射半透镜703包括三片不同的单色半透镜和一片多色半透镜，辅助半透镜704与对应反射半透镜703种类相同，调节块701顶端中部固定连接有转动盘705，调节块701顶端对应转动盘705一侧位置处固定连接有连接管706，连接管706内侧底端固定连接有复位弹簧707，复位弹簧707顶端固定连接有定位扣708，密封盒6内侧顶端对应定位扣708底端位置处开设有定位槽709,定位槽709沿转动盘705圆周方向均匀分布有四个，定位扣708与定位槽709之间相互配合，在观察过程中，通过调节块701、调节架702和转动盘705之间的配合，对反射半透镜703和辅助半透镜704的类型进行快速转化，以便于更清晰的观测被不同荧光染剂染色的物质，通过连接管706、复位弹簧707、定位扣708和定位槽709的配合，对调节架702的位置进行固定，使反射半透镜703与聚光透镜308之间保持对齐，优化了共聚焦显微镜使用过程；

密封盒6顶端固定连接有调节机构8，调节机构8包括调节管801、安装槽802、转动管803、螺旋槽804、驱动板805、聚焦针孔板806、导向板807和导向槽808；

密封盒6顶端固定连接有调节管801，调节管801外侧中部对称开设有安装槽802，安装槽802内转动连接有转动管803，转动管803内侧开设有螺旋槽804，螺旋槽804内侧活动连接有驱动板805，驱动板805一端固定连接有聚焦针孔板806，聚焦针孔板806另一端固定连接有导向板807，调节管801内侧中部对应导向板807和驱动板805两侧位置处均开设有导向槽808，导向板807和驱动板805两侧均与导向槽808内壁紧密贴合，在聚集平面调整后，通过转动管803、螺旋槽804、驱动板805和导向槽808之间的配合对聚焦针孔板806的位置进行调节，进而控制穿过聚焦针孔板806的光线数量，通过导向板807和导向槽808之间的配合，使聚焦针孔板806移动过程中保持数量平衡，优化了聚焦针孔板806的调节过程；

安装块5内侧开设有激光通道9，激光通道9内侧一端固定连接有光源针孔板10，激光通道9内侧中部开设有摆动槽11，激光通道9内侧对应摆动槽11两端位置处均固定连接有限位板12，限位板12中部转动连接有防偏移机构13，防偏移机构13包括导光管1301、限位环1302、透光镜1303、反射盒1304、底部反射镜1305、梯形块1306、顶部反射镜1307和激光发生器14；

限位板12中部转动连接有导光管1301，导光管1301外侧对应限位板12一侧位置处设置有限位环1302，导光管1301内侧一端设置有透光镜1303，导光管1301一端固定连接有反射盒1304，反射盒1304底部两侧均粘接有底部反射镜1305，反射盒1304内侧顶端中部固定连接有梯形块1306，梯形块1306两侧均粘接有顶部反射镜1307，激光通道9另一端固定连接有激光发生器14，激光发生器14输入端与市电的输出端电性连接，通过导光管1301和限位环1302的配合，将防偏移机构13安装到限位板12上，使共聚焦显微镜在受到振动时，反射盒1304通过导光管1301在摆动槽11内进行摆动，减小激光发生器14和光源针孔板10之间的偏移量，通过反射盒1304、底部反射镜1305、梯形块1306和顶部反射镜1307之间的配合，使激光在反射盒1304内经过多次反射后依然保持射入时的方向从反射盒1304另一侧射出，进而提高了光路共焦装置中光源的质量。

本发明的工作原理及使用流程：本发明在实际应用过程中，将光路共焦装置安装到数字全息显微成像设备中，启动设备电源，对数字全息显微成像设备的各参数进行调节，在对聚焦平面的高度进行调节时，通过摩擦带303和摩擦轮306实现聚焦平面的高度的无级变化，通过摩擦轮306、螺旋滑轨301、滑移管302和摩擦带303之间的配合，由摩擦轮306带动摩擦带303和滑移管302转动，在螺旋滑轨301引导下滑移管302沿聚焦管1轴向移动，并通过安装环307带动聚光透镜308移动，使聚光透镜308水平高度发生变化，进而对聚焦平面的高度进行了调节，调节操作简单，提高了共聚焦显微镜的观测效率；

在聚集平面调整后，通过转动管803、螺旋槽804、驱动板805和导向槽808之间的配合对聚焦针孔板806的位置进行调节，进而控制穿过聚焦针孔板806的光线数量，通过导向板807和导向槽808之间的配合，使聚焦针孔板806移动过程中保持数量平衡，优化了聚焦针孔板806的调节过程；

在观察过程中，通过调节块701、调节架702和转动盘705之间的配合，对反射半透镜703和辅助半透镜704的类型进行快速转化，以便于更清晰的观测被不同荧光染剂染色的物质，通过连接管706、复位弹簧707、定位扣708和定位槽709的配合，对调节架702的位置进行固定，使反射半透镜703与聚光透镜308之间保持对齐，优化了共聚焦显微镜使用过程；

通过导光管1301和限位环1302的配合，将防偏移机构13安装到限位板12上，使共聚焦显微镜在受到振动时，反射盒1304通过导光管1301在摆动槽11内进行摆动，减小激光发生器14和光源针孔板10之间的偏移量，通过反射盒1304、底部反射镜1305、梯形块1306和顶部反射镜1307之间的配合，使激光在反射盒1304内经过多次反射后依然保持射入时的方向从反射盒1304另一侧射出，进而提高了光路共焦装置中光源的质量。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。