本發(fā)明雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置屬于光學(xué)顯微照明技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著顯微技術(shù)的發(fā)展，反射式顯微成像系統(tǒng)越來(lái)越受到重視。能夠在大數(shù)值孔徑角下實(shí)現(xiàn)成像的結(jié)構(gòu)分別是：拋物反射鏡、雙曲線反射鏡和橢球面反射鏡，其中，橢球面反射鏡憑借提高數(shù)值孔徑和增強(qiáng)對(duì)比度的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在光學(xué)共焦顯微技術(shù)和光學(xué)精密測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域中，例如申請(qǐng)?zhí)枮?01210244377.2的發(fā)明專利《基于橢球反射照明共焦測(cè)量裝置》。

然而，橢球面反射鏡有較大的收集孔徑角，對(duì)裝調(diào)精度要求非常高，容易產(chǎn)生巨大像差。所以為保證橢球面反射鏡的有效使用，需要對(duì)橢球面反射鏡進(jìn)行高精度定位。對(duì)于橢球面反射鏡雙焦點(diǎn)的高精度定位問(wèn)題的重要性，一方面，當(dāng)點(diǎn)源與橢球面反射鏡遠(yuǎn)焦點(diǎn)稍微在徑向偏離一點(diǎn)時(shí)，會(huì)引起較大的慧差和像散；另一方面，只有當(dāng)樣品表面處于橢球面反射鏡近焦點(diǎn)處時(shí)，橢球面反射鏡發(fā)揮其大數(shù)值孔徑優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)悠樊a(chǎn)生分辨率高、清晰度大、對(duì)比度強(qiáng)的光學(xué)圖像，稍有偏差，成像效果會(huì)顯著下降，從而造成無(wú)法成像的問(wèn)題。

傳統(tǒng)的橢球反射鏡焦點(diǎn)定位多采用三坐標(biāo)空間測(cè)量法，使得物鏡焦點(diǎn)、針孔等與橢球面反射鏡的焦點(diǎn)重合。但是這種測(cè)量方法效率低，方法復(fù)雜，而且對(duì)于橢球面反射鏡近焦點(diǎn)來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的測(cè)量方法無(wú)法解決。如果在設(shè)計(jì)橢球面反射鏡系統(tǒng)時(shí)能夠避開(kāi)復(fù)雜的空間三維測(cè)量，那么會(huì)大大降低橢球面反射鏡系統(tǒng)測(cè)量的復(fù)雜性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置，通過(guò)特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，回避了空間三維測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了對(duì)橢球面反射鏡免定位的技術(shù)目的。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置，包括同軸設(shè)置的固定盤(pán)、物鏡、物鏡轉(zhuǎn)接件、橢球面反射鏡和固定套筒；

所述固定盤(pán)安裝在固定套筒內(nèi)部，固定盤(pán)中心開(kāi)有螺紋孔，用于固定物鏡的物鏡轉(zhuǎn)接件與所述螺紋孔螺紋連接，通過(guò)在螺紋孔中旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)物鏡在光軸上移動(dòng)，使物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合；

所述橢球面反射鏡近焦點(diǎn)同時(shí)位于橢球面反射鏡的端面上和固定套筒的端面上。

上述雙焦點(diǎn)免定位橢球面反射鏡照明裝置，物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合，調(diào)整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡的近焦點(diǎn)處放置點(diǎn)光源，在物鏡后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉(zhuǎn)接件，使物鏡在光軸上移動(dòng)；

步驟c、觀察屏或成像器件上的圓形光斑光強(qiáng)為最大值時(shí)，物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合。

上述雙焦點(diǎn)免定位橢球面反射鏡照明裝置，物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合，調(diào)整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡的近焦點(diǎn)處放置點(diǎn)光源，在物鏡后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉(zhuǎn)接件，使物鏡在光軸上移動(dòng)；

步驟c、使觀察屏或成像器件在光軸上移動(dòng)，在觀察屏或成像器件上的圓形光斑大小不變時(shí)，物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合。

有益效果：

第一、通過(guò)將固定盤(pán)、物鏡、物鏡轉(zhuǎn)接件、橢球面反射鏡同軸安裝在固定套筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)物鏡于橢球面反射鏡同軸設(shè)置的免定位；

第二、通過(guò)固定盤(pán)中心開(kāi)有螺紋孔，用于固定物鏡的物鏡轉(zhuǎn)接件與所述螺紋孔螺紋連接，通過(guò)在螺紋孔中旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)物鏡在光軸上移動(dòng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并配合光學(xué)成像方法觀察光斑大小的技術(shù)手段，直接實(shí)現(xiàn)物鏡焦點(diǎn)與橢球面反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合，實(shí)現(xiàn)對(duì)橢球面反射鏡遠(yuǎn)焦點(diǎn)免定位的技術(shù)目的；

第三、通過(guò)橢球面反射鏡近焦點(diǎn)同時(shí)位于橢球面反射鏡的端面上和固定套筒的端面上的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)橢球面反射鏡近焦點(diǎn)免定位的技術(shù)目的；

以上三個(gè)技術(shù)目的相結(jié)合，回避了空間三維測(cè)量，使得本發(fā)明具有免定位的有益效果。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1固定盤(pán)、2物鏡、3物鏡轉(zhuǎn)接件、4橢球面反射鏡、5固定套筒。

具體實(shí)施例

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明裝置的具體實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

具體實(shí)施例一

本實(shí)施例的雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置包括同軸設(shè)置的固定盤(pán)1、物鏡2、物鏡轉(zhuǎn)接件3、橢球面反射鏡4和固定套筒5；

所述固定盤(pán)1安裝在固定套筒5內(nèi)部，固定盤(pán)1中心開(kāi)有螺紋孔，用于固定物鏡2的物鏡轉(zhuǎn)接件3與所述螺紋孔螺紋連接，通過(guò)在螺紋孔中旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)物鏡2在光軸上移動(dòng)，使物鏡2焦點(diǎn)與橢球面反射鏡4的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合；

所述橢球面反射鏡4近焦點(diǎn)同時(shí)位于橢球面反射鏡4的端面上和固定套筒5的端面上。

具體實(shí)施例二

本實(shí)施例的雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置，在具體實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定物鏡2焦點(diǎn)與橢球面反射鏡4的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合，調(diào)整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡4的近焦點(diǎn)處放置點(diǎn)光源，在物鏡2后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉(zhuǎn)接件3，使物鏡2在光軸上移動(dòng)；

步驟c、觀察屏或成像器件上的圓形光斑光強(qiáng)為最大值時(shí)，物鏡2焦點(diǎn)與橢球面反射鏡4的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合。

具體實(shí)施例三

本實(shí)施例的雙焦點(diǎn)免定位的橢球面反射鏡照明裝置，在具體實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步限定物鏡2焦點(diǎn)與橢球面反射鏡4的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合，調(diào)整步驟及判斷方法如下：

步驟a、在橢球面反射鏡4的近焦點(diǎn)處放置點(diǎn)光源，在物鏡2后方放置觀察屏或成像器件；

步驟b、旋擰物鏡轉(zhuǎn)接件3，使物鏡2在光軸上移動(dòng)；

步驟c、使觀察屏或成像器件在光軸上移動(dòng)，在觀察屏或成像器件上的圓形光斑大小不變時(shí)，物鏡2焦點(diǎn)與橢球面反射鏡4的遠(yuǎn)焦點(diǎn)重合。

需要說(shuō)明的是，附圖中無(wú)需給出光源、觀察屏以及成像器件的具體示意圖，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)講，是能夠理解本發(fā)明技術(shù)方案的，做到了充分公開(kāi)。