基于液体透镜自动聚焦显微成像系统设计

摘要

设计一种新型自动聚焦显微成像系统，该设计在不移动显微镜或像面情况下，利用液体透镜调节显微成像系统筒镜焦距，对物距离焦进行补偿。本文介绍了微流体透镜调焦方法，理论推导出物距与筒镜焦距的关系曲线。通过ZEMAX优化，设计出一套自动聚焦显微成像系统。该系统以数值孔径为0.25的10×无穷远平常消色差显微为物镜，以液体透镜和4片球面透镜为筒镜，空间分辨率达到1.22微米，物距可离焦范围为±0.5 mm。在不同物距离焦情况下，系统光学传递函数在72 lp/mm处均大于0.2。该设计具有结构紧凑、无机械运动部件、反应速度快等特点，大幅降低了光机系统复杂性。