[发明专利]用于使显微镜自动聚焦到基片上的方法、系统及装置

权利要求书

1.一种用于使显微镜自动聚焦到样本上的方法，所述方法包括：

将基片基本上垂直于所述显微镜的光轴放置，其中所述基片包括所述样本；

引导来自光源的光束从所述样本反射以产生反射光束；

改变所述基片与所述显微镜的物镜之间的距离；

利用检测器采集所述反射光束的一个或多个特性的多个测量值，其中在所述基片相对于所述物镜位于沿着所述显微镜的光轴的不同位置时采集所述多个测量值中的每一个测量值；

确定具有最佳焦距值的测量值；

将所述基片和/或所述物镜移动到初始聚焦位置，所述初始聚焦位置对应于所述基片和所述物镜之间对所述反射光束的测量值具有所述最佳焦距值的距离；

通过将初始聚焦位置的不确定度区间除以用于成像的物镜的景深来确定要采集的用于找到最佳聚焦位置的数字图像的数量；

通过沿着所述光轴将所述基片和/或所述物镜以多个梯级移动到所述初始聚焦位置上方和/或下方来采集所述基片的所确定数量的数字图像，其中每个梯级等于所述物镜的景深；

至少分析每个图像中的兴趣区域以确定每个图像的焦点度量；

确定哪个图像具有最佳焦点度量；以及

将所述基片和/或所述物镜移动到最终聚焦位置，所述最终聚焦位置对应于所述图像的具有用于使所述显微镜自动聚焦到所述样本上的所述最佳焦点度量的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述光源包括激光器。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述光源包括发光二极管(LED)。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括使来自所述光源的光束成形以产生准直光束。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述显微镜包括两个单独的光源：用于自动调焦的第一光源以及用于成像的第二单独光源。

6.根据权利要求5所述的方法，包括相对于来自所述第二单独光源的光束对来自所述第一光源的光束进行光谱移位。

7.根据权利要求5所述的方法，其中所述第一光源为发射波长在360nm至1000nm的光谱范围内任意处的激光器或LED，并且其中所述第二单独光源为发射波长在390nm至700nm的光谱范围内任意处的白光源。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述显微镜包括至少两个单独的检测通道，其中第一检测通道用于自动调焦，第二单独检测通道用于成像，并且其中所述方法包括从用于成像的所述第二单独检测通道分离出用于进行自动调焦的反射光束。

9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述显微镜包括用于自动调焦的第一检测通道以及用于采集来自所述样本的光束的至少一部分的多达8个不同的成像检测通道。

10.根据权利要求5所述的方法，其中引导来自所述第一光源的光束从所述样本反射以产生反射光束包括通过所述物镜后部的出射光瞳引入所述光束以聚焦在所述样本上，并且采集穿过出射光瞳后部的所述物镜的反射光束。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中引导来自所述光源的光束从所述样本反射以产生反射光束包括从所述样本面向所述物镜的前表面反射所述光束。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中引导来自所述光源的光束从所述样本反射以产生反射光束包括从所述样本面向所述物镜的相反方向的底表面反射所述光束。

13.根据权利要求8所述的方法，其中用于自动调焦的所述检测通道包括光电二极管。

14.根据权利要求8所述的方法，其中用于成像的所述检测通道包括图像传感器装置或CCD相机。