專利名稱：自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種顯微鏡，尤其是涉及一種能夠自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤目標(biāo)的顯微鏡。
背景技術(shù)：
目前，許多醫(yī)院或者科研機(jī)構(gòu)使用顯微鏡，不僅用于直觀的顯示微小物質(zhì)的狀態(tài)，而且往往需要將顯微鏡與計(jì)算機(jī)連接，用計(jì)算機(jī)在現(xiàn)場(chǎng)直接采集、轉(zhuǎn)換和處理圖像。但是現(xiàn)在市場(chǎng)上出售和使用的顯微鏡都是手動(dòng)調(diào)節(jié)的。致使在使用上不甚方便，滿足不了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、教學(xué)、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)分析等自動(dòng)化的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種不但能夠手動(dòng)操作，而且能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)跟蹤的顯微鏡本實(shí)用新型的另一目的是提供一種不但能夠手動(dòng)操作，而且能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦的顯微鏡本實(shí)用新型的還一目的是提供一種能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)換物鏡的顯微鏡。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，包括支架，聚光鏡，工作臺(tái)，目鏡，觀察鏡，其中在所述工作臺(tái)中設(shè)有橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，其包括電機(jī)、齒輪和齒條，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng)，以調(diào)節(jié)工作臺(tái)在其平面內(nèi)的移動(dòng)，所述橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與計(jì)算機(jī)連接。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括在電機(jī)軸上設(shè)置斜齒，其模數(shù)為0.3，齒數(shù)為n＝0.6，螺旋角18°左旋。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、螺旋、絲杠付實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括光柵尺，其中光柵尺每毫米刻4000條條紋。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括直線傳感器，用未控制器控制，采集電壓變化，反饋控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中在所述支架的垂直方向中設(shè)有垂直方向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述支架帶動(dòng)工作臺(tái)在垂直工作臺(tái)平面的方向上移動(dòng)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述支架的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、微調(diào)接頭和微調(diào)定位套。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中在所述物鏡的支撐盤中設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)，用于使物鏡旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其中所述物鏡與工作臺(tái)成15°角，其齒輪機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相互嚙合的傘齒輪，小齒驅(qū)動(dòng)為m＝0.6，Z＝20，大齒為目鏡盤外圈，Z＝140，其中物鏡與物鏡盤偏心設(shè)置。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于，在顯微鏡的X，Y，Z方向?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)化，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦，自動(dòng)跟蹤。且保持原有的手動(dòng)調(diào)節(jié)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的其他細(xì)節(jié)和特點(diǎn)可通過(guò)閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實(shí)施例即可清楚明了。


圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的立體示意圖；圖2是圖1中工作臺(tái)立體的示意圖；圖3是圖2的剖視圖；圖4是圖1中Z軸微調(diào)機(jī)構(gòu)的軸向分解視圖；圖5是圖1中物鏡調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖；圖6是圖1的具體電路圖。
具體實(shí)施方式
圖1是本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的立體示意圖，本自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡包括支架1，聚光鏡2，工作臺(tái)3，物鏡4，目鏡5，在目鏡5的后面設(shè)有連接CCD的接口18。其中在工作臺(tái)3中設(shè)有橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6，如圖2所示，用于調(diào)節(jié)工作臺(tái)在其平面內(nèi)的移動(dòng)，在本具體實(shí)施例中，橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括電機(jī)7、齒輪(圖中未示出)和齒條8，如圖3所示，電機(jī)7驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)齒條8移動(dòng)。所述電極7包括橫向(X向)電機(jī)和縱向(Y向)電機(jī)，橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6分別與計(jì)算機(jī)連接。接受計(jì)算機(jī)指令的控制。
圖4是圖1中Z軸微調(diào)機(jī)構(gòu)的軸向分解視圖。其中Z軸微調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)置在支架1的縱方向中，它包括微調(diào)焦旋鈕9，微調(diào)焦接頭10，螺釘11，微調(diào)定位套12，縱向電機(jī)13等，在調(diào)整時(shí)，微調(diào)焦接頭10中的調(diào)焦桿帶動(dòng)物鏡4在垂直工作臺(tái)平面的方向上移動(dòng)。手輪轉(zhuǎn)動(dòng)一周的相應(yīng)位移為0.1mm，電機(jī)半步驅(qū)動(dòng)每周400步，可以達(dá)到每步0.25m。如果再細(xì)分25倍，可以達(dá)到0.01m。
圖5是圖1中物鏡4調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的示意圖，其中物鏡盤與工作臺(tái)3成15°角，其齒輪機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相互嚙合的傘齒輪15，16，小齒16為m＝0.6，Z＝20，大齒15為物鏡盤外圈，Z＝140，其中物鏡與物鏡盤偏心設(shè)置。
圖6中，U1，U7是單片機(jī)，例如ATMEL公司的AVR系列單片機(jī)。U1用于與微機(jī)串行通訊、按鍵掃描、定位光藕檢測(cè)及電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信號(hào)。JP7用于實(shí)現(xiàn)在線編程，JP5是外接按鍵的接口。與U1連接的STEPMOTOR模塊是步進(jìn)電機(jī)確定部分，采用恒流斬波驅(qū)動(dòng)方式，U7及其外圍元件構(gòu)成液晶顯示驅(qū)動(dòng)，JP3是液晶模塊接口。
另外，本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，工作臺(tái)還可以以如下方式實(shí)現(xiàn)，橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6包括在電機(jī)7的軸上設(shè)置斜齒，其模數(shù)為0.3，齒數(shù)為n＝0.6，螺旋角18°左旋。以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)緊湊。
為保證運(yùn)動(dòng)重復(fù)性，設(shè)定物質(zhì)零點(diǎn)，即移動(dòng)初始點(diǎn)，可以采用光藕，擋光位為零位，也可以采用行程開(kāi)關(guān)等。
為提高X、Y方向移動(dòng)精度，可采用光柵尺，光柵尺固定在移動(dòng)工作臺(tái)上，光電緊湊器狀在固定位置，光柵尺用市場(chǎng)可以買到的現(xiàn)有產(chǎn)品。光柵尺每毫米刻4000條條紋，每移動(dòng)一個(gè)條紋，為0.00025mm，光電檢測(cè)器檢測(cè)的電信號(hào)傳遞給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)控制移動(dòng)條紋數(shù)量，用光柵尺來(lái)控制移動(dòng)距離。這樣可以降低加工精度。
也可采用直線傳感器代替光柵尺，用微機(jī)控制，采集電壓變化，反饋控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。達(dá)到控制移動(dòng)距離的目的。
工作臺(tái)3中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)6另外還可包括步進(jìn)電機(jī)、螺旋、絲杠付實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡的工作過(guò)程是計(jì)算機(jī)發(fā)出工作指令后，工作臺(tái)3在XY軸方向上移動(dòng)，由低倍物鏡(10X)掃描搜索合適的視野，視野驅(qū)動(dòng)后，計(jì)算機(jī)指令鏡頭轉(zhuǎn)換為高倍物鏡(40X)，高倍物鏡驅(qū)動(dòng)工作起點(diǎn)后，開(kāi)始按設(shè)定布距，以規(guī)定曲線行走，尋找目標(biāo)或在該倍物鏡確定工作起點(diǎn)后，計(jì)算機(jī)指令鏡頭轉(zhuǎn)換為油鏡(100X)，按設(shè)定步距，以規(guī)定曲線行走，尋找目標(biāo)。
在每一次轉(zhuǎn)換物鏡后后(包括低倍物鏡)及工作臺(tái)在XY軸方向每次移動(dòng)后，計(jì)算機(jī)都會(huì)指令顯微鏡在Z軸方向按預(yù)設(shè)程序上下移動(dòng)幾個(gè)步距，同時(shí)自動(dòng)對(duì)比分析各步距間的灰度值，找出最大梯度灰度值，鎖定焦距。無(wú)人為干預(yù)。
本實(shí)用新型自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，尤其適用于三目顯微鏡?？捎糜诩?xì)胞識(shí)別分類的自動(dòng)化。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，包括支架，聚光鏡，工作臺(tái)，目鏡，觀察鏡，其特征在于在所述工作臺(tái)中設(shè)有橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、齒輪和齒條，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪，齒輪帶動(dòng)齒條移動(dòng)，調(diào)節(jié)工作臺(tái)在其平面內(nèi)的移動(dòng)，所述橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括在電機(jī)軸上設(shè)置斜齒，其模數(shù)為0.3，齒數(shù)為n＝0.6，螺旋角18°左旋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括步進(jìn)電機(jī)、螺旋、絲杠付實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括光柵尺，其中光柵尺每毫米刻4000條條紋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述工作臺(tái)中的橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括直線傳感器，用微控制器控制，采集電壓變化，反饋控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于在所述支架的垂直方向中設(shè)有垂直方向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使所述支架帶動(dòng)工作臺(tái)在垂直工作臺(tái)平面的方向上移動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述支架的移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、微調(diào)接頭和微調(diào)定位套。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于在所述物鏡的支撐盤中設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)，用于使物鏡旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，其特征在于所述物鏡與工作臺(tái)成15°角，其齒輪機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)相互嚙合的傘齒輪，小齒驅(qū)動(dòng)為m＝0.6，Z＝20，大齒為目鏡盤外圈，Z＝140，其中物鏡與物鏡盤偏心設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能夠自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤目標(biāo)的顯微鏡?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的手動(dòng)調(diào)節(jié)顯微鏡滿足不了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、教學(xué)、遠(yuǎn)程控制、自動(dòng)分析等自動(dòng)化的需要。本自動(dòng)調(diào)焦自動(dòng)跟蹤顯微鏡，包括支架，聚光鏡，工作臺(tái)，目鏡，觀察鏡，在工作臺(tái)中設(shè)有橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)工作臺(tái)在其平面內(nèi)的移動(dòng)，橫向和縱向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)分別與計(jì)算機(jī)連接。在支架的垂直方向中設(shè)有垂直方向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，使支架帶動(dòng)物鏡在垂直工作臺(tái)平面的方向上移動(dòng)在物鏡的支撐盤中設(shè)有電機(jī)帶動(dòng)的齒輪機(jī)構(gòu)，用于使物鏡旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型能夠在顯微鏡的X，Y，Z方向?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)化，并且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)焦，自動(dòng)跟蹤。尤其適用于三目顯微鏡。用于細(xì)胞識(shí)別分類的自動(dòng)化。且保持原有的手動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G06F9/00GK2593218SQ0228173
公開(kāi)日2003年12月17日 申請(qǐng)日期2002年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月25日
發(fā)明者董茂, 丁玲玲 申請(qǐng)人:董茂