[發明專利]全自動化擺動式物鏡轉臺

在審

• 申請號: 200910089772.6
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101604067A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 陳連生;孫明磊;王建中;宗光華;畢樹生
• 申請（專利權）人: 北京賽爾蒂扶科技發展有限公司
• 主分類號: G02B21/26
• 分類號: G02B21/26;F16C35/00;F16H7/02
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司
• 代理人: 曾永珠

技術領域

本發明涉及一種用于顯微鏡的轉臺，尤其涉及一種全自動化擺動式物鏡轉臺。

背景技術

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器，用于將微小物體放大，以便人的肉眼能夠進行觀察。由于一定放大倍數的物鏡的觀測范圍是有限的，所以一般顯微鏡會配置不同放大倍數的物鏡，以便觀測不同量級的微小物體。在實際觀測時，首先需要對被觀察物體做出大概估計，以此確定選用哪一級放大倍數的目鏡來進行觀測，如果觀測結果與所選物鏡不符，則需更換其他放大倍數的物鏡。因此，當測量不同物體時，就需要不停地更換不同放大倍數的物鏡，單靠操作者手工操作，不僅麻煩費時，而且容易選錯所需放大倍數的物鏡，使用不便。目前，還沒有全自動化擺動式切換物鏡的轉臺。

發明內容

本發明在于提供一種全自動化擺動式物鏡轉臺，該轉臺采用傳動帶與帶輪的配合實現多個物鏡的切換。保證了觀測不同量級的微小物體條件下對不同放大倍數的物鏡進行快速準確的切換，以節省調節操作時間。

具體來說，本發明通過以下技術方案實現：一種用于全自動化擺動式物鏡轉臺，安裝于顯微鏡的機架上，其特征在于：所述轉臺包括端面設有階梯軸的物鏡轉臺、固定架、安裝于固定架前端的軸承座、安裝于固定架上且依次連接的步進電機、絕對式編碼器、轉接電路板和串口接頭。物鏡轉臺的階梯軸安裝于軸承座中并與步進電機的轉軸相連，步進電機可帶動物鏡轉臺轉動。步進電機的后端軸與絕對式編碼器相連，通過絕對式編碼器可以記錄電機轉軸的絕對角度，從而確定物鏡轉臺轉動的絕對角度，實現精確控制物鏡轉動的角度。轉接電路板的接線端子連接絕對式編碼器的信號線和電源線，轉接電路板的作用在于實現轉接功能，實現絕對式編碼器與串口接頭的數據互通。

軸承座為裝有兩個軸承的T形座，有助于增大軸承與物鏡轉臺階梯軸的軸向接觸面積，保證物鏡轉臺的階梯軸處于水平位置，防止光路發生傾斜。

物鏡轉臺的階梯軸的軸端裝有大帶輪，大帶輪與階梯軸之間通過緊定螺釘進行聯接；相應的在步進電機轉軸上裝有小帶輪，也通過緊定螺釘進行聯接，以保證其穩固性。大帶輪通過皮帶與小帶輪相連，大帶輪與小帶輪之間傳動比可以設置為2∶1。使用時，步進電機驅動小帶輪經由皮帶帶動大轉輪轉動，進而驅動物鏡轉臺轉動。

物鏡轉臺的圓周面開設有三個通孔，位于兩側的兩個通孔與位于中間的通孔呈45度夾角。在每個通孔的一端均開設有用于安裝物鏡的螺紋，通孔的另一端起到通光的作用。

物鏡轉臺裝設有10倍、40倍和100倍油鏡，可以根據觀察需要進行選用。

固定架的橫截面為倒“П”形，其兩側面的加工為鏤空狀，在保證固定架強度的同時又利于散熱。固定架裝設有外殼，外殼緊密包覆內部結構，既保護了傳動部分，也使得外形更為美觀。外殼拆卸很方便，有助于觀察其內部傳動機構的運轉情況。

在固定架上分別裝設有用于固定步進電機的電機固定座、用于固定絕對式編碼器的編碼器固定座和用于固定轉接電路板的電路板固定座。所述固定架與固定座之間均采用螺紋連接方式，在固定架開設有螺紋孔，相應的在固定座上開設有通孔。

串口接頭的型號為DB9串口接頭，可以與上位機控制板直接相連。

本發明的優點在于：

1.采用步進電機、帶輪和傳動帶的配合，帶輪的傳動比為2∶1，應用編碼器記錄帶輪的轉動角度，節省了傳動機構所需要的空間，結構更加緊湊。

2.采用小轉輪經由皮帶帶動大轉輪的傳動模式提高了物鏡間轉換的定位精度。

3.固定架緊密包覆內部結構，既保護了傳動部分，也使外形較為美觀。同時外殼結構容易拆卸，以觀察其內部傳動機構的運轉情況。

4.傳統的物鏡轉臺通過手動方式，可以調換不同倍數的物鏡，當聽到碰叩聲時，物鏡光軸恰好對準通光孔中心，此時方可進行觀察。但是傳統物鏡轉臺容易出現定位裝置失靈，通常是由于定位彈簧片損壞(變形、斷裂、失去彈性、彈簧片的固定螺釘松動等)所致，在修復時不僅需要更換新的彈簧片，同時還需要作光軸校正，操作步驟較為繁瑣。而本發明所述的物鏡轉臺通過單片機控制電機，再通過傳動部分實現物鏡轉臺的轉動，使得物鏡能夠實現自動切換，實現對物鏡位置的精確控制，從根本上避免了傳統的物鏡轉臺容易出現的定位裝置失靈等問題。

5.制造傳統的物鏡轉臺需要一個楔形塊來連接顯微鏡基體，對于加工制造精度的要求很高，制造成本也因此提高，而本發明所述的物鏡轉臺的加工相對簡單，只需在物鏡轉臺的外圓周面加工出與物鏡連接的螺紋孔和通光孔，在端面加工出一個階梯軸即可。