[發(fā)明專利]回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置

在審

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• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106814446A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高姍;劉儉;李夢周;譚久彬;范鳳磊
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/06
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙)23209
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置屬于顯微測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于橢球反射照明顯微測量裝置中的掃描機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

基于橢球反射鏡照明的顯微測量裝置，采用大數(shù)值孔徑的橢球反射鏡，并且橢球反射鏡的遠(yuǎn)焦點(diǎn)與照明物鏡的焦點(diǎn)重合，此處提供照明光源，近焦點(diǎn)處放置實(shí)驗(yàn)樣品，即可獲得前向與后向的大角度照明。利用橢球反射鏡照明獲得前向與后向的大角度照明，能夠有效地克服顯微系統(tǒng)分辨力受數(shù)值孔徑限制的不足，大幅度提高系統(tǒng)的橫向分辨力及軸向分辨力，具有廣闊的應(yīng)用前景。

在顯微測量技術(shù)領(lǐng)域，掃描照明的技術(shù)手段被廣泛采用，橢球反射照明顯微測量裝置也不例外。不僅如此，掃描裝置還是橢球反射照明顯微測量裝置中重要組成部分。由于橢球反射鏡照明方式的特殊性，需要將掃描裝置置于顯微測量裝置的內(nèi)部，因此傳統(tǒng)的振鏡或轉(zhuǎn)鏡等設(shè)置在顯微測量裝置外部的掃描方式無法直接應(yīng)用到橢球反射照明顯微測量裝置中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)振鏡或轉(zhuǎn)鏡掃描結(jié)構(gòu)無法直接應(yīng)用到橢球反射照明顯微測量裝置中的問題，本發(fā)明公開了一種回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置，針對橢球反射照明顯微測量裝置的特殊結(jié)構(gòu)，提供了一種能夠置于顯微測量裝置內(nèi)部的掃描機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了徑向30至120度的掃描范圍以及軸向360度的掃描范圍。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成；

所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、絲杠、滑塊、限位器和擋光片組成；所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接絲杠，所述絲杠上安裝有能夠沿絲杠運(yùn)動(dòng)的滑塊，在絲杠的兩端設(shè)置有限定滑塊位置的限位器，所述擋光片固定安裝在滑塊上，并隨滑塊一起運(yùn)動(dòng)，擋光片上開有通光孔；電機(jī)的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，從而使滑塊帶動(dòng)擋光片沿與絲杠平行的直線方向運(yùn)動(dòng)；

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由光闌、驅(qū)動(dòng)光闌在其所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臺和底座組成；所述光闌底部設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)邊緣與光闌邊緣之間的區(qū)域均勻分布有多個(gè)定位孔，光闌中心設(shè)置有通孔，從所述通孔到圓周設(shè)置有圓心角為1度的扇形開口，所述扇形開口的開口方向與擋光片的運(yùn)動(dòng)方向相同，所述旋轉(zhuǎn)臺固定安裝在底座上，旋轉(zhuǎn)臺頂部為與凸起結(jié)構(gòu)相配合的沉孔結(jié)構(gòu)；

通過改變電機(jī)的參數(shù)，使擋光片上的小孔停留在扇形開口的任意位置處，從而改變徑向照明角度；通過改變旋轉(zhuǎn)臺的參數(shù)，使扇形開口停留在任意方向，從而改變軸向照明角度。

有益效果：

第一、在本發(fā)明通過改變擋光片上通光孔的位置實(shí)現(xiàn)掃描的方式，使得本發(fā)明掃描裝置能夠置于顯微測量裝置內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了徑向30至120度的掃描范圍以及軸向360度的掃描范圍。

第二、本發(fā)明電機(jī)的參數(shù)和旋轉(zhuǎn)臺的參數(shù)能夠利用計(jì)算機(jī)精確控制，實(shí)現(xiàn)通光孔高精度定位，從而提高橢球反射照明顯微測量裝置的分辨率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置在橢球反射照明顯微測量裝置中的位置示意圖。

圖2是本發(fā)明回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是光闌6、旋轉(zhuǎn)臺7和底座8之間的裝配示意圖。

圖中：1電機(jī)、2絲杠、3滑塊、4限位器、5擋光片、6光闌、7旋轉(zhuǎn)臺、8底座、9橢球反射鏡、10回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置、11照明物鏡。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

本實(shí)施例的回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置，在整個(gè)橢球反射照明顯微測量裝置中的位置，如圖1所示。

該回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。所述回轉(zhuǎn)定孔式運(yùn)動(dòng)掃描裝置由移動(dòng)機(jī)構(gòu)和固定在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組成；

所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)由電機(jī)1、絲杠2、滑塊3、限位器4和擋光片5組成；所述電機(jī)1的轉(zhuǎn)軸連接絲杠2，所述絲杠2上安裝有能夠沿絲杠2運(yùn)動(dòng)的滑塊3，在絲杠2的兩端設(shè)置有限定滑塊3位置的限位器4，所述擋光片5固定安裝在滑塊3上，并隨滑塊3一起運(yùn)動(dòng)，擋光片5上開有通光孔；電機(jī)1的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)絲杠2旋轉(zhuǎn)，從而使滑塊3帶動(dòng)擋光片5沿與絲杠2平行的直線方向運(yùn)動(dòng)；

所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由光闌6、驅(qū)動(dòng)光闌6在其所在平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)臺7和底座8組成；所述光闌6底部設(shè)置有凸起結(jié)構(gòu)，凸起結(jié)構(gòu)邊緣與光闌6邊緣之間的區(qū)域均勻分布有多個(gè)定位孔，光闌6中心設(shè)置有通孔，從所述通孔到圓周設(shè)置有圓心角為1度的扇形開口，所述扇形開口的開口方向與擋光片5的運(yùn)動(dòng)方向相同，所述旋轉(zhuǎn)臺7固定安裝在底座8上，旋轉(zhuǎn)臺7頂部為與凸起結(jié)構(gòu)相配合的沉孔結(jié)構(gòu)；光闌6、旋轉(zhuǎn)臺7和底座8之間的裝配示意圖如圖3所示。

通過改變電機(jī)1的參數(shù)，使擋光片5上的小孔停留在扇形開口的任意位置處，從而改變徑向照明角度；通過改變旋轉(zhuǎn)臺7的參數(shù)，使扇形開口停留在任意方向，從而改變軸向照明角度。