[發明專利]多功能物鏡轉盤

在審

• 申請號: 201910915427.7
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110596876A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 趙磊
• 申請（專利權）人: 杭州科洛碼光電科技有限公司
• 主分類號: G02B21/02
• 分類號: G02B21/02;G02B21/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種多功能物鏡轉盤，物鏡轉盤上安裝有物鏡轉盤旋轉電機模組、電動對焦模組、自動光闌模組以及物鏡識別模組，上述模組協同工作，可實現物鏡的精準切換，而不會發生物鏡空轉的問題；可實現各個物鏡的精確對焦，實現N個物鏡的精確齊焦，同時可用于深度成像；可實現對比度與亮度自動調節，提高成像的靈活性；可自動實現明場暗場的自動切換，在大數值孔徑下實現暗場成像。

技術領域

本發明屬于光學顯微成像技術領域，具體涉及一種多功能物鏡轉盤。

背景技術

顯微鏡是一種廣泛應用于工業、醫療以及檢驗檢測領域的儀器，是一種可以高效快捷的獲取物體微觀圖像的設備。當前，為了提高顯微鏡的性能，大量的研究人員利用新穎的光機電算方法以及器件對顯微鏡性能進行升級，比如使用自動化的載物臺，實現自動化的樣品掃描，在顯微鏡的數字相機前增加微透鏡陣列，實現光場成像。顯微鏡的自動化以及多模態成像性能因此得到了不斷的提高。

在顯微鏡系統中，成像模組的核心是物鏡。而物鏡轉盤作為夾持物鏡的重要光機設備，其重要性不言而喻。在本發明專利中，我們將利用光機電技術，實現物鏡轉盤的多功能化，進一步的提高顯微鏡的自動化。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足，提出一種多功能物鏡轉盤，通過在物鏡轉盤上增加自動光闌模組、電動調焦模組、物鏡轉盤旋轉電機模組以及物鏡識別模組，實現物鏡的光闌直徑自動變化、單個物鏡的自動調焦、物鏡的準確切換功能。

為此，本發明采用如下技術方案：

本發明包括物鏡轉盤（1）、物鏡轉盤旋轉電機模組（2）、電動對焦模組（3）、自動光闌模組（4）以及物鏡識別模組（5），物鏡轉盤用于安裝物鏡，通過物鏡轉盤旋轉電機模組實現物鏡轉盤的旋轉，在物鏡轉盤的每一個通孔位置，布置電動對焦模組和自動光闌模組，實現單個物鏡的獨立對焦以及光闌調節，在物鏡轉盤切換物鏡的過程中，使用物鏡識別模組，判斷物鏡切換的準確性。

所述物鏡轉盤（1），其外型為圓形，中心安裝中空軸承（1a），內部均勻分布N個通孔，N是大于0的整數，通孔開有固定螺紋，用于安裝電動對焦模組，在N個通孔的旁邊安置物鏡編號電極（1b），通孔的圓心到物鏡轉盤的圓心均相等，物鏡轉盤的外圍由均勻的齒輪（1c）組成。

所述物鏡轉盤旋轉電機模組（2），由顯微鏡固定件（2a）、軸承固定軸（2b）以及旋轉電機（2c）組成，顯微鏡固定件與顯微鏡機身固定，軸承固定軸與物鏡轉盤的中空軸承組合固定，旋轉電機的齒輪與物鏡轉盤的齒輪結合，旋轉電機的轉動帶動了物鏡轉盤的轉動。

所述電動對焦模組（3），由微型對焦電機（3a）與伸縮鏡筒（3b）組成，安裝于物鏡轉盤的通孔處，微型對焦電機的旋轉，帶動伸縮鏡筒，實現鏡筒長度的變化，進而實現電動對焦。

所述自動光闌模組（4），包括光學光闌（4a）以及微型光闌電機（4b），微型光闌電機的轉動帶動光闌的通光直徑的變化。

所述物鏡識別模組（5），安裝有N個識別電極，物鏡識別模組安裝在物鏡轉盤的中心，物鏡識別模組安裝有電流源以及電壓傳感器，用于探測不同識別電極的端電壓。

進一步地，物鏡采集到的成像光束，通過物鏡轉盤的通孔后，進入顯微鏡機身。

進一步地，在物鏡轉盤中，需要分別安裝N個電動對焦模組和N個自動光闌模組，用于獨立的對N個物鏡進行控制。

進一步地，物鏡轉盤中的N個物鏡編號電極，分別具有不同的電學參數，在于物鏡識別模組的識別模組配對后，通過讀取電學參數的排布，可實現物鏡的方位讀取。

本發明的另外一面，提供了一種N個物鏡自動精確切換、獨立自動對焦、對比度與亮度自動調節、明場暗場切換成像方法，具體包括如下步驟：