[發明專利]音圈致動空心軸顯微鏡對焦裝置

在審

• 申請號: 202110791331.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113552711A
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 谷朝臣;王子健
• 申請（專利權）人: 上海譜華森生物科技有限公司
• 主分類號: G02B21/24
• 分類號: G02B21/24;G02B21/36
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 郭國中;李佳俊

本發明提供了一種音圈致動空心軸顯微鏡對焦裝置，包括控制系統、成像系統、位置調節機構、位置反饋組件、裝置基板、物鏡以及轉接器；被測物體放置在所述物鏡下方；所述位置調節機構能夠沿著靠近所述被測物體或遠離所述被測物體的方向運動；所述物鏡通過所述轉接器與所述位置調節機構相連，且所述物鏡能夠隨著所述位置調節機構的運動而運動；所述位置調節機構以及所述位置反饋組件均與所述控制系統電連接。本發明采用音圈電機驅動物鏡對焦，結構簡單，安裝方便，穩定性好，并且控制精度高，避免了導軌、懸臂橫梁引入的物鏡光路垂直度裝調困難，控制困難、動態響應不高等問題。

技術領域

本發明涉及機電設計、運動控制、顯微光學等技術領域，具體地，涉及一種音圈致動空心軸顯微鏡對焦裝置。

背景技術

近年來，隨著醫藥研發、臨床檢驗和數字病理等領域自動化需求的提升，顯微鏡的數字化、自動化成為趨勢，其中，顯微鏡自動對焦是其中重要環節。

顯微鏡自動對焦裝置，主要分為兩類：驅動載物臺對焦和驅動物鏡對焦。對于無限遠成像系統，驅動物鏡對焦方式在動態性能和穩定性上具有較大優勢。目前，驅動物鏡對焦方式通常采用交叉導軌、滑塊導軌作為運動導向元件、通過電機-絲桿系統等拖動安裝有物鏡的懸臂橫梁完成對焦運動。但普遍存在如下問題：由導軌和物鏡安裝法蘭存在一定距離，需要靠懸臂梁聯結，通常掃描面積和載物臺尺寸越大、懸臂梁就越長，導致由導軌、懸臂橫梁引入的物鏡光路垂直度裝調困難，懸臂橫梁容易發生振動影響高倍物鏡成像質量，絲杠回程間隙導致對焦精度控制困難、動態響應不高等。

專利文獻CN109752832 A公開了一種顯微鏡鏡筒在Z軸上的運動控制方法及自動顯微鏡，顯微鏡包括一臺固設在顯微鏡鏡筒一側的相機，顯微鏡鏡筒上具有至少一處的可被相機識別的標記點，通過相機獲得標記點在當前圖像中的當前像素位置；計得當前像素位置與標記點在預先標定時所獲得的理想像素位置之間在高度方向上的像素個數差；依據像素個數差信息按預設規則計算出顯微鏡鏡筒當前高度與理想高度之間的高度偏差信息；通過高度偏差信息對顯微鏡鏡筒進行高度調節。但其仍然是采用電機-絲桿結構對物鏡進行移動，仍然避免不了上述的，容易發生振動影響高倍物鏡成像質量、絲杠回程間隙導致對焦精度控制困難、動態響應不高等問題。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種音圈致動空心軸顯微鏡對焦裝置。

根據本發明提供的一種音圈致動空心軸顯微鏡對焦裝置，包括控制系統、成像系統、位置調節機構、位置反饋組件、裝置基板、物鏡以及轉接器；

被測物體放置在所述物鏡下方；

所述位置調節機構能夠沿著靠近所述被測物體或遠離所述被測物體的方向運動；

所述物鏡通過所述轉接器與所述位置調節機構相連，且所述物鏡能夠隨著所述位置調節機構的運動而運動；

所述位置調節機構以及位置反饋組件均安裝在所述裝置基板上；

所述位置反饋組件與所述位置調節機構相連接；

所述位置調節機構以及所述位置反饋組件均與所述控制系統電連接。

優選地，所述位置調節機構包括空心軸滑動組件、音圈電機、以及致動連接板；

所述空心軸滑動組件的一端緊固安裝在所述致動連接板的第一預留通孔內，所述空心軸滑動組件的另一端穿過所述裝置基板，延伸至所述裝置基板外部，與所述轉接器相連；

所述音圈電機所具有的線圈端緊固安裝在所述致動連接板的第二預留通孔內，所述音圈電機所具有的永磁機座端緊固安裝在所述裝置基板的第三預留通孔內；隨著所述音圈電機的線圈端的上下運動，所述致動連接板能夠沿著遠離所述被測物體或靠近所述被測物體的方向運動；所述音圈電機與所述控制系統電連接。