CN101770068A - 一种能够实现镜头自动调节的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种能够实现镜头自动调节的方法及系统，属于显微镜焦距调节技术领域，涉及一种能够实现镜头自动调节的方法及系统。该系统包括有镜头、样品台以及台架，以及透明导电层、镜头端对应电极、镜头调节决策模块。在镜头所配套的镜片位置处，特别是镜片的表面上设置透明导电层，该透明导电层与被观测物之间，或与观测台架之间，可形成可供测量的电容，利用预定的电容值，能够自动调整镜片与被观测物之间的距离。该系统结构简单，成本低，同时，这种能够实现镜头自动调节的方法，非常容易实现，与原始的显微镜焦距调节方法相比，更加方便快捷。

Description

一种能够实现镜头自动调节的方法及系统
技术领域
本发明属于显微镜焦距调节技术领域，涉及一种能够实现镜头自动调节的方法及系统。
背景技术
我们所广为使用的各种各样的包含有镜头的器件，像显微镜、高精度的光学显微镜等等，在进行焦距调节的时候，如何调节到一个高精细度的清晰程度，是一件非常难办的事，它通常意味着熟练的操作，以及细致的观察、丰富的经验，而且，还非常耗时。
我们希望，能为观测镜头，特别是近距离的观测镜头，提供一种速度快捷、质量稳定的自动调节方法及系统。该结构可以让用户通过选择自动调节镜头与待观测物品之间的距离。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现镜头自动调节的方法及系统。
一种能够实现镜头自动调节的方法，该方法包括有如下步骤：
步骤1，设置位于镜片表面上有透明导电层的观测镜头，并形成镜头端电极，在与镜头对应的待测样品一侧，设置有镜头端对应电极，使镜头端电极与镜头端对应电极之间形成可供测量的电容；
步骤2，根据待测样品的类型选择相应的电容标准模式；
步骤3，驱动结构将驱动镜头和样品二者至少其一产生位移，通过两个电极之间的距离调节，来调节电容值的大小，使其达到步骤2中的电容标准模式的标准电容值；
步骤4，在电容值调节到步骤2中的电容标准模式的标准电容值之后，镜头和样品将停止移动，镜头自动调节完毕。
进一步，所述的一种能够实现镜头自动调节的方法，还具有如下技术特征：
在步骤1中，所述的镜头端对应电极，为具有导电性的样品、样品台或者最下方的台架三者其一。
在步骤2中所述的电容标准模式，存储于电容标准模式模块中，为不同的待观测样品的最佳观测位置所对应的电容标准值，所述模块包括有已保存样品电容模块和新建样品电容模块。
在步骤3中，是通过显微镜调节驱动结构中的镜头位置驱动模块驱动镜头产生位移，或通过镜头调节驱动结构中的样品位置驱动模块驱动样品产生位移的。
在步骤3中，在两个电极之间距离调整过程中，电容数值的不断改变，可以持续地产生反馈信息，来进一步控制距离的调整操作。
一种能够实现镜头自动调节的系统，它包括有镜头、样品台以及台架，该系统还包括有：
透明导电层，它是设置在上述镜头上面，形成镜头端电极的导电层结构；
镜头端对应电极，它是用来与上述镜头端电极相对应而形成电容的具有导电性的结构，设置在样品、样品台或者系统台架三者其一上；
镜头调节决策模块，它是用于根据待观测样品的类型来决策镜头调节方案的模块结构，它包括有电容测量模块、电容标准模式模块以及显微镜调节驱动结构。
进一步，所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，还具有如下技术特征：
所述的电容测量模块，它是对镜头端电极和镜头端对应电极所形成的电容，进行测量的模块结构，包括有镜头端电极、镜头端对应电极以及电容计算模块。
所述的电容标准模式模块，它是存储不同的待观测样品的最佳观测位置所对应的电容标准值的模块结构，包括有系统已经保存的已保存样品电容模块，以及用户可以根据需要进行新建的新建样品电容模块。
所述的显微镜调节驱动结构，它是用于实现显微镜镜头焦距调节的显微镜调节驱动结构，包括有镜头位置驱动模块和样品位置驱动模块。
所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，还包括有用于设置各种电容标准模式，或标准的样品模式的触摸屏。
本发明的优点：
本发明所述的这种能够实现镜头自动调节的系统，在镜头所配套的镜片位置处，特别是镜片的表面上设置透明导电层，该透明导电层与被观测物之间，或与观测台架之间，可形成可供测量的电容，利用预定的电容值，能够自动调整镜片与被观测物之间的距离。这样在不改变原来显微镜结构的情况下，实现了显微镜镜头的自动调节。该系统结构简单，成本低，同时，这种能够实现镜头自动调节的方法，非常容易实现，与原始的显微镜焦距调节方法相比，更加方便快捷。
附图说明
图1为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统的结构图。
图2为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统的结构图，为一种实施例。
图3为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统的原理框图。
图4为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的方法的流程图。
具体实施方式
下面参照着附图，对本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的方法及系统，做详细介绍。
图1的说明：
参图1所示，为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统100的结构图。如图所示，可以在光学镜头110的表面，镀一层透明导电层120，作为镜头端电极，其成分作为举例而非限定，可选为ITO。待测的样品141，以及放置样品的样品台140，或者最下方的台架，这数者至少其一，应当具有导电性，并形成镜头端对应电极，从而能够与镜面上的透明导电层120之间形成电容，而两者之间的空间，则为电容所在的电容腔体130。前述的电容，是易于测量的。
对应着光学镜头110或放置样品的台架两者至少其一，可设置步进电机160，进行较大范围的距离调节；而利用配套设置的压电调距组件150，可以对距离进行微调。
图2的说明：
参图2所示，为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统100的结构图，为一种实施例。在该实施例中，选择了样品台140作为镜头端对应电极，这是因为，光学镜头110与待测样品141及台架之间的距离越大，电容越小；距离越近，电容越大。该电路是易于测量的。
电容对应的公式为：C＝εS/4πkd＝Q/U。其中，ε是介电常数，S为两电容极板的正对面积，d为两电容极板间的距离，k则是静电力常量。常见的平行板电容器，电容为C＝εS/d。
图3的说明：
参图3所示，是为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的系统100的原理框图。
镜头调节决策模块200，它是用以运算处理和电容测量、距离调整等相关的各种数据的模块结构。
配套设置的电容测量模块210，用以对应镜头端电极211，如透明导电层，以及镜头端对应电极212，这种情况下，要求待测样品具有导电性或者，对应的台架端具有导电性，并形成镜头端对应电极212，是很容易的，同时通过电容计算模块213对电容的大小进行测量。
为了提供能够自动调节镜头距离的标准电容参考数值，可以由设备供应商以及用户自身，建立起电容标准模式。对应着电容标准模式，可设置电容标准模式模块220，该电容标准模式模块220中，作为举例而非限定，可包括有预存着各种样品参考电容的已保存样品电容模块221，同时，用户可以根据自己的实际情况，随时创造用户新建的样品对应的标准电容值，并存储在新建样品电容模块222中。
有了标准电容值后，可以通过显微镜调节驱动结构230，来使与镜头相连接的镜头位置驱动模块231，或与样品位置相连接的样品位置驱动模块232，这两者至少其一产生位移。
在距离调整过程中，电容数值的不断改变，可以持续地产生反馈信息，来进一步控制距离的调整操作。
基于该原理，可以实现各种类型镜头的距离调整工作。
另外，还可以将各种标准电容模式，或标准的样品模式，设置在触摸屏上，而触摸屏就设置光学设备之上，只需要在触摸屏中针对观测项目进行选择，就可以自动调整镜头了。
图4的说明：
参图4所示，为本发明所述的一种能够实现镜头自动调节的方法的流程图。
一种能够实现镜头自动调节的方法，该方法包括有如下步骤：
步骤1，设置位于镜片表面上有透明导电层的观测镜头，并形成镜头端电极，在与镜头对应的待测样品一侧，设置有对应的镜头端对应电极，使镜头端电极与镜头端对应电极之间形成可供测量的电容。
所述的镜头端对应电极，为具有导电性的样品、样品台或者最下方的台架三者其一。
步骤2，根据待测样品的类型选择相应的电容标准模式。
所述的电容标准模式，存储于电容标准模式模块中，为不同的待观测样品的最佳观测位置所对应的电容标准值，所述模块包括有已保存样品电容模块和新建样品电容模块。
步骤3，驱动结构将驱动镜头和样品二者至少其一产生位移，通过两个电极之间的距离调节，来调节电容值的大小，使其达到步骤2中的电容标准模式的标准电容值。
在该步骤中，是通过显微镜调节驱动结构中的镜头位置驱动模块驱动镜头产生位移，或通过镜头调节驱动结构中的样品位置驱动模块驱动样品产生位移的。
在两个电极之间距离调整过程中，电容数值的不断改变，可以持续地产生反馈信息，来进一步控制距离的调整操作。
步骤4，在电容值调节到步骤2中的电容标准模式的标准电容值之后，镜头和样品将停止移动，镜头自动调节完毕。
以上是对本发明的描述而非限定，基于本发明思想的其它实施方式，均在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种能够实现镜头自动调节的方法，其特征在于，该方法包括有如下步骤：
步骤设置位于镜片表面上有透明导电层的观测镜头，并形成镜头端电极，在与镜头对应的待测样品一侧，设置有镜头端对应电极，使镜头端电极与镜头端对应电极之间形成可供测量的电容；
步骤2，根据待测样品的类型选择相应的电容标准模式；
步骤3，驱动结构将驱动镜头和样品二者至少其一产生位移，通过两个电极之间的距离调节，来调节电容值的大小，使其达到步骤2中的电容标准模式的标准电容值；
步骤4，在电容值调节到步骤2中的电容标准模式的标准电容值之后，镜头和样品将停止移动，镜头自动调节完毕。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现镜头自动调节的方法，其特征在于，在步骤1中，所述的镜头端对应电极，为具有导电性的样品、样品台或者最下方的台架三者其一。
3.根据权利要求1所述的一种能够实现镜头自动调节的方法，其特征在于，在步骤2中所述的电容标准模式，存储于电容标准模式模块中，为不同的待观测样品的最佳观测位置所对应的电容标准值，该模块包括有已保存样品电容模块和新建样品电容模块。
4.根据权利要求1所述的一种能够实现镜头自动调节的方法，其特征在于，在步骤3中，是通过显微镜调节驱动结构中的镜头位置驱动模块驱动镜头产生位移，或通过镜头调节驱动结构中的样品位置驱动模块驱动样品产生位移的。
5.根据权利要求1所述的一种能够实现镜头自动调节的方法，其特征在于，在步骤3中，在两个电极之间距离调整过程中，电容数值的不断改变，可以持续地产生反馈信息，来进一步控制距离的调整操作。
6.一种能够实现镜头自动调节的系统，它包括有镜头、样品台以及台架，其特征在于，该系统还包括有：
透明导电层，它是设置在上述镜头上面，形成镜头端电极的导电层结构；
镜头端对应电极，它是用来与上述镜头端电极相对应而形成电容的具有导电性的结构，设置在样品、样品台或者系统台架三者其一上；
镜头调节决策模块，它是用于根据待观测样品的类型来决策镜头调节方案的模块结构，它包括有电容测量模块、电容标准模式模块以及显微镜调节驱动结构。
7.根据权利要求6所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，其特征在于，所述的电容测量模块，它是对镜头端电极和镜头端对应电极所形成的电容，进行测量的模块结构，包括有镜头端电极、镜头端对应电极以及电容计算模块。
8.根据权利要求6所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，其特征在于，所述的电容标准模式模块，它是不同的待观测样品的最佳观测位置所对应的电容标准值，包括有系统已经保存的已保存样品电容模块，以及用户可以根据需要进行新建的新建样品电容模块。
9.根据权利要求6所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，其特征在于，所述的显微镜调节驱动结构，它是用于显微镜镜头焦距调节的显微镜调节驱动结构，包括有镜头位置驱动模块和样品位置驱动模块。
10.根据权利要求6所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，其特征在于，所述的一种能够实现镜头自动调节的系统，还包括有用于设置各种电容标准模式，或标准样品模式的触摸屏。
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