CN102903218A - 显微镜遥控系统 - Google Patents

Abstract

显微镜遥控系统，按照国际专利分类表(IPC)划分属于G物理大类-G02光学类-G02B光学元件，系统或仪器亚类。其目的是从根本上解决显微镜只能手动使用的问题。该系统主要由3部分组成：1个控制器、1个接收器和4个运动装置。通过无线控制器的3组按键，分别可以实现如下功能：实现载物台推进器的位置移动，实现载物台的旋转，实现物距的调节。它普遍实用于科学显微镜，当该显微镜已经与显示器建立连接，通过显示器可以直接观察显微镜下的内容时，结合该技术，可以使显微镜使用者不需蹲守在显微镜旁就可以轻松操作显微镜，完成薄片的不同位置的观察、载物台的旋转、物距的调节三种动作，完成显微镜的自动化改进，并且极大地改变显微镜的使用方式。

Description

显微镜遥控系统

(一)技术领域

本发明是对科研用的显微镜进行改进，按照国际专利分类表(IPC)划分属于G物理大类-G02光学类-G02B光学元件，系统或仪器亚类。

(二)背景技术

目前显微镜已经普遍应用了显微镜与显示器同步图像的技术(如Olympus数码显微照相装置DP25、DP21、DP72等)以及采用软件控制显微镜进光量、普通光/锥光的装换等技术，但是在使用显示器观察显微镜的图像的时候依然需要依托人去亲手操作显微镜去实现①焦距的调节、②薄片观察区域的调节、③旋转载物台。这带来极大的不方便：导致显微镜使用者必须长时间手持显微镜，无法根本上摆脱显微镜而进行科研观察；同时，目前的“载物推进器”通过旋转2个螺旋器来控制薄片观察区域，加之显微镜形成的是倒立的相，导致观察者尤其是初学者难以对所需的观测方向进行把握。

(三)发明内容

本发明主要是针对(二)中所提问题进行改进，实现显微镜操作的自动化(针对的是具有显示器同步图像的显微镜)，通过无线控制器操纵可以实现对显微镜①焦距进行调节②薄片观察区域进行调节③载物台的旋转。用遥控器就能控制显微镜的观察(使用流程见图1)，这可以使显微镜使用者完全从显微镜旁解放出来，解除长时间持显微镜的痛苦以至于有更好的精力集中于现象观察；同时观测者用四个方向键就能轻松控制自己需要观察的区域，相比旋转“螺旋杆”控制方向而言用四个“方向键”控制方向更直接明了。

该项发明包括三部分内容：控制器、接收器和运动装置。基本步骤如下：分别为显微镜的载物台、显微镜的载物台上的2个方向螺旋杆、物镜距离调节器固定上运动装置(电机)，且该4个运动装置受固定在载物台旁的无线接收器控制，用无线控制器与无线接收器匹配。当用无线控制器发送指令，无线接收器接收，并控制相应电机进行工作，电机带动相应的显微镜部件工作。

(四)附图说明

图1显微镜遥控装置工作示意图

说明：1无线控制器2接收器3运动装置(MI、M2、M3、M4为四组电机)4显示器；

图2改进的显微镜动力装置及接收装置的详图

说明：1侧视图2俯视图3改进前外形图(a载物台推进器b载物台c物距调节器--微动手轮)4改进后外形图(d电动式载物台推进器e接收器f电动式载物台g电动式微动手轮)；

图3改进载物台推进器主视图

说明：左图为传统载物台推进器；右图为改进载物台推进器；

图4改进旋转载物台主视图

说明：左图为传统载物台；右图为改进载物台；

图5改进旋转载物台主视图

说明：左图为传统微动手轮；右图为改进微动手轮；

图6接收器内部结构详图

说明：1电源适配器2电路板3接收天线4外置输出接口(接电机)；

图7接收器集成电路板电路图；

图8控制器(发射器)示意图；

图9控制器集成电路板电路图；

(五)具体实施方法

I运动装置

对显微镜整体改装效果如图2，包括2个电动的载物台推进器、1个电动旋转载物台、1个电动微动手轮。

1传统载物台的载物台推进器采用2颗旋转螺钉来控制薄片在载物台上四个方向移动，从而在目镜中可以观测到薄片上的不同部位。本次改进之处是将2颗普通的旋转螺钉置换成2个顶部嵌套电动机的旋转螺钉(M1、M2，功率分别为2.5W，电压2.5V)，并用三角支架(高度3cm，3脚，与电动机焊接)将其固定在载物台，电源线接“接收装置”的电源输出端口com1、com2，当通电2个电动机转动，从而控制薄片在载物台进行移动，如图3。

2以往观察矿物在正交偏光镜下的消光性的常用方式是在正交偏光下手动旋转载物台，以此来发现在旋转的不同位置矿物的颜色变化。本次改进之处是将载物台底座旁固定一个电机(M3，功率为2.5W，电压2.5V，与载物台焊接)，高度保持与控制载物台旋转的轴水平，通过1个橡胶传动带(宽3mm，周长视显微镜规格有变化)将该电机与控制旋转的轴建立传动装置，该电机转动带动载物台旋转，电动机电源线接“接收装置”的电源输出端口com3，如图4。

3通常科学用显微镜调节物距的方法是手动旋转左手边的物距调节器-微动手轮，使物镜与载物台相对距离变化，从而达到调节物距的目的。此次改进之处是将手动调节焦距的“微动手轮”换成1个顶部嵌套电动机的转轴(M4，功率为2.5W)的，并用三角支架(高度3cm，3脚，与电动机焊接)将其固定，电源线接“接收装置”的电源输出端口com4，通电电机旋转，达到改变物距的功能，如图5。

II接收装置

接收装置作用是接收控制器发出的控制信号，并根据控制信号内容控制电机M1、M2、M3、M4的转动。内部包括电源适配器1个(电源适配器将220V交流电转换成6V直流电)，2套接收系统，4个输出端口com1、com2、com3、com4(布局如图6)。2套接收系统分别包括1个接收天线和一个负责处理信号的电路板，内置2个电路板均采用目前比较简单而且成熟的PT8A978集成电路芯片来完成(具体电路如图7)。

通过1号天线接收控制器发出的RF信号，并传输给其1号电路板，1号电路板负责接控制收载物台推进器向四个方向移动的信号，并将该信号转变成电流通过com1、com2端口分别传送给电机(马达)M1、M2。

2号电路板负责接收控制载物台旋转、控制物距调节器～微动手轮旋转的信号，并将2个信号通过com3、com4端口分别传送给电机(马达)M3、M4。

III控制装置(发送装置)

发送指令信号，共设置3组按键，可实现3种功能(外形如图8)。第1组功能包括4个键，控制薄片在载物台上的移动方向；第2组功能包括2个键，控制载物台顺时针、逆时针旋转；第3组功能，控制旋转升降手轮(物镜距离调节器)，使物距变化。

该装置内部包括电源1个，2套发射系统。每个发射系统包括1个发射天线以及一个采用PT8A977的集成电路板(电路图见图9)。第1套发射系统控制上述的第1组功能，第2套发射系统控制上述的第2、第3组功能。

Claims (2)

1.显微镜遥控系统与现有的产品共有的必要技术是：(1)一个可以用来进行镜下观察的科学显微镜，它具有载物推进器，能通过旋转载物台推进器控制薄片向四个方向移动，载物台可以旋转，具有微动手轮，旋转升降手轮可以调节物距；(2)该显微镜己具有显微照相技术，即拥有一个与显微镜建立连接的显示器，通过显示器可以直接观察显微镜下的内容；区别于最接近的现有技术的技术特征是：显微镜遥控系统是对显微镜的零部件进行改进，将显微镜上面的载物台、载物台上的2个方向螺旋杆、旋转升降手轮(物镜距离调节器)手动操作改成电机驱动，该电机受固定在载物台旁的无线接收器控制。

2.根据权利要求1所述的显微镜，区别于最接近的现有技术的另一个技术特征是控制器，它采用四个方向键控制载物台推进器，替代原来采用手动去旋转载物台推进器螺钉的方法。

Images