CN103399398B - 自动对焦显微镜 - Google Patents

Abstract

一种自动对焦显微镜，属于试验用设备，它包括显微镜主体、物镜转换器单元、目镜连接筒组、载物平台、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元，集光装置调节单元，其特征是：所述的载物平台下面设有左右移动单元，载物平台上面设有前后移动单元；载物平台在调节器单元的作用下滑块连同载物平台上下移动实现对焦；所述的连接筒组上安装拍摄单元，该拍摄单元包括摄像头和传输线；所述的物镜转换器单元、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元和集光装置调节单元中均设有独立的用于控制调整幅度的控制开关。该显微镜无需手动对焦，即可实现图像自动聚焦，操作简单，自动化程度高，极大地提高了工作效率。

Description

自动对焦显微镜

技术领域

本发明涉及一种显微镜，具体来讲是一种自动对焦显微镜。

背景技术

显微镜的许多应用场合，需要操作人员反复进行同一程式化的操作，其中包括显微镜的调焦，一般都是通过人工对目镜的观察，先是粗调显微镜镜筒与载物台的距离，调整到大致清晰时，再通过微调旋钮进行微调，使被观察物体的图像最清晰，但是这样的对焦过程，长时间重复进行操作，操作复杂，枯燥且易容易使人疲劳，也容易使人观测的结果出现人为偏差。

发明内容

本发明的的目的在于提供一种自动对焦显微镜，该显微镜无需手动对焦，即可实现图像自动聚焦，操作简单，自动化程度高，极大地提高了工作效率。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

自动对焦显微镜，包括显微镜主体、物镜转换器单元、目镜连接筒组、载物平台、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元，集光装置调节单元，其特征是：所述的载物平台下面设有使载物平台实现左右移动的左右移动单元，载物平台上面设有前后移动单元；载物平台连接在一滑块上，该滑块与显微镜主体配合，在调节器单元的作用下滑块连同载物平台上下移动，实现对焦；所述的连接筒组上安装拍摄单元，该拍摄单元包括摄像头和传输线，摄像头用于拍摄自目镜中可以观察到的样本图像，并以电信号方式经传输线传至计算机；所述的物镜转换器单元、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元和集光装置调节单元中均设有独立的用于控制调整幅度的控制开关。

所述的物镜转换器单元包括物镜转台、物镜第一带轮、物镜步进电机、固定架、物镜第二带轮；物镜步进电机通过固定架固定在显微镜主体上，物镜第一带轮连接所述的物镜步进电机的输出轴，物镜第二带轮固定设置在物镜转台的外圈，在物镜第一带轮和物镜第二带轮之间连有传动皮带，在物镜转换器单元中还设有控制物镜转台转动角度的控制开关。

所述的左右移动单元包括左右移动步进电机、螺母丝座、左右移动丝杆、和固定板，左右移动步进电机通过连接板固定在固定板上，该固定板与滑块连为一体同步上下运动；螺母丝座固定在载物平台上，左右移动丝杆穿过螺母丝座和左右移动步进电机，固定板嵌置于载物平台底面的燕尾槽内，在左右移动步进电机转动时通过左右移动丝杆推动螺母丝座，进而推动载物平台实现左右移动；载物平台的移动距离受单独的控制开关限制。

所述的前后移动单元包括前后移动步进电机、前后移动丝杆、螺母、推片器底座和压片器；前后移动步进电机通过支架固定在载物平台上，推片器底座置于载物平台上面，在推片器底座的一立板上置有螺母，前后移动丝杆一端通过支架连接前后移动步进电机，另一端穿过螺母并与其相配合，在推片器底座上设有弹性压片器；当前后移动步进电机转动时，前后移动丝杆经由螺母使推片器底座前后移动；推片器底座的移动距离受单独的控制开关限制。

所述的集光装置调节单元包括集光调节步进电机、集光器、集光器固定架、集光调节竖直导轨和照明光源；在滑块的外侧通过集光调节竖直导轨连接有集光器固定架，集光调节步进电机固定在滑块的一侧，该电机的输出端通过齿轮和齿条的方式使集光器固定架上下移动，集光器固定在集光器固定架上，当集光器上下移动时可自动调节与照明光源的距离；集光器上下移动距离受单独的控制开关限制。

所述的调节器单元包括调焦步进电机、调焦旋钮、调焦第一带轮和调焦第二带轮；在调焦旋钮的外端固定连接同步转动的调焦第一带轮，调焦步进电机固定设置在显微镜主体上，调焦第二带轮与调焦步进电机连接，调焦第一带轮和调焦第二带轮通过皮带连接；通过一控制开关控制调焦步进电机的转动角度。

所述的控制开关为光电开关或触点开关。

本发明的有益效果是：

1、本发明能够实现物镜转换器单元、拍摄单元、载物平台、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元和集光装置调节单元的自动调整，使显微镜能够自动运行在最佳工作状态，自动完成标本分析。

2、拍摄单元将图像信息上传给计算机，计算机根据拍摄单元的聚焦值判断图像清晰度，然后控制显微镜各部分的电机，使图像达到最清晰状态，此有助于用户实现快速自动分析图像，操作简单，自动化程度高，极大地提高了工作效率。

附图说明

图1为本发明的侧面结构示意图；

图2为载物台水平左右移动结构（图1状态下）的仰视立体结构示意图；

图3为推片器水平前后移动结构（图1状态下）的左视结构示意图；

图4为调节器的部分立体结构示意图；

图5为集光装置的部分立体结构示意图；

图6为图5的仰视结构示意图。

图中：1显微镜主体，11连接筒组，12主体上部，13底座，2物镜转换器单元，21物镜转台，22物镜第一带轮，23物镜步进电机，24固定架，25物镜第二带轮，3拍摄单元，31摄像头，32传输线，4载物平台，5调节器单元，51调焦步进电机，52调焦旋钮，53调焦第一带轮，54调焦第二带轮，55滑块，6左右移动单元，61左右移动步进电机，62螺母丝座，63左右移动丝杆，64固定板，65连接板，7前后移动单元，71前后移动步进电机，72前后移动丝杆，73螺母，74推片器底座，75压片器，76支架，8集光装置调节单元，81集光调节步进电机，82集光器，83集光器固定架，84集光调节竖直导轨，85照明光源。

具体实施方式

参照说明书附图对本发明的自动对焦显微镜作以下详细地说明。

如图1，本发明的的自动对焦显微镜，包括显微镜主体1、物镜转换器单元2、拍摄单元3、载物平台4、调节器单元5、左右移动单元6、前后移动单元7，集光装置调节单元8等部分。

所述的显微镜主体1包括主体上部12和底座13，它是显微镜的基础，其它各单元均依附在显微镜主体1上，连接筒组11为显微镜主体1上原目镜安装的连接件。

在本发明中，连接筒组11上安装拍摄单元3，该拍摄单元3包括摄像头31和传输线32，摄像头31用于拍摄自目镜中可以观察到的样本图像，并以电信号方式经传输线32传至计算机图像自动分析中心，以获取样本检测数据。

所述的物镜转换器单元2包括物镜转台21、物镜第一带轮22、物镜步进电机23、固定架24、物镜第二带轮25等。物镜步进电机23通过固定架24固定在显微镜主体1上，物镜第一带轮22连接所述的物镜步进电机23的输出轴，物镜第二带轮25固定设置在物镜转台21的外圈，在物镜第一带轮22和物镜第二带轮25之间连有传动皮带，当需要调整物镜时，物镜步进电机23转动从而带动物镜转台21转动达到自动调节物镜目的。在物镜转换器单元2中还设有控制物镜转台21转动角度的控制开关，例如光电开关或触点开关等。

载物平台4呈水平状态，其下面设有使载物平台4实现左右移动的左右移动单元6，载物平台4上面设有前后移动单元7。载物平台4连接在一滑块55上，该滑块55与显微镜主体1配合，在调节器单元5的作用下滑块55连同载物平台4上下移动，实现对焦。

图4所示调节器单元5，它包括调焦步进电机51、调焦旋钮52、调焦第一带轮53和调焦第二带轮54。在调焦旋钮52的外端固定连接同步转动的调焦第一带轮53，调焦步进电机51固定设置在显微镜主体1上，调焦第二带轮54与调焦步进电机51连接，调焦第一带轮53和调焦第二带轮54通过皮带连接。通过一控制开关控制调焦步进电机51的转动角度。

如图1、图2，左右移动单元6包括左右移动步进电机61，螺母丝座62，左右移动丝杆63和固定板64。左右移动步进电机61通过连接板65固定在固定板64上，该固定板64与滑块55连为一体同步上下运动。螺母丝座62固定在载物平台4上，左右移动丝杆63穿过螺母丝座62和左右移动步进电机61，固定板64嵌置于载物平台4底面的燕尾槽内，在左右移动步进电机61转动时通过左右移动丝杆63推动螺母丝座62，进而推动载物平台4实现左右移动。载物平台4的移动距离受单独的控制开关限制，例如光电开关或触点开关等。

如图1、图3，前后移动单元7包括前后移动步进电机71、前后移动丝杆72、螺母73、推片器底座74和压片器75等部分。前后移动步进电机71通过支架76固定在载物平台4上，推片器底座74置于载物平台4上面，在推片器底座74的一立板上置有螺母73，前后移动丝杆72一端通过支架76连接前后移动步进电机71，另一端穿过螺母73并与其相配合，在推片器底座74上设有弹性压片器75用于压固样本检测计数池（或者显微镜标本玻片）。当前后移动步进电机71转动时，前后移动丝杆72经由螺母73使推片器底座74前后移动。推片器底座74的移动距离受单独的控制开关限制，例如光电开关或触点开关等。

如图1、图5和图6所示，集光装置调节单元8包括集光调节步进电机81、集光器82、集光器固定架83、集光调节竖直导轨84和照明光源85等部分。在滑块55的外侧通过集光调节竖直导轨84连接有集光器固定架83，集光调节步进电机81固定在滑块55的一侧，该电机的输出端通过齿轮和齿条的方式使集光器固定架83上下移动，集光器82固定在集光器固定架83上，因而，当集光器82上下移动时可自动调节与照明光源85的距离。集光器82上下移动距离受单独的控制开关限制，例如光电开关或触点开关等。

各电机、各控制开关及拍摄单元均连接计算机，根据设定好的程序顺序动作。使用时，拍摄单元3将图像信息上传给计算机，计算机根据拍摄单元的聚焦值判断图像清晰度，然后控制显微镜各部分的电机，使图像达到最清晰状态，此有助于用户实现快速自动分析图像，操作简单，自动化程度高，极大地提高了工作效率。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

Claims (5)

1.自动对焦显微镜，包括显微镜主体、物镜转换器单元、目镜连接筒组、载物平台、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元，集光装置调节单元，其特征是：所述的载物平台下面设有使载物平台实现左右移动的左右移动单元，载物平台上面设有前后移动单元；载物平台连接在一滑块上，该滑块与显微镜主体配合，在调节器单元的作用下滑块连同载物平台上下移动，实现对焦；所述的连接筒组上安装拍摄单元，该拍摄单元包括摄像头和传输线，摄像头用于拍摄自目镜中可以观察到的样本图像，并以电信号方式经传输线传至计算机；所述的物镜转换器单元、调节器单元、左右移动单元、前后移动单元和集光装置调节单元中均设有独立的用于控制调整幅度的控制开关；

所述的物镜转换器单元包括物镜转台、物镜第一带轮、物镜步进电机、固定架、物镜第二带轮；物镜步进电机通过固定架固定在显微镜主体上，物镜第一带轮连接所述的物镜步进电机的输出轴，物镜第二带轮固定设置在物镜转台的外圈，在物镜第一带轮和物镜第二带轮之间连有传动皮带，在物镜转换器单元中还设有控制物镜转台转动角度的控制开关；

所述的左右移动单元包括左右移动步进电机、螺母丝座、左右移动丝杆、和固定板，左右移动步进电机通过连接板固定在固定板上，该固定板与滑块连为一体同步上下运动；螺母丝座固定在载物平台上，左右移动丝杆穿过螺母丝座和左右移动步进电机，固定板嵌置于载物平台底面的燕尾槽内，在左右移动步进电机转动时通过左右移动丝杆推动螺母丝座，进而推动载物平台实现左右移动；载物平台的移动距离受单独的控制开关限制。

2.根据权利要求1所述的自动对焦显微镜，其特征是，所述的前后移动单元包括前后移动步进电机、前后移动丝杆、螺母、推片器底座和压片器；前后移动步进电机通过支架固定在载物平台上，推片器底座置于载物平台上面，在推片器底座的一立板上置有螺母，前后移动丝杆一端通过支架连接前后移动步进电机，另一端穿过螺母并与其相配合，在推片器底座上设有弹性压片器；当前后移动步进电机转动时，前后移动丝杆经由螺母使推片器底座前后移动；推片器底座的移动距离受单独的控制开关限制。

3.根据权利要求2所述的自动对焦显微镜，其特征是，所述的集光装置调节单元包括集光调节步进电机、集光器、集光器固定架、集光调节竖直导轨和照明光源；在滑块的外侧通过集光调节竖直导轨连接有集光器固定架，集光调节步进电机固定在滑块的一侧，该电机的输出端通过齿轮和齿条的方式使集光器固定架上下移动，集光器固定在集光器固定架上，当集光器上下移动时可自动调节与照明光源的距离；集光器上下移动距离受单独的控制开关限制。

4.根据权利要求3所述的自动对焦显微镜，其特征是，所述的调节器单元包括调焦步进电机、调焦旋钮、调焦第一带轮和调焦第二带轮；在调焦旋钮的外端固定连接同步转动的调焦第一带轮，调焦步进电机固定设置在显微镜主体上，调焦第二带轮与调焦步进电机连接，调焦第一带轮和调焦第二带轮通过皮带连接；通过一控制开关控制调焦步进电机的转动角度。

5.根据权利要求1-4任何之一所述的自动对焦显微镜，其特征是，所述的控制开关为光电开关或触点开关。