CN105005138B - 一种基于反光镜控制机构的显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于反光镜控制机构的显微镜，包括反光镜，还包括反光镜控制机构，包括供电电路、旋转电机、速度传感器、驱动电路、光线传感器、转换电路及主控制器；所述旋转电机，用于输出驱动力带动反光镜发生偏转；所述速度传感器，用于获得旋转电机的速度值；所述光线传感器，用于实时检测偏转状态下的反光镜表面的光线获得模拟信号；所述转换电路，用于转换成数字信号；所述主控制器，用于对处理获得光线强度值，当达到预设值时提取所执行的速度值，及生成控制参数作为控制信号输出；所述驱动电路，用于输出驱动信号，使得旋转电机的转轴按照提取的速度值进行运转。本发明做到自动寻找光线的过程，实现自动调光，完成自动准确的调整。

Description

一种基于反光镜控制机构的显微镜

技术领域

本发明涉及一种基于反光镜控制机构的显微镜，属于显微镜的技术领域。

背景技术

显微镜的发明，使人看到了许多以前从未看到过的生物，如细菌、病毒等，也使人看到了生物的许多微小结构，如线粒体的结构，从而对生物学的发展起着重要的推动作用。显微镜是生物学研究的重要仪器之一。在医学、工农业生产中显微镜也有着重要用途，例如在医学诊断上，可对人血液中的红细胞进行计数等。

光学显微镜是一种利用透镜产生光学放大效应的显微镜。由物体入射的光被至少两个光学系统（物镜和目镜）放大。首先物镜产生一个被放大实像，人眼通过作用相当于放大镜的目镜观察这个已经被放大了的实像。一般的光学显微镜有多个可以替换的目镜，这样观察者可以按需要更换放大倍数。这些目镜一般被安置在一个可以转动的目镜盘上，转动目镜盘就可以使不同的目镜方便地进入光路。

光学显微镜分反射显微镜和透射显微镜。反射显微镜的物体一般是不透明的，光从上面照在物体上，被物体反射的光进入显微镜。这种显微镜经常被用来观察固体等。透射显微镜的物体是透明的或非常薄，光从它的背部透过它进入显微镜。这种显微镜常被用来观察生物组织。

对于光学显微镜，通常皆由光学部分、照明部分和机械部分组成，由目镜，物镜，粗准焦螺旋，细准焦螺旋，压片夹，通光孔，遮光器，转换器，反光镜，载物台，镜臂，镜筒，镜座，聚光器，光阑组成。

由此使得其在研究过程中，被广泛使用。但其仍然存在不足，申请号为200720147306.5 ，申请日为2007-04-20的文件中，公开了“一种显微镜的反光镜支架，属医疗器械领域。它由插把与支架组成，支架为半圆形，支架的两端各制有一固定反光镜的固定转针，支架的中部制有一穿孔，插把上端内部制有螺纹孔或螺杆，插把通过螺钉或螺帽固定于支架上”，解决了目前所用的自然光显微镜的反光镜支架通过冲压铆接使插把固定在支架上，插把与支架的连接处松动或断裂后只能更换整套反光镜支架，使得维修费用较贵，而且配件还需厂方发货，维修时间变得很长的问题。大大降低了显微镜的维修费用，节省维修时间，且采用螺纹连接后比原来的铆接结构使用时间增加了2-3倍。适用于各种显微镜的反光镜支架使用。

而在另外一篇申请号为201220734337.1，申请日为2012-12-28的文件中，公开了“一种显微镜，包括显微镜，所述显微镜设有镜座，显微镜包括目镜、镜筒、调节焦螺旋、物镜、压片夹、载物台和反光镜，在所述反光镜的两侧设有反光镜旋转架和辅助反光镜。”该实用新型的显微镜的反光镜两侧各有一面辅助反光镜，能有效地将室内灯光反射到中间的反光镜上，再由该反光镜把光线反射到物镜中，提高了在室内使用显微镜观察的效率。

尽管上述文献对反光镜做出改进，使得显微镜在使用中更加便捷。但是，其仍然存在问题，其结构复杂，无法对反光镜进行自动调光，只能利用手动方式实现反光镜的光线寻找过程，不具备自动化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种基于反光镜控制机构的显微镜，解决现有的显微镜无法对反光镜进行自动调光，只能利用手动方式实现反光镜的光线寻找过程的技术问题。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种基于反光镜控制机构的显微镜，包括反光镜，还包括反光镜控制机构，所述反光镜控制机构包括供电电路、旋转电机、速度传感器、驱动电路、光线传感器、转换电路及主控制器，其中光线传感器设置于反光镜上，所述旋转电机的转轴通过连接件与反光镜固定连接；所述供电电路用于供电；所述旋转电机，用于根据所述驱动信号输出驱动力，使其转轴旋转带动反光镜发生偏转；所述速度传感器，用于获得旋转电机的速度值；所述光线传感器，用于实时检测偏转状态下的反光镜表面的光线获得模拟信号；所述转换电路，用于将所述模拟信号转换成数字信号； 所述主控制器，用于对数字信号处理获得光线强度值，当光线强度值达到预设值时提取获得光线强度值时刻旋转电机所执行的速度值，及生成使旋转电机再次达到该速度值的控制参数作为控制信号输出；所述驱动电路，用于根据所述控制信号输出驱动信号，使得旋转电机的转轴按照提取的速度值进行运转。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述速度传感器获得旋转电机的速度值包括线速度和角速度。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述旋转电机采用微型旋转电机。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述连接件为轴杆，所述轴杆的一端固定于反光镜内，另一端与旋转电机的转轴固定连接。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述旋转电机的转轴带动反光镜发生360度范围内的转动。

进一步地，作为本发明的一种优选技术方案：所述主控制器采用MSP430型单片机。

本发明采用上述技术方案，能产生如下技术效果：

（1）、本发明所提供的基于反光镜控制机构的显微镜，通过在现有的反光镜上增设反光镜控制机构，结合光线传感器和旋转电机，首先进行光线收集过程，再根据光线强度值确定控制参数，从而使得旋转电机能够控制反光镜转动至光线较强的角度，做到自动寻找光线的过程，实现自动调光，而无需对显微镜的位置进行移动，也无需采用人工调整方式，即可实现自动，准确的调整。可以解决现有的显微镜无法对反光镜进行自动调光，只能利用手动方式实现反光镜的光线寻找过程的技术问题。

附图说明

图1为本发明的基于反光镜控制机构的显微镜的模块示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的实施方式进行描述。

如图1所示，本发明设计的一种基于反光镜控制机构的显微镜，包括反光镜，还包括反光镜控制机构，所述反光镜控制机构包括供电电路、旋转电机、速度传感器、驱动电路、光线传感器、转换电路及主控制器，其中光线传感器设置于反光镜上，所述旋转电机的转轴通过连接件与反光镜固定连接；所述供电电路用于供电；所述旋转电机，用于根据所述驱动信号输出驱动力，使其转轴旋转带动反光镜发生偏转；所述速度传感器，用于获得旋转电机的速度值；所述光线传感器，用于实时检测偏转状态下的反光镜表面的光线获得模拟信号；所述转换电路，用于将所述模拟信号转换成数字信号； 所述主控制器，用于对数字信号处理获得光线强度值，当光线强度值达到预设值时提取获得光线强度值时刻旋转电机所执行的速度值，及生成使旋转电机再次达到该速度值的控制参数作为控制信号输出；所述驱动电路，用于根据所述控制信号输出驱动信号，使得旋转电机的转轴按照提取的速度值进行运转。

通过进行光线收集过程，再根据光线强度值确定控制参数，从而使得旋转电机能够控制反光镜转动至光线较强的角度，做到自动寻找光线的过程，实现自动调光。

进一步地，本发明的所述速度传感器，旋转电机的速度值包括线速度和角速度。由此，结构简单，使用方便，提高检测的精准性。并且，所述旋转电机采用微型旋转电机。利用微型旋转电机，降低体积，减轻显微镜的整体重量。

对于反光镜的连接，所述连接件可以为轴杆，所述轴杆的一端固定于反光镜内，另一端与旋转电机的转轴固定连接。使得旋转电机的转轴只要发生转动即可带动该轴杆进行转动，利用轴杆直接实现力量的传递。并且，所述旋转电机的转轴可以带动反光镜发生360度范围内的转动，使得反光镜可以从各各角度都可以采集到光线，增强光线的采集面，提高控制范围。

在系统中，所述主控制器主要用于控制，采用MSP430型单片机。其是将多个不同功能的模拟电路、数字电路模块和微处理器集成在一个芯片上，是一种16位超低功耗、具有精简指令集（RISC）的混合信号处理器。以及，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。MSP430 系列单片机能在25MHz晶体的驱动下，实现40ns的指令周期。16位的数据宽度、40ns的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加运算）相配合，能实现数字信号处理的某些算法。有超低的功耗，可降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟。由此，可以用于本发明系统中灵活实现控制。

综上，本发明所提供的基于反光镜控制机构的显微镜，使得旋转电机能够控制反光镜转动至光线较强的角度，做到自动寻找光线的过程，实现自动调光，准确的调整。可以解决现有的显微镜无法对反光镜进行自动调光，只能利用手动方式实现反光镜的光线寻找过程的技术问题。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种基于反光镜控制机构的显微镜，包括反光镜，其特征在于，还包括反光镜控制机构，所述反光镜控制机构包括供电电路、旋转电机、速度传感器、驱动电路、光线传感器、转换电路及主控制器，其中光线传感器设置于反光镜上，所述旋转电机的转轴通过连接件与反光镜固定连接；所述供电电路用于供电；所述旋转电机，用于根据驱动信号输出驱动力，使其转轴旋转带动反光镜发生偏转；所述速度传感器，用于获得旋转电机的速度值；所述光线传感器，用于实时检测偏转状态下的反光镜表面的光线获得模拟信号；所述转换电路，用于将所述模拟信号转换成数字信号； 所述主控制器，用于对数字信号处理获得光线强度值，当光线强度值达到预设值时提取获得光线强度值时刻旋转电机所执行的速度值，及生成使旋转电机再次达到该速度值的控制参数作为控制信号输出；所述驱动电路，用于根据所述控制信号输出驱动信号，使得旋转电机的转轴按照提取的速度值进行运转。

2.根据权利要求1所述基于反光镜控制机构的显微镜，其特征在于：所述速度传感器获得旋转电机的速度值包括线速度和角速度。

3.根据权利要求1所述基于反光镜控制机构的显微镜，其特征在于：所述旋转电机采用微型旋转电机。

4.根据权利要求1所述基于反光镜控制机构的显微镜，其特征在于：所述连接件为轴杆，所述轴杆的一端固定于反光镜内，另一端与旋转电机的转轴固定连接。

5.根据权利要求1所述基于反光镜控制机构的显微镜，其特征在于：所述旋转电机的转轴带动反光镜发生360度范围内的转动。

6.根据权利要求1所述基于反光镜控制机构的显微镜，其特征在于：所述主控制器采用MSP430型单片机。