CN115165324A - 一种连续变倍物镜倍率精准定位机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连续变倍物镜倍率精准定位机构，属于物镜倍率校准技术领域，具体使用方法为：在连续变倍物镜上下定组镜片位置固定的情况下，在内部动组镜片上安装位置传感器，传感器可以是光栅尺也可以是磁栅尺，但不限于光栅尺或磁栅尺，该连续变倍物镜倍率精准定位机构包括物镜筒的上下两侧均设置有定组组件，装置利用物镜中在物镜内定组组件固定情况下，对内部的动组组件移动位置进行跟踪校准并进行实际测试，将消除误差后的实际镜片位置数据进行存储，在下一次变倍过程中，连续变倍物镜中的动组组件移动到校准后的位置，此种定位方式精度较高，实用性强，具有较强的实用性及市场应用前景。

Description

一种连续变倍物镜倍率精准定位机构

技术领域

本发明属于物镜倍率校准技术领域，具体涉及一种连续变倍物镜倍率精准定位机构。

背景技术

物镜是由若干个透镜组合而成的一个透镜组。组合使用的目的是为了克服单个透镜的成像缺陷，提高物镜的光学质量。显微镜的放大作用主要取决于物镜，物镜质量的好坏直接影响显微镜映像质量，它是决定显微镜的分辨率和成像清晰程度的主要部件，所以对物镜的校正是很重要的。

连续变倍物镜变倍时，是通过物镜的定组和动组两组镜头之间的相对运动，实现物镜的变倍，因受机械加工和镜片加工精度的影响，在定组运动到理论数据位置时，物镜实际放大倍率与理论放大倍率会存在一定误差，而且同一批加工的每一个的误差都会不同，而在利用计算机软件进行测量的显微镜或对物体进行差异性比较的比较显微镜等产品，要求物镜放大倍率高度准确性和相同型号镜头倍率高度一致，对每一个物镜的放大倍率的一致性有比较严格的要，因此，设计一种连续变倍物镜倍率精准定位机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连续变倍物镜倍率精准定位机构，旨在解决现有技术中物镜的变倍，因受机械加工和镜片加工精度的影响，在定组运动到理论数据位置时，物镜实际放大倍率与理论放大倍率会存在一定误差，而且同一批加工的每一个的误差都会不同等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种连续变倍物镜倍率精准定位机构具体使用方法为：在连续变倍物镜上下定组镜片位置固定的情况下，在内部动组镜片上安装位置传感器，传感器可以是光栅尺也可以是磁栅尺，但不限于光栅尺或磁栅尺，在连续变倍过程中只有动组镜片运动，所产生倍率的变化，因此我们跟踪动组镜片的位置变化，根据设计数据和实际测试数据进行调试，通过与动组镜片连接的位置传感器读取动组镜片在每一个倍率的位置数据，接收机构进行接收，存储，这样就可以通过接收到的动组位置数据进行倍率的精准定位。同时实现多次变倍的倍率一致性，其具体结构还包括物镜筒，物镜筒的上下两侧均设置有定组组件，所述物镜筒内活动连接有两组动组组件，两组所述动组组件的左侧均贯穿物镜筒并连接有变距机构，两组所述动组组件的右侧均贯穿物镜筒并连接有测距机构，所述测距机构与外部计算机或单片机电性连接。

优选的，两组所述变距机构为相互对称式设置，每组所述变距机构包括支撑板，所述支撑板固定于物镜筒的顶部，所述支撑板上设置有电机，所述电机的输出端贯穿支撑板并固定有丝杆，所述动组组件的表面固定有左连杆，且左连杆贯穿物镜筒并向外延伸，所述左连杆的另一端固定有斜板，所述斜板内固定有螺纹套筒，且螺纹套筒与丝杆螺纹连接。

优选的，两个所述斜板的倾斜方向相反，两组所述动组组件中的两个左连杆分别与两组变距机构中的两个斜板固定。

优选的，所述测距机构包括光栅尺，所述光栅尺设置于物镜筒的右侧，所述光栅尺内设置有两个光栅读数头，两组所述动组组件的右侧均通过右连杆与两个光栅读数头连接。

优选的，每组所述定组组件包括镜头定组，所述镜头定组设置于物镜筒的顶部，所述镜头定组的表面通过支撑框与物镜筒之间固定。

优选的，每组所述动组组件包括镜头动组，所述镜头动组嵌设于物镜筒内，所述镜头动组的表面套设有滑动框，且滑动框与物镜筒的圆周内壁滑动连接。

优选的，所述物镜筒的左右两侧分别开设有移槽和穿槽，且两个左连杆和右连杆分别贯穿移槽和穿槽内。

优选的，两个所述左连杆与移槽之间和两个右连杆与穿槽之间均设置有摩擦橡胶。

优选的，两组所述变距机构中的两个电机均与外部电机控制器电性连接。

连续变倍物镜倍率精准定位机构的使用方法，具体步骤为：

S1：首先利用物镜筒左侧的两组变距机构改变物镜筒内两组动组组件之间的间距或与两组动组组件之间的距离：通过变距机构中设置在支撑板上的电机带动其输出端固定的丝杆转动，使螺纹连接在丝杆表面的螺纹套筒带动斜板和通过左连杆连接的动组组件在物镜筒内实现上下移动，两组动组组件的上下移动即可实现整个物镜的变倍；

S2：然后通过物镜筒右侧的测距机构对物镜筒内两组动组组件的精确位置及间距进行测量：利用测距机构中光栅尺内的两个光栅读数头通过两个右连杆分别与两组动组组件进行连接，两组动组组件上下移动时会通过右连杆带动光栅读数头在光栅尺内进行移动，从而利用光栅尺对两组动组组件移动的距离位置进行测量；

S3：利用外部计算机内的软件或单片机对步骤S中光栅尺记录的多个数据进行作为放大倍率位置坐标数据，利用尺坐标数据即可实现无误差倍率复位物镜筒内动组组件运动位置校准机构通过连接位置光栅尺，光栅尺获得动组每一次运动的绝对值位置，将每一个我们需要获得的物镜倍率，物镜内动组组件移动即光栅尺位置作为动组坐标进行记忆；

S4：在需要将物镜调整至预设的倍率时，只需要将物镜筒内两组动组组件移动到步骤S中获得的该倍率的坐标位置，即可获得准备的放大倍率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本方案中，装置利用物镜中在物镜内定组组件固定情况下，对内部的动组组件移动位置进行跟踪校准并进行实际测试，将消除误差后的实际镜片位置数据进行存储，在下一次变倍过程中，连续变倍物镜中的动组组件移动到校准后的位置，此种定位方式精度较高，实用性强，具有较强的实用性及市场应用前景。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸图；

图3为本发明图2中的第二视角图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明图4中A-A处的剖视图。

图中：1、物镜筒；2、镜头定组；3、支撑框；4、滑动框；5、镜头动组；6、左连杆；7、斜板；8、螺纹套筒；9、支撑板；10、电机；11、丝杆；12、右连杆；13、光栅读数头；14、光栅尺；15、移槽；16、穿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图5，本发明提供以下技术方案：一种连续变倍物镜倍率精准定位机构具体使用方法为：在连续变倍物镜上下定组镜片位置固定的情况下，在内部动组镜片上安装位置传感器，传感器可以是光栅尺也可以是磁栅尺，但不限于光栅尺或磁栅尺，在连续变倍过程中只有动组镜片运动，所产生倍率的变化，因此我们跟踪动组镜片的位置变化，根据设计数据和实际测试数据进行调试，通过与动组镜片连接的位置传感器读取动组镜片在每一个倍率的位置数据，接收机构进行接收，存储，这样就可以通过接收到的动组位置数据进行倍率的精准定位。同时实现多次变倍的倍率一致性，其具体结构还包括物镜筒1，物镜筒1的上下两侧均设置有定组组件，物镜筒1内活动连接有两组动组组件，两组动组组件的左侧均贯穿物镜筒1并连接有变距机构，两组动组组件的右侧均贯穿物镜筒1并连接有测距机构，测距机构与外部计算机或单片机电性连接。

在本发明的具体实施例中，利用物镜筒1左侧的两组变距机构改变物镜筒1内两组动组组件之间的间距或与两组动组组件之间的距离，然后通过物镜筒1右侧的测距机构对物镜筒1内两组动组组件的精确位置及间距进行测量，利用外部计算机内的软件或单片机对光栅尺14记录的多个数据进行作为放大倍率位置坐标数据，在需要将物镜调整至预设的倍率时，只需要将物镜筒1内两组动组组件移动到记录该倍率的坐标位置，即可获得准备的放大倍率。

具体的，两组变距机构为相互对称式设置，每组变距机构包括支撑板9，支撑板9固定于物镜筒1的顶部，支撑板9上设置有电机10，电机10的输出端贯穿支撑板9并固定有丝杆11，动组组件的表面固定有左连杆6，且左连杆6贯穿物镜筒1并向外延伸，左连杆6的另一端固定有斜板7，斜板7内固定有螺纹套筒8，且螺纹套筒8与丝杆11螺纹连接。

本实施例中：通过变距机构中设置在支撑板9上的电机10带动其输出端固定的丝杆11转动，使螺纹连接在丝杆11表面的螺纹套筒8带动斜板7和通过左连杆6连接的动组组件在物镜筒1内实现上下移动，两组动组组件的上下移动即可实现整个物镜的变倍。

具体的，两个斜板7的倾斜方向相反，两组动组组件中的两个左连杆6分别与两组变距机构中的两个斜板7固定。

本实施例中：将两个斜板7的倾斜方向设置相反可以交错设置，提高了装置整体结构的巧妙和合理性。

具体的，测距机构包括光栅尺14，光栅尺14设置于物镜筒1的右侧，光栅尺14内设置有两个光栅读数头13，两组动组组件的右侧均通过右连杆12与两个光栅读数头13连接。

本实施例中：利用测距机构中光栅尺14内的两个光栅读数头13通过两个右连杆12分别与两组动组组件进行连接，两组动组组件上下移动时会通过右连杆12带动光栅读数头13在光栅尺14内进行移动，从而利用光栅尺14对两组动组组件移动的距离位置进行测量。

具体的，每组定组组件包括镜头定组2，镜头定组2设置于物镜筒1的顶部，镜头定组2的表面通过支撑框3与物镜筒1之间固定。

本实施例中：定组组件中支撑框3用于连接物镜筒1和镜头定组2同时也能对镜头定组2起到防护作用。

具体的，每组动组组件包括镜头动组5，镜头动组5嵌设于物镜筒1内，镜头动组5的表面套设有滑动框4，且滑动框4与物镜筒1的圆周内壁滑动连接。

本实施例中：动组组件中滑动框4可带动包裹的镜头动组5在物镜筒1的圆周内壁中上下移动。

具体的，物镜筒1的左右两侧分别开设有移槽15和穿槽16，且两个左连杆6和右连杆12分别贯穿移槽15和穿槽16内。

本实施例中：移槽15和穿槽16分别用于动组组件通过左连杆6和右连杆12与左右两侧的变距机构和测距机构连接。

具体的，两个左连杆6与移槽15之间和两个右连杆12与穿槽16之间均设置有摩擦橡胶。

本实施例中：在两个左连杆6与移槽15之间和两个右连杆12与穿槽16之间均设置的摩擦橡胶可通过变距机构带动动组组件在物镜筒1内上下移动的更加稳定。

具体的，两组变距机构中的两个电机10均与外部电机控制器电性连接。

本实施例中：将两组变距机构中的两个电机10均与外部电机控制器电性连接可利用两个电机控制器分别对两组变距机构中的两个电机10进行单独控制，便于对两组动组组件的位置进行分别调节。

连续变倍物镜倍率精准定位机构的使用方法，具体步骤为：

S1：首先利用物镜筒1左侧的两组变距机构改变物镜筒1内两组动组组件之间的间距或与两组动组组件之间的距离：通过变距机构中设置在支撑板9上的电机10带动其输出端固定的丝杆11转动，使螺纹连接在丝杆11表面的螺纹套筒8带动斜板7和通过左连杆6连接的动组组件在物镜筒1内实现上下移动，两组动组组件的上下移动即可实现整个物镜的变倍；

S2：然后通过物镜筒1右侧的测距机构对物镜筒1内两组动组组件的精确位置及间距进行测量：利用测距机构中光栅尺14内的两个光栅读数头13通过两个右连杆12分别与两组动组组件进行连接，两组动组组件上下移动时会通过右连杆12带动光栅读数头13在光栅尺14内进行移动，从而利用光栅尺14对两组动组组件移动的距离位置进行测量；

S3：利用外部计算机内的软件或单片机对步骤S2中光栅尺14记录的多个数据进行作为放大倍率位置坐标数据，利用尺坐标数据即可实现无误差倍率复位物镜筒1内动组组件运动位置校准机构通过连接位置光栅尺14，光栅尺14获得动组每一次运动的绝对值位置，将每一个我们需要获得的物镜倍率，物镜内动组组件移动即光栅尺14位置作为动组坐标进行记忆；

S4：在需要将物镜调整至预设的倍率时，只需要将物镜筒1内两组动组组件移动到步骤S3中获得的该倍率的坐标位置，即可获得准备的放大倍率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于，具体使用方法为：在连续变倍物镜上下定组镜片位置固定的情况下，在内部动组镜片上安装位置传感器，传感器可以是光栅尺也可以是磁栅尺，但不限于光栅尺或磁栅尺，在连续变倍过程中只有动组镜片运动，所产生倍率的变化，因此我们跟踪动组镜片的位置变化，根据设计数据和实际测试数据进行调试，通过与动组镜片连接的位置传感器读取动组镜片在每一个倍率的位置数据，接收机构进行接收，存储，这样就可以通过接收到的动组位置数据进行倍率的精准定位。同时实现多次变倍的倍率一致性，其具体结构还包括物镜筒(1)，所述物镜筒(1)的上下两侧均设置有定组组件，所述物镜筒(1)内活动连接有两组动组组件，两组所述动组组件的左侧均贯穿物镜筒(1)并连接有变距机构，两组所述动组组件的右侧均贯穿物镜筒(1)并连接有测距机构，所述测距机构与外部计算机或单片机电性连接。

2.根据权利要求1所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：两组所述变距机构为相互对称式设置，每组所述变距机构包括支撑板(9)，所述支撑板(9)固定于物镜筒(1)的顶部，所述支撑板(9)上设置有电机(10)，所述电机(10)的输出端贯穿支撑板(9)并固定有丝杆(11)，所述动组组件的表面固定有左连杆(6)，且左连杆(6)贯穿物镜筒(1)并向外延伸，所述左连杆(6)的另一端固定有斜板(7)，所述斜板(7)内固定有螺纹套筒(8)，且螺纹套筒(8)与丝杆(11)螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：两个所述斜板(7)的倾斜方向相反，两组所述动组组件中的两个左连杆(6)分别与两组变距机构中的两个斜板(7)固定。

4.根据权利要求3所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：所述测距机构包括光栅尺(14)，所述光栅尺(14)设置于物镜筒(1)的右侧，所述光栅尺(14)内设置有两个光栅读数头(13)，两组所述动组组件的右侧均通过右连杆(12)与两个光栅读数头(13)连接。

5.根据权利要求4所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：每组所述定组组件包括镜头定组(2)，所述镜头定组(2)设置于物镜筒(1)的顶部，所述镜头定组(2)的表面通过支撑框(3)与物镜筒(1)之间固定。

6.根据权利要求5所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：每组所述动组组件包括镜头动组(5)，所述镜头动组(5)嵌设于物镜筒(1)内，所述镜头动组(5)的表面套设有滑动框(4)，且滑动框(4)与物镜筒(1)的圆周内壁滑动连接。

7.根据权利要求6所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：所述物镜筒(1)的左右两侧分别开设有移槽(15)和穿槽(16)，且两个左连杆(6)和右连杆(12)分别贯穿移槽(15)和穿槽(16)内。

8.根据权利要求7所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：两个所述左连杆(6)与移槽(15)之间和两个右连杆(12)与穿槽(16)之间均设置有摩擦橡胶。

9.根据权利要求8所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：两组所述变距机构中的两个电机(10)均与外部电机控制器电性连接。

10.根据权利要求1-9其中任意一项所述的连续变倍物镜倍率精准定位机构，其特征在于：还包括连续变倍物镜倍率精准定位机构的使用方法，具体步骤为：

S1：首先利用物镜筒(1)左侧的两组变距机构改变物镜筒(1)内两组动组组件之间的间距或与两组动组组件之间的距离：通过变距机构中设置在支撑板(9)上的电机(10)带动其输出端固定的丝杆(11)转动，使螺纹连接在丝杆(11)表面的螺纹套筒(8)带动斜板(7)和通过左连杆(6)连接的动组组件在物镜筒(1)内实现上下移动，两组动组组件的上下移动即可实现整个物镜的变倍；

S2：然后通过物镜筒(1)右侧的测距机构对物镜筒(1)内两组动组组件的精确位置及间距进行测量：利用测距机构中光栅尺(14)内的两个光栅读数头(13)通过两个右连杆(12)分别与两组动组组件进行连接，两组动组组件上下移动时会通过右连杆(12)带动光栅读数头(13)在光栅尺(14)内进行移动，从而利用光栅尺(14)对两组动组组件移动的距离位置进行测量；

S3：利用外部计算机内的软件或单片机对步骤S2中光栅尺(14)记录的多个数据进行作为放大倍率位置坐标数据，利用尺坐标数据即可实现无误差倍率复位物镜筒(1)内动组组件运动位置校准机构通过连接位置光栅尺(14)，光栅尺(14)获得动组每一次运动的绝对值位置，将每一个我们需要获得的物镜倍率，物镜内动组组件移动即光栅尺(14)位置作为动组坐标进行记忆；

S4：在需要将物镜调整至预设的倍率时，只需要将物镜筒(1)内两组动组组件移动到步骤S3中获得的该倍率的坐标位置，即可获得准备的放大倍率。

Images