CN207216138U - 一种单筒显微自动化控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单筒显微自动化控制装置，包括显微镜、pc机、单片机、精调焦步进电机及粗调焦步进电机；所述的显微镜包括镜筒、支架杆、支架套和滑动支架，支架套安装在支架杆上，滑动支架通过滑台嵌装在支架套的滑槽内，调焦手轮通过齿轮齿条机构与滑动支架连接；粗调焦步进电机通过齿轮传动机构与调焦手轮连接，精调焦步进电机通过齿轮传动机构与变倍旋转手环连接，粗调焦步进电机和精调焦步进电机分别与单片机连接，单片机与pc机连接。本实用新型实现了显微镜调焦的自动化控制，不仅有效解决了传统调焦手环转动无法量化控制、观察困难及主观误差大等难题，而且反应速度快、工作性能稳定，提高了显微镜的调焦精度。
Description
技术领域
本实用新型属于单筒显微镜技术领域，尤其是涉及到一种单筒显微自动化控制装置。
背景技术
目前，单筒显微镜可通过ccd/cmos镜头将实物图像通过数模转换，使其可以成像在显微镜自带屏幕或传输至计算机上，从而方便对图像的观察。
但是，目前单筒显微镜的调焦过程为手动调焦，误差大、效率低，且需要多次往复调节，操作不方便。同时，对图像清晰度的评价主要依据操作者的主观评价，缺乏数字化量化依据，导致图像观测结果因人而异，具有很大的主观随意性。另外，在显微镜采集图像时，光照条件不能根据需要进行自动调整，进一步增加了图像采集效果的误差。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种结构简单，操作方便，能够实现显微镜自动化调焦，提高显微镜调焦精度的单筒显微自动化控制装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种单筒显微自动化控制装置，包括显微镜、pc机、单片机、精调焦步进电机及粗调焦步进电机；
所述的显微镜包括镜筒、支架杆、支架套和滑动支架，所述的支架套安装在显微镜的支架杆上，支架套的侧面上设有滑槽，所述的滑动支架上设有滑台，通过滑台嵌装在支架套的滑槽内，所述的调焦手轮安装在支架套上，调焦手轮的轮轴上设有齿轮，滑动支架上设有齿条，齿轮与齿条啮合；镜筒固定安装在滑动支架上，镜筒上设有变倍旋转手环；
所述的粗调焦步进电机安装在支架套上，粗调焦步进电机的输出轴上设有粗调小齿轮，调焦手轮上设有粗调大齿轮，粗调小齿轮与粗调大齿轮啮合；所述的精调焦步进电机安装在滑动支架上，精调焦步进电机的输出轴上设有精调小齿轮，变倍旋转手环上设有精调大齿轮，精调小齿轮与精调大齿轮啮合；所述的粗调焦步进电机和精调焦步进电机分别通过粗调焦步进电机驱动器和精调焦步进电机驱动器与单片机连接，单片机与pc机连接。
上述的单筒显微自动化控制装置中，所述的调焦手轮的轮轴上的齿轮采用的是斜齿齿轮，滑动支架上的齿条采用的是斜齿齿条。
上述的单筒显微自动化控制装置中，所述显微镜的物镜下端设有亮度可调节冷光源，亮度可调节冷光源与单片机连接。
上述的单筒显微自动化控制装置中，显微镜的目镜上方设有ccd镜头或cmos镜头，ccd镜头或cmos镜头通过图像处理模块与pc机连接。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1. 本实用新型设有由plc控制器控制的精调焦步进电机及粗调焦步进电机，粗调焦步进电机能够控制镜筒上物镜的较大幅度的上下移动，精调焦步进电机能够控制物镜小幅度的上下移动，实现了对显微镜成像过程中物距的精细微调；达到了显微镜调焦的自动化控制的目的，不仅有效解决了传统调焦手环转动无法量化控制、观察困难及主观误差大等难题，而且反应速度快、工作性能稳定，提高了显微镜的调焦精度。
2. 本实用新型设有可调光源，可调光源可以根据图像清晰度要求自由调节光源亮度，提高了成像的清晰度。
3.本实用新型采用ccd镜头或cmos镜头将显微成像传输至pc机上，避免传统显微操作时通过目镜观察显微图像的不便，避免了人为因素的影响，提高了调焦精度。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是本实用新型的左视图。
图3是本实用新型的主视图。
图4是本实用新型的右视图。
图5是本实用新型的调焦手轮和滑动支架齿条连接结构图。
图6是本实用新型的俯视图。
图中：1.pc机，2.单片机，3.粗调焦步进电机驱动器，4.粗调焦步进电机，5.齿轮传动机构，6.斜齿轮齿条传动机构，7.精调焦步进电机驱动器，8.精调焦步进电机，9.精调焦齿轮传动机构，10.冷光源，11.显微镜，12.ccd镜头，13.图像处理模块，14.ccd镜头接口，15.精调焦步进电机接口，16.精调小齿轮，17.精调大齿轮，18.亮度可调节冷光源，19.冷光源亮度调节旋钮，20.粗调大齿轮，21.粗调小齿轮，22.粗调焦步进电机接口，23.粗调焦步进电机固定套，24.粗调焦步进电机连接片，25.支架杆，26.底盘，27.支架套，28.调焦手轮，29.滑动支架，30.精调焦步进电机连接片，31.齿轮，32.齿条，33.螺钉，34.目镜，35.物镜，36.变倍旋转手环。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1、3、4、5所示，本实用新型包括显微镜11、pc机1、单片机2、精调焦步进电机8及粗调焦步进电机4。
所述的显微镜11包括镜筒、底盘26、支架杆25、支架套27和滑动支架29，支架杆25下端固定安装在底盘26上，支架套27安装在支架杆25上，能够沿支架杆25滑动，并通过螺钉33紧固，支架套27上设有调焦手轮28相连。支架套27的一侧面上设有滑槽，滑动支架29上设有滑台，通过滑台嵌装在支架套27的滑槽内。调焦手轮28的轮轴上设有齿轮31，滑动支架29上设有齿条32，齿轮31与齿条32啮合。齿轮31采用的是斜齿齿轮，齿条32采用的是斜齿齿条。镜筒固定安装在滑动支架29上，镜筒上设有变倍旋转手环36。镜筒上端设有目镜34，目镜34上端设有ccd镜头12，ccd镜头12通过图像处理模块13与pc机1连接，ccd镜头12也可以采用cmos镜头替换。镜筒的下端设有物镜35，物镜35下端嵌套一个亮度可调节冷光源18，用于满足显微镜图像获取时对光线的要求。
所述的粗调焦步进电机4通过连接片将粗调焦步进电机24安装在支架套27上，粗调焦步进电机4的输出轴上设有粗调小齿轮21，调焦手轮28上设有粗调大齿轮20，粗调小齿轮21与粗调大齿轮20啮合。通过粗调焦步进电机4转动带动调焦手轮28转动，进而通过斜齿齿条传动6带动滑动支架29上下移动，使安装在支架29上面的镜筒随之上下移动，以此完成粗调焦过程。
所述的精调焦步进电机8通过精调焦步进电机连接片30安装在滑动支架29上，精调焦步进电机8的输出轴上设有精调小齿轮16，变倍旋转手环36上设有精调大齿轮17，精调小齿轮16与精调大齿轮17啮合。通过精调焦步进电机8转动带动变倍旋转手环36转动，物镜35随之上下移动，以此完成精调焦过程。
所述的粗调焦步进电机4和精调焦步进电机8分别通过粗调焦步进电机驱动器3和精调焦步进电机驱动器7与单片机2连接，单片机2与pc机1连接。
本实用新型使用时，pc机1向单片机2发出脉冲控制信号，该信号传至粗调焦步进电机驱动器3和精调焦步进电机驱动器7分别驱动粗调焦步进电机4和精调焦步进电机8转动，粗调焦步进电机4和精调焦步进电机8通过齿轮传动机构5，斜齿轮齿条传动机构6和精调焦齿轮传动机构9传动，实现筒显微镜11的粗、精调焦。物镜35安装一亮度可调节冷光源18，根据图像采集时对光线的要求，pc机1通过单片机2控制亮度可调节冷光源18光线的强弱。显微镜11成像通过ccd镜头12传输至pc机1，pc机1结合图像处理模块13对所获相邻两幅图像进行分析、比对，并依据比对结果调节控制系统指令，以确定下一步调焦的方向，获取下一次比对的图像，直至评判出最清晰图像，从而完成显微镜自动调焦过程。
Claims (4)
1.一种单筒显微自动化控制装置，其特征是：包括显微镜、pc机、单片机、精调焦步进电机及粗调焦步进电机；
所述的显微镜包括镜筒、支架杆、支架套和滑动支架，所述的支架套安装在支架杆上，支架套的侧面上设有滑槽，所述的滑动支架上设有滑台，通过滑台嵌装在支架套的滑槽内，调焦手轮安装在支架套上，调焦手轮的轮轴上设有齿轮，滑动支架上设有齿条，齿轮与齿条啮合；镜筒固定安装在滑动支架上，镜筒上设有变倍旋转手环；
所述的粗调焦步进电机安装在支架套上，粗调焦步进电机的输出轴上设有粗调小齿轮，调焦手轮上设有粗调大齿轮，粗调小齿轮与粗调大齿轮啮合；所述的精调焦步进电机安装在滑动支架上，精调焦步进电机的输出轴上设有精调小齿轮，变倍旋转手环上设有精调大齿轮，精调小齿轮与精调大齿轮啮合；所述的粗调焦步进电机和精调焦步进电机分别通过粗调焦步进电机驱动器和精调焦步进电机驱动器与单片机连接，单片机与pc机连接。
2.根据权利要求1所述的单筒显微自动化控制装置，其特征是：所述的调焦手轮的轮轴上的齿轮采用的是斜齿齿轮，滑动支架上的齿条采用的是斜齿齿条。
3.根据权利要求1所述的单筒显微自动化控制装置，其特征是：所述显微镜的物镜下端设有亮度可调节冷光源，亮度可调节冷光源与单片机连接。
4.根据权利要求1所述的单筒显微自动化控制装置，其特征是：显微镜的目镜上方设有ccd镜头或cmos镜头，ccd镜头或cmos镜头通过图像处理模块与pc机连接。
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