CN2722274Y - 显微镜光电控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了显微镜光电控制器一种显微镜光电控制器，它包括：至少两操控球盘，以用于操作者操纵；至少两组发光器及对应数量的光接收器，在各发光器射出光路上设置成对对向设置的折射镜，发光器发出的光通过折射镜折射后再经操控球盘的折射传输到光接收器的输入端；两光接收器的输出分别接光电控制单元的两输入端，光电控制单元的两信号输出控制端分别外接对应控制显微镜底座平台相应移动方向电机的驱动电路。所述的光电控制单元由位移传感器及中央处理器CPU组成，位移传感器将接收的检测操控球盘表面的移动方向和距离结果通过串行总线传送至中央处理器CPU。本实用新型易操作控制，使得显微镜定位迅速；操作简易可行，适于所有人掌握。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种显微镜光电控制器。
背景技术
现大多显微镜都是由主体显微镜与可沿X、Y、Z向轴移动(由电机驱动)的底座平台联体构成，主体显微镜在聚焦、扫描工作中，都需要平台配合横、纵向水平移动或升降移动。而平台的移动现或采用手动操作，费力、费时，在连续测量过程中不能精密定位，测量效率低；或通过电控机械装置完成平台的移动以几何位置定位，但往往这种电控机械装置的操作比较繁琐，不易被所有人掌握。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种易操作的显微镜光电控制器，利用其控制，使得显微镜底座平台能迅速移动定位。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：一种显微镜光电控制器，它包括：
至少一操控球盘，以用于操作者操纵显微平台的移动；
至少一组发光器及对应数量的光接收器，在各发光器射出光路上设置由透镜组成的聚光光路，使发射光集中照射到操控球或操控盘表面；从操控球或操控盘表面产生的反射光经透镜聚光后投射到位移传感器的入射孔。
位移传感器根据反射光携带的图像信息计算出操控球盘的位移量；然后通过接口电路将其传送至中央控制器(CPU)；CPU根据该位移量控制相应的电机作相应的移动。
一光电控制单元，由位移传感器及中央处理器(CPU)组成，位移传感器解读操控球盘表面的移动方向和移动距离并经接口电路传送至中央处理器(CPU)。
本实用新型的优点是：易操作控制，使得显微镜定位迅速；操作简易可行，适于所有人掌握。
附图说明
图1为本实用新型显微镜光电控制器结构示意图
图2为本实用新型显微镜光电控制器一实施例电原理方框图
图3为本实用新型显微镜光电控制器图2所示实施例的电原理图
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明
如图1所示(虚线框内为本实用新型构成部分)，本实用新型显微镜光电控制器，它包括：至少一操控球盘(本实施例中采用一操纵显微平台的水平移动的操控球1、一操纵显微平台垂直移动的盘7。如只需单向控制或只对水平X-Y向控制，可只单采用一操控球)；至少一组发光器5、11及对应数量的光接收器3、9，在各发光器射出光路上设置成对对向设置的光折射镜单元4、10，发光器发出的光通过光折射镜单元折射后再经操控球盘的折射传输到光接收器的输入端；两光接收器的输出分别接光电控制单元6的两输入端，光电控制单元的两信号输出控制端分别外接对应控制显微镜底座平台14相应移动方向电机(包括水平横轴电机15、水平纵轴电机16、竖直升降电机13)的驱动电路。
所述的操控球盘可为在支点上万向滚动的球，亦可为绕轴旋转的盘。
所述的光电控制单元可由位移传感器及中央处理器(CPU)组成，所述的位移传感器可采用图像处理方法检测位移的传感器(如Angilent的ADNS-2620等)。
位移信息的表达可有多种形式，如Angilent的ADNS-2610，ADNS-2620等器件将位移进行坐标编码，并通过串行协议由主设备(CPU)进行读取，亦有采用类似脉冲编码器将位移量编码成双相脉冲进行传送的方案。中央处理器(CPU)对来自传感器的位移信息根据不同的编码方案进行解码，并根据所得到的位移量向相应的驱动电机发出移动控制指令从而实现显微镜随动于滚动球的运动。
本实用新型的工作原理是利用光电鼠标之原理方法，分辨率、精度、结构零件等来驱动、控制显微镜平台的横、纵向移动及平台的升降移动。
光电鼠标原理是：利用发光器件发出的光线经光学器件发射到面朝上的平面(桌面)上，经过平面的折射光线被光接收器接收，此时，只要平面上有位移变化(实际是移动鼠标产生变化)，光线即产生变化，经光电转换后就有电信号变化输出。本实用新型是利用上述工作原理，只是将改变光线折射变化的平面(桌面)改革变为弧面(球形)或盘面(轮形)等不同形状，同样会产生光线折射变化，继而产生光电转换输出。另外，在改变参与光线折射变化的物体形状的同时，将弧面或盘面的位置与鼠标的平面(桌面)原理结构进行上下换位，即将做成球形或轮形的零件朝上面安装且外置可用手调控，极大地改变并优化了操控性。
如图2所示，是本实用新型一较佳实施例电原理方框图，该实施例中采用两操控球盘(一对应控制显微镜底座平台的X-Y向轴移动，另一对应控制显微镜底座平台的Z向轴移动)及对应两位移传感器，两位移传感器分别将对应接收的检测操控球盘表面的移动方向和距离结果信号通过串行总线传送至中央处理器CPU，再经计算机输出控制信号，经过驱动电路驱动水平X-Y向轴两电机及竖直Z向轴电机，各电机再通过机械传动装置推动显微镜底座平台做相应的移动，此部分为现有技术，不再赘述。
图3为图2所示实施例的电原理图，可采用Angilent公司的ADNS-2620位移传感器U1、U2，Atmel公司的Mega128作为CPU，发光二极管D1、D2做为本实用新型的发光器(发光器5、11)。显微镜水平运动采用罗距为1mm的丝杠拖动，因此对于步距角为1.8度的步进电机(周脉冲数＝200)来讲，只要采用细分数大于5的驱动电路就能实现1微米的控制精度。实施例中采用Allegro公司的A3955作为驱动器，该驱动器的最大细分数为8，完全能满足精度要求。本实施例中的Z轴运动采用另一个单独的ADNS-2620 U2实现位移指令传感。此时该传感器可向CPU仅传送一个方向上的位移量作为Z轴运动指令。
还可对X、Y、Z各向各采用一路控制，即采用叁个操控球盘及对应的叁个位移传感器，计算机输出三路控制信号，分别对应控制X、Y、Z轴电机。
Claims (6)
1、一种显微镜光电控制器，其特征在于它包括：
至少一操控球盘，以用于操作者操纵；
至少一组发光器及对应数量的光接收器，在各发光器射出光路上设置成对对向设置的光折射镜单元，发光器发出的光通过光折射镜单元折射后再经操控球盘的折射传输到光接收器的输入端；
两光接收器的输出分别接光电控制单元的两输入端，光电控制单元的两信号输出控制端分别外接对应控制显微镜底座平台相应移动方向电机的驱动电路。
2、根据权利要求1所述的显微镜光电控制器，其特征在于：所述的光电控制单元由位移传感器及中央处理器(CPU)组成，位移传感器将接收的检测操控球盘表面的移动方向和距离结果信号通过串行总线传送至中央处理器(CPU)。
3、根据权利要求1所述的显微镜光电控制器，其特征在于：所述的位移传感器为采用图像处理方法检测位移的传感器。
4、根据权利要求3所述的显微镜光电控制器，其特征在于：所述的位移传感器采用Angilent公司的ADNS-2620位移传感器。
5、根据权利要求1所述的显微镜光电控制器，其特征在于：所述的操控球盘为在支点上万向滚动的球。
6、根据权利要求1所述的显微镜光电控制器，其特征在于：所述的操控球盘为绕轴旋转的盘。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200420087936 CN2722274Y (zh) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | 显微镜光电控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200420087936 CN2722274Y (zh) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | 显微镜光电控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2722274Y true CN2722274Y (zh) | 2005-08-31 |
Family
ID=35012644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200420087936 Expired - Lifetime CN2722274Y (zh) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | 显微镜光电控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2722274Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104076499A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-10-01 | 北京工业大学 | 一种实现显微镜三维定位的装置 |
-
2004
- 2004-08-12 CN CN 200420087936 patent/CN2722274Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104076499A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-10-01 | 北京工业大学 | 一种实现显微镜三维定位的装置 |
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