[发明专利]自动正置金相显微镜

说明书

技术领域

本发明涉及显微镜，具体是一种自动正置金相显微镜。

背景技术

目前，传统的自动正置金相显微镜构造是由视度调节圈、目镜、变倍调节器、调焦手轮、反射照明器、物镜、止紧手轮、工作台、显微镜底座、透射光座、反射镜调节旋钮组成。将金相样品放在工作台上，调节光源亮度，转动变倍调节器进行物镜倍率转换，旋转调焦手轮进行手动调焦，调焦清楚后可以观察到金相试样的表面结构和组织形态。

目前的自动正置金相显微镜存在以下问题：

1、光源亮度虽然可调，但是缺乏直观的亮度显示。

2、工作台X，Y，Z有了一定的电动控制，但是不能实现物镜的自由转换与自动调焦。

采用的电动控制设备昂贵，技术复杂，从而导致设备价格昂贵。

发明内容

为了提高自动化程度，实现自动正置金相显微镜操作的直观方便，并实现远程网络应用，本发明提供一种新的自动正置金相显微镜。

本发明的自动正置金相显微镜，包括镜筒、镜臂、工作台、物镜、光源座、电路板，在镜筒顶部设置CCD接口，工作台是由X向步进电机、Y向步进电机、Z向步进电机分别控制的X向台板、Y向台板、Z向台板组成的三轴联动工作台，物镜安装在由W轴步进电机控制的物镜转换器上，可接收PC机指令并处理和对光源进行数字化调节的单片机电路设置于显微镜内的电路板中。

上述的三轴联动工作台从下至上依次为Z向台板、Y向台板、X向台板，三块台板之间设有滚珠导轨，Z向步进电机设置在镜臂上，X向步进电机设置在Y向台板的侧边处，Y向台板设置在Z向台板下侧，Z向台板与工作台固定架连接，Z向步进电机输出轴轴端设有微调手轮，Z向步进电机输出轴上设有齿轮与设置在镜臂导轨滑块上的齿条啮合，工作台固定架通过滑块与竖直的镜臂导轨配接，Y向步进电机输出轴的一端设有调节手轮，Y向步进电机输出轴的另一端通过联轴器与螺旋丝杆连接，与固定在Z向台板上的螺母啮合，X向步进电机输出轴的一端设有调节手轮，X向步进电机输出轴的另一端通过连接的丝杆与设置在 X向台板上的螺母啮合。 

为了更好地限制X向台板、Y向台板、Z向台板的运动，本发明有限制X向台板、Y向台板、Z向台板运动的光电传感器挡片及其配套的左右极限位置光电传感器、前后极限位置光电传感器、上下极限位置光电传感器，X向光电传感器挡片固定在X向台板上，左极限位置光电传感器固定在Y向台板侧边沿左边，右极限位置光电传感器固定在Y向台板侧边沿右边，Y向光电传感器挡片固定在Y向台板底侧，前极限位置光电传感器固定在Z向台板底侧前端，后极限位置光电传感器固定在Z向台板底侧后端 ，Z向光电传感器挡片固定在台板座侧面，上极限位置光电传感器通过物镜转换器传感器固定架固定在镜臂侧面上部，下极限位置光电传感器由物镜转换器传感器固定架固定在镜臂侧面下部。

本发明将物镜转换器固定在光源座上，W轴步进电机通过支承座固定在光源座的底端中部，W轴步进电机轴上固定一小同步带轮，大同步带轮固定在物镜转换器侧面，大同步带轮和小同步带轮通过同步带连接。在物镜转换器上安置物镜转换器传感器，物镜转换器传感器固定在物镜转换器传感器固定架的中部，物镜转换器传感器固定架固定在光源座的底端，物镜转换器传感器档片固定在物镜转换器上端边缘。

      本发明光源部分采用单片机实现数字化调光；采用四轴三联动方式（三轴联动是X Y Z工作台板的联动机构，四轴三联动是控制工作台的X、Y、Z向电动调节以及镜头的电动切换。），可通过计算机向单片机发令控制工作台的X、Y、Z向电动调节以及镜头的电动切换；使用光电传感器对载物台进行位置控制，可满足远程网络实验的要求，同时有效防止运动过程中的误操作，保护仪器。使用光电传感器对物镜转换器进行初始位置检测，减少物镜转换器旋转的累积误差；设置的CCD接口，可以通过数字化CCD采集图像显示在计算机上，并实现了自动调焦。

总之，本发明的自动正置金相显微镜：

1、自动化程度大大提高，利用步进电机实现了X、Y、Z轴的转动和物镜转换器的自动转换，方便了各种调焦操作。

2、自动调焦精确，速度快，利用步进电机实现载物台的水平移动，控制精度高；通过步进电机的垂直调焦，实现自动调焦，可控进度高。

3、操作安全，由于采用了光电限位开关使得在载物台的移动和自动调焦的过程中的可操作范围的正确性得到了保证，有效地减少了误操作。

4、本发明性价比高，国内产品为3~6万元，而本产品售价大概为1.5万元。明显低于国内外同类产品，具有较高的性价比。