一种显微物镜的综合检测仪的制作方法

本实用新型涉及显微镜检测领域，具体为一种显微物镜的综合检测仪。

背景技术：

光轴与机械轴的重合度、齐焦距离是判断显微物镜质量的重要指标。在显微物镜制造的过程中，由于加工和装配的误差，光轴与机械轴的位置总会存在偏差，齐焦距离也会与理论值存在一定的误差，因此，如果光轴与机械轴的位置的偏差、齐焦距离的误差保持在一定的范围内，显微物镜即视为合格。

现有的用于检测显微物镜的光轴与机械轴重合度和齐焦距离的装置为透射式显微成像仪，即在传统光学显微镜的基础上，在物镜和镜筒之间设置一个可绕精通旋转的连接装置，在载物台上安装十字分划标尺板，该十字分划标尺板与显微物镜的组装位置之间的距离为理论齐焦距离。通过显微镜的调焦机构聚焦，使载物台上的十字分划标尺的十字线以最高的清晰度成像于目镜内置的十字分划标尺上，此时，调焦机构的调焦量即为齐焦距离的误差；旋转物镜，载物台上的十字分划标尺的十字线所成的像的中心相对目镜内置的十字分划标尺的中心的最大偏移量即为物镜的光轴与机械轴之间的偏差量。但是，这种检测技术依赖于检测人员的主观判断，检测精度不高，劳动强度高效率低，不适用检测重合度与齐焦性要求较高的显微物镜。因此，亟需一种检测精度高、操作简单的显微物镜测试仪。

技术实现要素：

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型提供的一种显微物镜的综合检测仪，包括支座、设在支座上的镜筒、用于连接所述镜筒和显微物镜的连接装置、发光装置、用于将发光装置所发出的光形成圆形光柱并将圆形光柱发射至显微物镜的射光装置；所述镜筒内设有成像板，所述成像板位于显微物镜的共轭像面，以使圆形光柱经显微物镜折射后形成的光斑成像于其上；所述连接装置转动地连接于所述镜筒，用以实现显微物镜绕自身的机械轴转动；所述射光装置滑动地连接于所述支座，用以调整射光装置与显微物镜的距离；所述圆形光柱的中心轴与显微物镜的机械轴重合。

进一步地，所述成像板上设有透光区域，所述光斑成像于所述透光区域；所述透光区域上设有若干同轴的圆形刻线，所述圆形刻线的圆心设在显微物镜的机械轴的延长线上。

进一步地，所述透光区域内设有刻度线，用以读取所述圆形刻线的圆心与所述光斑的圆心之间的距离。

进一步地，所述刻度线共两条，并且垂直交叉；所述两条刻度线的交叉点与所述圆形刻线的圆心重合；两条刻度线分别用以读取所述光斑的边缘与所述圆形刻线在两个方向上最大的距离差，以计算所述圆形刻线的圆心与所述光斑的圆心之间的距离。

进一步地，所述射光装置包括载物台和设在载物台上用于形成光柱的透光板；所述载物台滑动地设于所述镜筒；所述透光板为设有圆形透明区域的平板。

进一步地，所述载物台还与一调焦机构传动连接，用以驱动所述载物台滑动。

进一步地，所述支座上还设有测距装置，用以测量所述射光装置的滑动距离。

进一步地，所述测距装置采用千分表；所述千分表的量杆与所述载物台的上表面垂直；所述千分表的测头与所述载物台的上表面接触。

进一步地，还包括带有显示器的摄像装置，用以拍摄所述成像板和光斑，并将拍摄后的图像放大呈现于所述显示器。

进一步地，所述摄像装置包括电荷藕合器件图像传感器和设有所述显示器的监视器；所述电荷藕合器件图像传感器和所述监视器电性连接；所述电荷藕合器件图像传感器套在所述镜筒内，用以拍摄所述成像板和光斑并将拍摄后的图像放大呈现于所述显示器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种显微物镜的综合检测仪，通过滑动射光装置，使光斑的像明亮清晰，测量射光装置的滑动距离即得到齐焦距离误差；旋转显微物镜，观察光斑相对显微物镜的机械轴的距离的变化，该距离的最大值即为光轴与机械轴的重合度误差，还可以根据光斑的圆度直观地判断光轴与机械轴的重合度。相比于十字线，圆形光柱经显微物镜形成的光斑更加清晰，方便检测人员的观察和检测。

同时，成像板的透光区域内设有圆形刻线和刻度线，检测人员可以直观地读取和计算偏差的数值，使检测结果更加精确。

本实用新型的摄像装置可以拍摄所述成像板和光斑，并将拍摄后的图像放大呈现于显示器，方便检测人员观察光斑的变化，读取刻度值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型所述的一种显微物镜的综合检测仪的结构示意图；

图2是本实用新型所述成像板的结构示意图；

图3是图2的局部放大图；

图4是本实用新型所述透光板的结构示意图；

图5是本实用新型所述连接装置和显微物镜的装配示意图；

图6是本实用新型所述发光装置的结构示意图。

图中：

1-支座；

2-镜筒；21-成像板；211-透光区域；212-圆形刻线；213-刻度线；

3-连接装置；31-物镜接头；32-轴承；33-轴套；

4-发光装置；41-LED激光光源；42-光学准直镜组；43-孔径光澜；44-接头；

5-射光装置；51-载物台；52-透光板；521-孔片；522-环形金属座；5211-透光孔；

6-调焦机构；

7-千分表；71-量杆；72-侧头；

8-摄像装置；81-电荷藕合器件图像传感器；82-监视器；821-显示器；

9-显微物镜。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种显微物镜的综合检测仪，包括支座1、设在支座1上的镜筒2、用于连接镜筒2和显微物镜9的连接装置3、发光装置4、用于将发光装置4所发出的光形成圆形光柱并将圆形光柱发射至显微物镜9的射光装置5。其中，发光装置4发光，射光装置5将发光装置4所发出的光形成圆形光柱，并将圆形光柱发射至显微物镜9，圆形光柱的中心轴与显微物镜9的机械轴重合。

镜筒2内设有成像板21，成像板21位于显微物镜9的共轭像面，圆形光柱经显微物镜9折射后形成的光斑成像于成像板21上。连接装置3转动地连接于镜筒2，并且，当转动连接装置3时可带动显微物镜9绕自身的机械轴转动。射光装置5滑动地连接于支座1，方便调整射光装置5与显微物镜9的距离。

理论上，如果显微物镜9的机械轴和光轴重合，理论齐焦距离与实际的齐焦距离相等，在这种条件下，保持圆形光柱的发射源与显微物镜9的组装位置之间的距离为齐焦距离，并且圆形光柱的轴线与显微物镜9的机械轴和光轴重合时，在显微物镜9的共轭面会出现一个直径与圆形光柱的直径相等、圆心在显微物镜9的机械轴上的圆形的光斑，并且该光斑清晰明亮；反之，如果显微物镜9的机械轴和光轴不重合，该光斑的的圆心与显微物镜9的机械轴就会存在位置偏差，光斑也会发生形变，理论齐焦距离与实际的齐焦距离不相等，光斑模糊，不够明亮。

基于上述理论，本实用新型检测显微物镜9的光轴与机械轴的重合度、齐焦距离的误差的原理如下：

(1)射光装置5处于初始位置时，圆形光柱的发射源与显微物镜9的组装位置之间的距离为理论齐焦距离，并且圆形光柱的中心轴与显微物镜9的机械轴重合，观察圆形光柱经显微物镜9折射后形成的光斑，滑动射光装置5，调整圆形光柱的发射源与显微物镜9的组装位置之间的距离，直至光斑变得清晰明亮，此时，射光装置5滑动的距离即为显微物镜9的理论齐焦距离与实际的齐焦距离之间的误差；

(2)转动连接装置3，带动显微物镜9绕自身的机械轴转动，当光斑的圆心与显微物镜9的机械轴之间位置偏差最大时，该偏差值即为显微物镜9的光轴与机械轴之间的偏差。

(3)根据得到的偏差值的大小，判断显微物镜是否合格。

作为一种优选的实施方式，如图2-4所示，成像板21上设有透光区域211，透光区域211周围均不能透光，光斑即成像于该透光区域211内，透光区域211内设有若干同轴的圆形刻线212，圆形刻线212的圆心设在显微物镜9的机械轴的延长线上。同时，射光装置5包括载物台51和设在载物台51上的透光板52，透光板52为设有圆形的透光孔5211的平板，发光装置4所发出的光透过透光孔5211即形成圆形光柱，不同的透光板52形成的圆形光柱的直径不同，透光区域211上的若干圆形刻线212的直径分别与不同的圆形光柱的直径一一对应。基于上述的结构，只需要测量光斑的圆心和相应的圆形刻线的圆心之间的距离，即可得到光斑的圆心与显微物镜9的机械轴之间位置偏差。具体地，在透光区域211内设有刻度线213，刻度线213共两条并且垂直交叉，两条刻度线213的交叉点与圆形刻线212的圆心重合。通过读取光斑的边缘和圆形刻线212在两个垂直方向上的距离差，即可计算出光斑的圆心和圆形刻线212的圆心之间的距离。做一条刻度线213的两条平行线，这两条平行线分别与光斑的边缘和圆形刻线212相切，并且两条平行线分别位于光斑的圆心和圆形刻线212的圆心的同一侧，此时这两条平行线之间的距离即为光斑的边缘和圆形刻线212在其中一个方向上的距离差。光斑的边缘和圆形刻线212在一个方向的距离差为a，在另一个方向的距离差为b，根据勾股定理，光斑的圆心和圆形刻线212的圆心之间的距离

优选地，成像板21板采用光学玻璃H-K9L通过真空镀膜与化学蚀刻工艺加工制成，在其底面镀黑铬，光束透过率为零。成像板21外圈套有金属圈22，成像板21通过金属圈22设在镜筒2内。

优选地，透光板52由不锈钢针制成的孔片521和环形金属座522组成，孔片521通过粘结剂胶合在环形金属座522内，环形金属座522安装在载物台51上。透光孔5211通过光化学蚀刻工艺加工，透光板52的表面喷涂黑色消光涂料，保证光无法通过。

作为一种优选的实施方式，载物台51还有一调焦机构6传动连接，通过调焦机构6即可驱动载物台51滑动。本实施例中，调焦机构6采用现有的显微镜的调焦机构，本实施例中调焦机构的类型并不用于限定本实用新型，具有同等功能的机构均在本实用新型的保护范围之内。

作为一种优选的实施方式，支座1上还设有测距装置7，测距装置7用于测量射光装置5滑动的距离。本实用新型的测距装置7采用千分表7，千分表的量杆71与载物台51的上表面垂直，千分表的测头与载物台51的上表面接触，通过计算千分表的变化值，即可得到测量射光装置5滑动的距离值。

为了更加方便地观察成像板21和在成像板21成像的光斑，作为一种优选的实施方式，本实用新型还包括摄像装置8，该摄像装置8设有显示器821，摄像装置8拍摄成像板21和光斑，并将拍摄后的图像放大呈现于显示器。具体地，摄像装置8包括电荷藕合器件图像传感器81和设有显示器821的监视器82。电荷藕合器件图像传感器81和监视器82电性连接，电荷藕合器件图像传感器81套在镜筒2内，拍摄成像板21和光斑，并将拍摄后的图像放大呈现于监视器82的显示器821上，检测人员可以在显示器上观察光斑的变化情况、光斑的圆度和读取刻度线213的刻度。

作为一种优选的实施方式，如图5所示，连接装置3包括物镜接头31、轴承32、轴套33组成，轴承32与轴套33配合，为了保证精度，连接装置3旋转的径向跳动不大于0.002mm,物镜安装端面跳动误差不大于0.001mm,物镜连接螺纹为RMS物镜螺纹(4/5inX1/36in)，螺纹与机械旋转轴的同轴度不大于0.01mm。

作为一种优选的实施方式，如图6所示，发光装置4由LED激光光源41、光学准直镜组42、孔径光澜43、接头44组成。LED激光光源41采用550nm黄绿色LED激光发射单色准直激光束，通过光学准直镜组42与孔径光澜43，照射透光板52。接头44用于与载物台51连接。本实用新型的发光装置4发射发射单色准直激光束可以防止光斑产生色差，影响齐焦距离的误差的判断。

本实施例所述一种显微物的综合检测仪的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。