五维调节光阑的制作方法

本实用新型涉及光学精密调节机构技术领域，特别涉及一种于五维调节光阑。

背景技术：

随着现代社会科学技术的不断发展，光学技术也随之不断的进步，在各个不同的应用领域慢慢占有不可或缺的地位。其中显微技术已经有了一段很长的发展历史，随时时间的推移，显微镜的性能也从非精密向精密发展。随后随着光电技术和计算机技术和半导体技术以及图像处理技术的突飞猛进，显微技术与各个领域相融合后，电子显微镜逐渐崛起。

电子显微镜的发明促使生物学中微观现象的研究从显微水平发展到超显微水平。超微结构的研究结合生物化学的研究，使以形态描述为主的细胞学发展成为以研究细胞的生命活动基本规律为目的细胞生物学。

由于电子显微镜分辨率的不断提高并与电子计算机的结合应用，许多分子生物学的现象，例如DNA的转录、DNA分子杂交等在生物化学中用同位素技术可证实的现象，也可在电子图像中获得直观的证实，许多生物大分子的结构和功能也可从电子图像的分析中加以认识。

显微技术为了更好的在各个领域的应用，在使用显微成像技术时，图像的定位选区的技术就显得格外的重要。光阑装置作为一个起到限制作用的光学元件，在需要对样品的某一区域重复试验或观察特定区域样品时，可以对样品进行选区。

现有技术中，光阑可分为两种：孔径光阑和视场光阑。其中视场光阑定义为：光阑孔的大小就限定了物面或像面的大小，即限定了光学系统的成像范围。目前，市面上已有一些现成的视场光阑装置，例如：圆形可调光阑，可变方形光阑等。

圆形可调光阑是目前最常见的光阑之一，可进行光阑孔的大小调节，可以用于限制光束或限制视场，即成像范围大小。圆形可调光阑的体积比较小，相对功能也比较单一，只能进行正常的调节，对如需要特定区域的样品不能进行选区。

可变方形光阑的功能与普通光阑没有太大区别，但是由于光阑的孔位是方形，所以可以对两边进行分别调节，可以达到光阑最大孔径内进行选区的功能。然而可变方形光阑并不能进行旋转。对测试上有一定的局限性。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种五维调节光阑，能够使光阑发生旋转，简化操作可调光阑的过程。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种五维调节光阑，包括：光阑片；旋转台，用于安装所述光阑片，使所述光阑片在光阑片所在平面发生旋转；XY平移台，设置于所述旋转台下方，与所述旋转台相连接，用于对所述旋转台及安装于所述旋转台的光阑片进行XY向的平移调整。

可选的，所述旋转台包括：光阑片固定块，用于安装所述光阑片，且所述光阑片固定块具有凸起部；圆形固定盘，具有安装槽，用于安装所述光阑片固定块，且所述光阑片固定块安装到安装槽后，所述凸起部突出于所述圆形固定盘上表面；齿轮环，安装至所述圆形固定盘上表面，且所述齿轮环朝向所述圆形固定盘上表面的一侧设置有阿基米德螺线凹槽，具有呈阿基米德螺线状的横截面，凸起部突出于所述圆形固定盘上表面的部分放置在所述阿基米德螺线凹槽内，能够沿所述阿基米德螺线凹槽运动；小齿轮，与所述齿轮环互相啮合，用于给所述齿轮环传动；中心固定板，上表面设置有轴承，用于安装所述圆形固定盘；所述圆形固定盘的数目为两个，分置于所述中心固定板上下表面，且设置于所述中心固定板上表面的圆形固定盘与所述轴承相接触，由所述轴承实现对所述圆形固定盘的限位，设置于所述中心固定板下表面的圆形固定盘通过螺栓连接至设置于所述中心固定板上表面的圆形固定盘；换挡器，包括限位部，能够对所述圆形固定盘的旋转进行限定，使设置在所述中心固定板上表面的圆形固定盘在小齿轮的作用下单独发生旋转，或使两个圆形固定盘在小齿轮的作用下发生同步旋转。

可选的，所述换挡器还包括：限位部提拉单元，用于改变所述限位部的位置，使所述限位部与设置在所述中心固定板上表面的圆形固定盘相接触，从而使设置在所述中心固定板上表面的圆形固定盘能够在小齿轮的作用下单独发生旋转；或使所述限位部与设置在所述中心固定板上表面的圆形固定盘相隔开，从而使两圆形固定盘能够在小齿轮的作用下发生同步旋转。

可选的，所述限位部提拉单元包括：旋转块，具有上旋转块和下旋转块，且所述上旋转块和下旋转块通过沉头螺钉实现连接，所述下旋转块设置有限位部放置槽，用于放置所述限位部，且当所述限位部放置到所述限位部放置槽内时，也被所述沉头螺钉所贯穿；拨杆，呈长条状，具有伸出所述中心固定板所在平面的第一端，且与所述第一端相对的第二端，所述第二端设置有螺纹，并通过螺纹连接至所述上旋转块；球头柱塞，安装于所述中心固定板，具有外凸于所述中心固定板下表面的球头端；复位弹簧，具有连接至所述中心固定板下表面的固定端，以及连接至拨杆的活动端，且所述复位弹簧经过所述球头柱塞的球头端，由所述球头端对所述复位弹簧进行限位。

可选的，所述限位部包括橡胶圈，所述橡胶圈设置于所述限位部放置槽内，具有与设置于所述中心固定板上表面的圆形固定盘相接触的状态，以及与设置于所述中心固定板上表面的圆形固定盘相隔开的状态。

可选的，所述圆形固定盘侧边设置有绕盘一周的v型凹槽，所述轴承卡接在所述v型凹槽内。

可选的，所述中心固定板上表面设置有至少三个轴承，且各个轴承均卡接在所述圆形固定盘的v型凹槽。

本实用新型的五维调节光阑不仅可以对样品面进行X轴方向和Y轴方向进行区域的选择，且可以对选择区域进行旋转，最后还可以对X轴和Y轴方向进行平移，满足测量和实验的需求，解决了在前期实验过程中现有技术中的可调光阑不能达到理想区域位置以及后期处理图像时较为繁琐等问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部爆炸图。

图2为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部结构的俯视示意图。

图3为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部结构示意图。

图4为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的齿轮环一面设置的阿基米德螺线凹槽示意图。

图5为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的限位部提拉单元的结构示意图。

图6为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的结构示意图。

图7为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的旋转台的侧视示意图。

图8为本实用新型的一种具体实施方式中圆形固定盘的俯视示意图。

附图标记

1齿轮环盖板、2齿轮环、3圆形固定盘、4光阑片固定块、5拨杆、6小齿轮、7上旋转块、8复位弹簧、9橡胶环、10中心固定板、11顶丝固定块、 12轴承、13旋转块连接环、14下旋转块、15球头柱塞、16弹簧支柱、17光阑片、18XY平移台固定板、19XY平移台

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型提出的一种五维调节光阑进一步详细说明。

请参阅图1至图8，其中，图1为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部爆炸图，图2为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部结构的俯视示意图，图3为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的局部结构示意图，图4为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的齿轮环一面设置的阿基米德螺线凹槽示意图，图5为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的限位部提拉单元的结构示意图，图6为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的结构示意图，图7为本实用新型的一种具体实施方式中五维调节光阑的旋转台的侧视示意图，图8为本实用新型的一种具体实施方式中圆形固定盘的俯视示意图。

在该具体实施方式中，所述五维调节光阑包括：光阑片17；旋转台，用于安装所述光阑片17，使所述光阑片17在光阑片所在平面发生旋转；XY平移台19，设置于所述旋转台下方，与所述旋转台相连接，用于对所述旋转台及安装于所述旋转台的光阑片进行XY向的平移调整。

在一种具体实施方式中，所述旋转台包括：光阑片固定块4，用于安装所述光阑片17，且所述光阑片固定块4具有凸起部；圆形固定盘3，具有安装槽，用于安装所述光阑片固定块4，且所述光阑片固定块4安装到安装槽后，所述凸起部突出于所述圆形固定盘3上表面；齿轮环2，安装至所述圆形固定盘3 上表面，且所述齿轮环2朝向所述圆形固定盘3上表面的一侧设置有阿基米德螺线凹槽，具有呈阿基米德螺线状的横截面，凸起部突出于所述圆形固定盘3 上表面的部分放置在所述阿基米德螺线凹槽内，能够沿所述阿基米德螺线凹槽运动；小齿轮6，与所述齿轮环2互相啮合，给所述齿轮环2传动；中心固定板10，用于安装所述圆形固定盘3，且所述中心固定板10上表面设置有轴承 12，用于安装所述圆形固定盘3；所述圆形固定盘3的数目为两个，分置于所述中心固定板10上下表面，且设置于所述中心固定板10上表面的圆形固定盘 3与所述轴承12相接触，由所述轴承12实现对所述圆形固定盘3的限位，设置于所述中心固定板10下表面的圆形固定盘3通过螺栓连接至设置于所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3；换挡器，包括限位部，能够对所述圆形固定盘3的旋转进行限定，使设置在所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3 在小齿轮6的作用下单独发生旋转，或使设置在所述中心固定板10两面的圆形固定盘3在小齿轮6的作用下一起发生旋转。

在一种具体实施方式中，当两个圆形固定盘3都放入光阑片固定块4后，通过四个螺栓进行锁定，由于所述中心固定板10中间有一个大小与圆形固定盘3大小相近的圆孔，当上下两个圆形固定盘通过螺栓连接在一起时，两个圆形固定盘3与中心固定板10只有通过轴承12来连接。两个圆形固定盘3和中心固定板10没有直接连接和接触。所以，当小齿轮6带动齿轮环2旋转时，在没有橡胶环9的摩擦力下，上下两个圆形固定盘3会一起旋转。

所述光阑片17粘接至所述光阑片固定块4，所述光阑片固定块4被放入所述腰型凹槽内，且凸起部放置到所述齿轮环2的阿基米德螺线凹槽内，能够沿所述阿基米德螺线凹槽运动。在所述凸起部沿所述阿基米德螺线凹槽运动时，所述光阑片固定块4在所述腰型凹槽内做直线运动，所述腰型凹槽即图3中的圆形固定盘3内的两个圆角矩形。在一种具体实施方式中，所述旋转台还包括齿轮盖板，覆设于所述齿轮环2上方，对安装到所述圆形固定盘3的齿轮环2 进行锁定固定。

所述齿轮环2为主要驱动部件，且设置阿基米德螺线凹槽，使得光阑片固定块4的凸起部在所述阿基米德螺线凹槽中运动时，光阑片固定块4对外呈现的运动轨迹为直线运动。两个圆形固定盘3上安装的齿轮环2的阿基米德螺线凹槽相互对称，以适应两个光阑片固定块4同时运动。

在一种具体实施方式中，所述换挡器还包括：限位部提拉单元，用于改变所述限位部的位置，使所述限位部与设置在所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3相接触，从而使设置在所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3在小齿轮6的作用下单独发生旋转；或使所述限位部与设置在所述中心固定板10 上表面的圆形固定盘3相隔开，从而使设置在所述中心固定板10两面的圆形固定盘3在小齿轮6的作用下一起发生旋转。

在一种具体实施方式中，所述限位部提拉单元包括：旋转块，具有上旋转块7和下旋转块14，且所述上旋转块7和下旋转块14通过沉头螺钉实现连接，所述上旋转块7设置有限位部放置槽，用于放置所述限位部，且当所述限位部放置到所述限位部放置槽内时，也被所述沉头螺钉所贯穿；拨杆5，呈长条状，具有伸出所述中心固定板10所在平面的第一端，且与所述第一端相对的第二端，所述第二端设置有螺纹，并通过螺纹连接至所述上旋转块7；球头柱塞15，安装于所述中心固定板10，具有外凸于所述中心固定板10下表面的球头端；复位弹簧8，具有连接至所述中心固定板10下表面的固定端，以及连接至拨杆 5的活动端，且所述复位弹簧8经过所述球头柱塞15的球头端，由所述球头端对所述复位弹簧8进行限位。

在一种具体实施方式中，所述限位部包括橡胶圈，所述橡胶圈设置于所述限位部放置槽内，具有与设置于所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3相接触的状态，以及与设置于所述中心固定板10上表面的圆形固定盘3相隔开的状态。

在一种具体实施方式中，所述限位部提拉单元还包括把手销轴，所述上下旋转块被所述把手轴销所贯穿，固定在所述把手销上。通过设置贯穿所述上下旋转块的沉头螺丝，使所述橡胶环9能够跟随所述旋转块的运动而发生运动。

在一种具体实施方式中，所述下旋转块14为一长方形旋转块，用于防止所述上旋转块7脱出。

在一种更优的具体实施方式中，所述上下旋转块之间还设置有旋转块连接环13，与所述橡胶环9相接触，防止所述橡胶环9脱出。

在一种具体实施方式中，所述限位部提拉单元还包括设置在拨杆5上的顶丝固定块11。所述顶丝固定块11与所述上旋转块7设置在所述拨杆5的同一面。所述顶丝固定块11设置有球头柱塞孔，用于旋入球头柱塞15，使所述球头柱塞15固定在中心固定板10上给所述复位弹簧8一作用力，使所述复位弹簧8被限位住。

在一种具体实施方式中，所述限位部提拉单元还包括弹簧支柱16，与所述复位弹簧8的固定端相连接。所述弹簧支柱16设置于所述中心固定板10，相对于所述中心固定板10位置固定。

在一种具体实施方式中，所述圆形固定盘3侧边设置有绕盘一周的v型凹槽，所述轴承12卡接在所述v型凹槽内。

在一种具体实施方式中，所述中心固定板10上表面设置有至少三个轴承 12，且各个轴承12均卡接在所述圆形固定盘3的v型凹槽。在一种具体实施方式中，所述中心固定板10上表面设置有三个轴承12，起到三点固定的作用效果，使得圆形固定盘3固定在中心固定板10上。

在一种具体实施方式中，所述五维调节光阑还包括一XY平移台固定板18，通过十字沉头螺丝固定在XY平移台19上，中心固定板10作为一整个模块，通过螺丝固定在XY平移台固定板18上，达到可以在XY轴进行水平移动的功能。

所述五维调节光阑可以对显微成像系统的样品面区域进行选择，不仅通过齿轮可以进行X轴方向和Y轴方向单维度的光阑片开合，且通过切换档位以后，通过摩擦力的原理使用齿轮驱动整个圆盘对选择好的区域进行旋转。还可以利用XY平移台19对整体选择完毕的区域进行垂直于光轴方向的XY轴方向移动，且在调节过程中，可以通过只调节面板上的齿轮和把手，即可操作上述功能的实现。

结合图1至图7，以下提供一种实施例，以对本实用新型进行更好的说明。

实施例1:

带有光阑片的光阑片固定块4放入圆形固定盘3的腰型凹槽内，当齿轮环 2盖在圆形固定盘3上时，光阑片固定块4的凸台正好陷入齿轮环2的凹槽内，最后通过齿轮环盖板1对齿轮环2进行锁定固定，以实现光阑片的XY方向的光阑片开合的功能。

为了使圆形固定盘3能在中心固定板10上进行旋转，通过三个轴承12将所述圆形固定盘3安装到中心固定板10上，使得圆形固定盘3能在轴承12的作用下，进行旋转。在第一种档位下，圆形固定盘3与橡胶环9接触，两者之间有摩擦力，使得圆形固定盘3不能进行旋转。在通过小齿轮6带动齿轮环2 进行旋转时，光阑片固定块4的凸起部在所述齿轮环2的阿基米德螺线凹槽内进行运动，所述光阑片固定块4在腰型凹槽内做沿所述腰型凹槽的直线运动，即可形成光阑片的开合。在第二种档位下，橡胶环9不与圆形固定盘3产生接触，小齿轮6通过带动齿轮环2时，齿轮环2通过摩擦力带动圆形固定盘3，使得两个圆形固定盘3可以相对于中心圆形固定盘进行旋转。

在调节小齿轮6和拨杆5时，只需要在表面处操作即可，使得操作十分简单。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。