专利名称：自动调焦自动跟踪显微镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种显微镜，尤其是涉及一种能够自动调焦自动跟踪目标的显微镜。
背景技术：
目前，许多医院或者科研机构使用显微镜，不仅用于直观的显示微小物质的状态，而且往往需要将显微镜与计算机连接，用计算机在现场直接采集、转换和处理图像。但是现在市场上出售和使用的显微镜都是手动调节的。致使在使用上不甚方便，满足不了现场测量、教学、远程控制、自动分析等自动化的需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种不但能够手动操作，而且能够自动调节工作台运动的自动跟踪的显微镜本实用新型的另一目的是提供一种不但能够手动操作，而且能够实现自动调焦的显微镜本实用新型的还一目的是提供一种能够自动转换物镜的显微镜。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，包括支架，聚光镜，工作台，目镜，观察镜，其中在所述工作台中设有横向和纵向调节机构，其包括电机、齿轮和齿条，电机驱动齿轮，齿轮带动齿条移动，以调节工作台在其平面内的移动，所述横向和纵向调节机构分别与计算机连接。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述工作台中的横向和纵向调节机构包括在电机轴上设置斜齿，其模数为0.3，齿数为n＝0.6，螺旋角18°左旋。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述工作台中的横向和纵向调节机构包括步进电机、螺旋、丝杠付实现。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述工作台中的横向和纵向调节机构包括光栅尺，其中光栅尺每毫米刻4000条条纹。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述工作台中的横向和纵向调节机构包括直线传感器，用未控制器控制，采集电压变化，反馈控制步进电机的转动。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中在所述支架的垂直方向中设有垂直方向的移动机构，使所述支架带动工作台在垂直工作台平面的方向上移动。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述支架的移动机构包括电机、微调接头和微调定位套。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中在所述物镜的支撑盘中设有电机带动的齿轮机构，用于使物镜旋转。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，其中所述物镜与工作台成15°角，其齿轮机构包括两个相互啮合的伞齿轮，小齿驱动为m＝0.6，Z＝20，大齿为目镜盘外圈，Z＝140，其中物镜与物镜盘偏心设置。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜的优点和积极效果在于，在显微镜的X，Y，Z方向实现运动自动化，并且实现自动调焦，自动跟踪。且保持原有的手动调节。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜的其他细节和特点可通过阅读下文结合附图详加描述的实施例即可清楚明了。
图1是本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜的立体示意图；图2是图1中工作台立体的示意图；图3是图2的剖视图；图4是图1中Z轴微调机构的轴向分解视图；图5是图1中物镜调节机构的示意图；图6是图1的具体电路图。
具体实施方式
图1是本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜的立体示意图，本自动调焦自动跟踪显微镜包括支架1，聚光镜2，工作台3，物镜4，目镜5，在目镜5的后面设有连接CCD的接口18。其中在工作台3中设有横向和纵向调节机构6，如图2所示，用于调节工作台在其平面内的移动，在本具体实施例中，横向和纵向调节机构6包括电机7、齿轮(图中未示出)和齿条8，如图3所示，电机7驱动齿轮，齿轮带动齿条8移动。所述电极7包括横向(X向)电机和纵向(Y向)电机，横向和纵向调节机构6分别与计算机连接。接受计算机指令的控制。
图4是图1中Z轴微调机构的轴向分解视图。其中Z轴微调机构设置在支架1的纵方向中，它包括微调焦旋钮9，微调焦接头10，螺钉11，微调定位套12，纵向电机13等，在调整时，微调焦接头10中的调焦杆带动物镜4在垂直工作台平面的方向上移动。手轮转动一周的相应位移为0.1mm，电机半步驱动每周400步，可以达到每步0.25m。如果再细分25倍，可以达到0.01m。
图5是图1中物镜4调节机构的示意图，其中物镜盘与工作台3成15°角，其齿轮机构包括两个相互啮合的伞齿轮15，16，小齿16为m＝0.6，Z＝20，大齿15为物镜盘外圈，Z＝140，其中物镜与物镜盘偏心设置。
图6中，U1，U7是单片机，例如ATMEL公司的AVR系列单片机。U1用于与微机串行通讯、按键扫描、定位光藕检测及电机转动信号。JP7用于实现在线编程，JP5是外接按键的接口。与U1连接的STEPMOTOR模块是步进电机确定部分，采用恒流斩波驱动方式，U7及其外围元件构成液晶显示驱动，JP3是液晶模块接口。
另外，本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，工作台还可以以如下方式实现，横向和纵向调节机构6包括在电机7的轴上设置斜齿，其模数为0.3，齿数为n＝0.6，螺旋角18°左旋。以实现机构紧凑。
为保证运动重复性，设定物质零点，即移动初始点，可以采用光藕，挡光位为零位，也可以采用行程开关等。
为提高X、Y方向移动精度，可采用光栅尺，光栅尺固定在移动工作台上，光电紧凑器状在固定位置，光栅尺用市场可以买到的现有产品。光栅尺每毫米刻4000条条纹，每移动一个条纹，为0.00025mm，光电检测器检测的电信号传递给计算机，计算机控制移动条纹数量，用光栅尺来控制移动距离。这样可以降低加工精度。
也可采用直线传感器代替光栅尺，用微机控制，采集电压变化，反馈控制步进电机的转动。达到控制移动距离的目的。
工作台3中的横向和纵向调节机构6另外还可包括步进电机、螺旋、丝杠付实现移动。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜的工作过程是计算机发出工作指令后，工作台3在XY轴方向上移动，由低倍物镜(10X)扫描搜索合适的视野，视野驱动后，计算机指令镜头转换为高倍物镜(40X)，高倍物镜驱动工作起点后，开始按设定布距，以规定曲线行走，寻找目标或在该倍物镜确定工作起点后，计算机指令镜头转换为油镜(100X)，按设定步距，以规定曲线行走，寻找目标。
在每一次转换物镜后后(包括低倍物镜)及工作台在XY轴方向每次移动后，计算机都会指令显微镜在Z轴方向按预设程序上下移动几个步距，同时自动对比分析各步距间的灰度值，找出最大梯度灰度值，锁定焦距。无人为干预。
本实用新型自动调焦自动跟踪显微镜，尤其适用于三目显微镜。可用于细胞识别分类的自动化。
权利要求1.一种自动调焦自动跟踪显微镜，包括支架，聚光镜，工作台，目镜，观察镜，其特征在于在所述工作台中设有横向和纵向调节机构，该调节机构包括电机、齿轮和齿条，电机驱动齿轮，齿轮带动齿条移动，调节工作台在其平面内的移动，所述横向和纵向调节机构分别与计算机连接。
2.根据权利要求1所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述工作台中的横向和纵向调节机构包括在电机轴上设置斜齿，其模数为0.3，齿数为n＝0.6，螺旋角18°左旋。
3.根据权利要求1所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述工作台中的横向和纵向调节机构包括步进电机、螺旋、丝杠付实现。
4.根据权利要求1所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述工作台中的横向和纵向调节机构包括光栅尺，其中光栅尺每毫米刻4000条条纹。
5.根据权利要求1所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述工作台中的横向和纵向调节机构包括直线传感器，用微控制器控制，采集电压变化，反馈控制步进电机的转动。
6.根据权利要求1至5任一所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于在所述支架的垂直方向中设有垂直方向的移动机构，使所述支架带动工作台在垂直工作台平面的方向上移动。
7.根据权利要求6所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述支架的移动机构包括电机、微调接头和微调定位套。
8.根据权利要求7所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于在所述物镜的支撑盘中设有电机带动的齿轮机构，用于使物镜旋转。
9.根据权利要求8所述的自动调焦自动跟踪显微镜，其特征在于所述物镜与工作台成15°角，其齿轮机构包括两个相互啮合的伞齿轮，小齿驱动为m＝0.6，Z＝20，大齿为目镜盘外圈，Z＝140，其中物镜与物镜盘偏心设置。
专利摘要本实用新型涉及一种能够自动调焦自动跟踪目标的显微镜。现在市场上的手动调节显微镜满足不了现场测量、教学、远程控制、自动分析等自动化的需要。本自动调焦自动跟踪显微镜，包括支架，聚光镜，工作台，目镜，观察镜，在工作台中设有横向和纵向调节机构，用于调节工作台在其平面内的移动，横向和纵向调节机构分别与计算机连接。在支架的垂直方向中设有垂直方向的移动机构，使支架带动物镜在垂直工作台平面的方向上移动在物镜的支撑盘中设有电机带动的齿轮机构，用于使物镜旋转。本实用新型能够在显微镜的X，Y，Z方向实现运动自动化，并且实现自动调焦，自动跟踪。尤其适用于三目显微镜。用于细胞识别分类的自动化。且保持原有的手动调节。
文档编号G06F9/00GK2593218SQ0228173
公开日2003年12月17日 申请日期2002年10月25日 优先权日2002年10月25日
发明者董茂, 丁玲玲 申请人:董茂