比對顯微鏡微機手動雙控機構的製作方法
2023-04-25 15:06:41 3
專利名稱：比對顯微鏡微機手動雙控機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及比對顯微鏡控制機構，是以一組目鏡同時觀察左右兩物方視場，並運用 視場切割、對接、重疊的方法對兩個或兩個以上的物體進行比對的顯微鏡控制機構。
背景技術：
比對顯微鏡廣泛應用於公安、檢察、法院、司法、教育、科研等部門，已有幾十年的歷 史。比對顯微鏡是以一組目鏡同時觀察左右兩物方視場，並運用視場切割、對接、重疊的方 法對兩個或兩個以上的物體進行比對。目前使用的比對顯徼鏡控制機構中各部件的操作大多為機械控制，兩邊載物臺上下、左右、前後移動，臺面的360度旋轉以及兩載物臺的水平和 升降連動，物鏡倍率變換和視場切割都是通過手動完成，自動化程度較低。隨著科技進步，電子計算機及網絡技術的廣泛應用，對處在一地的檢材與樣本進行異地 多人觀察比對，串案併案，節省費用，十分必要。但是，已有的比對顯微鏡僅用於單人觀察， 不能實現異地同時同步觀察與操縱，滿足不了網絡時代信息共享的迫切需求發明內容本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種可以分別以手動和微機 控制的方式進行操作的比對顯微鏡微機手動雙控機構，以便進一歩通過網絡實現遠程信息傳 輸。本實用新型解決技術問題採用如下技術方案。本實用新型在底座上呈左右分別設置左載物臺和右載物臺，相應設置的左物鏡、右物鏡、 帶有切換手輪的視場切換機構，以及雙目頭設置在位於底座上方的橋體上，橋體通過立柱呈 懸臂式固定設置在底座上。本實用新型的結構特點是在左載物臺和右載物臺的運動機構中、在左物鏡和右物鏡的 倍率變換機構中，以及在視場切換機構中同時設置手動和由伺服電機驅動的電動執行機構； 在所述橋體中，設置CCD視場攝像頭。與已有技術相比，本實用新型的有益效果體現在-1、 本實用新型可以針對載物臺的移動和旋轉運動、針對物鏡倍率變換以及針對視場切 換分別進行手動和電動控制，各機構的自動化控制極大地提高了比對顯微鏡的應用場合領 域。2、 本實用新型設置CCD圖像採集，通過伺服電機的自動控制，利用微機控制技術和網 絡信息傳輸技術可以實現遠程計算機信息傳輸和控制，用於異地之間的多人同時觀察，滿足
了對處在一地的檢材與樣本進行異地多人觀察比對、串案併案以及節省費用的要求。
3、本實用新型可以在公安、檢察、法院、司法、教育、科研等部門中得到更為廣泛和
有效的使用。
圖1為本實用新型部體結構示意圖。
圖2為本實用新型載物臺控制結構示意圖。
圖3為本實用新型物鏡變倍、視場切換機構示意圖。
圖4為本實用新型系統電路框圖。
圖5為本實用新型電平轉換電路原理圖。
圖6為本實用新型單片機電路原理圖。
圖中標號l底座、2立柱、3左載物臺、4左物鏡、5切換手輪、6視場CCD攝像頭、7 橋體、8右物鏡、9右載物臺、IO雙目頭、ll左右移旋鈕、12前後移旋鈕、13升降手輪、 14載物臺旋轉電機、15左右移電機、16前後移電機、17升降電機、18物鏡變倍筒、19變 倍步進電機、20電機齒輪、21物鏡變倍齒輪、22波形彈墊、23手輪齒輪、24齒條、25視 場切換電機、26電機輸出齒輪、27視場光闌。
以下通過具體實施方式
，結合附圖對本實用新型作進一步描述。
具體實施方式
參見圖l，在底座1上呈左右分別設置左載物臺3和右載物臺9，相應設置的左物鏡4、 右物鏡8、帶有切換手輪5的視場切換機構，以及雙目頭10設置在位於底座上方的橋體7 上，橋體7通過立柱2呈懸臂式固定設置在底座1上。
圖1所示，本實施例中，在左載物臺3和右載物臺9的運動機構中、在左物鏡4和右物 鏡8的倍率變換機構中，以及在視場切換機構中同時設置手動和由伺服電機驅動的電動執行 機構；在橋體中，設置視場CCD攝像頭6。
被比較的兩物體分別放置在左載物臺3與右載物臺9上，經左物鏡4與右物鏡8放大後 進入橋體7，由視場切換手輪5旋轉選擇合像分光，然後一路進入雙目頭10由觀察者觀察; 另一路被視場CCD攝像頭6進行圖像採集之後傳輸至微機控制系統。
採用微機控制，採集數據經過單片機處理後，通過RS-232串行接口進行數據傳輸，由 微機輸出信號相應控制各步進電機，通過對應設置的傳動機構實現左載物臺3和右載物臺9 的上下、左右、前後移動，兩載物臺臺面的360度水平旋轉，兩載物臺之間的水平和升降聯 動；實現物鏡倍率變換以及視場切換機構的視場切割，相關比對信息可以直接通過雙目頭 IO中的光學目鏡進行觀察，也可以通過視場CCD攝像頭6的採集，在微機的視頻畫面上進
行觀察。
具體實施中，左載物臺3和右載物臺9具有相同的結構設置，以左載物臺3的控制機構
為例，如圖2所示，左載物臺3的手動控制機構包括配置在左載物臺3上的左右移旋鈕 11、前後移旋鈕12和升降手輪13，左載物臺3的臺面為可手動的360度水平旋轉的圓盤； 左載物臺3的電動控制機構包括設置載物臺旋轉電機14，載物臺的臺面直接固定設置在載 物臺旋轉電機14的輸出軸上；分別設置左右移電機15、前後移電機16和升降電機17,相 應設置各自的傳動機構，各伺服電機分別通過各自的傳動機構驅動各手動旋鈕的旋鈕轉軸。
參見圖3，採用連續變倍物鏡，設置物鏡變倍筒18，物鏡變倍筒18的外周設置物鏡變 倍齒輪21，在物鏡變倍齒輪21與物鏡變倍筒18之間設置波形彈墊22;在橋體內設置變倍 電機19，變倍電機19以其輸出軸上的電機齒輪20與物鏡變倍齒輪21相嚙合。
手動旋轉物鏡變倍筒18,物鏡的放大倍率發生連續變化，物鏡筒上標識倍數範圍，一 般情況下，在進行左右兩物體比對時，需把左右兩物鏡調至相同倍率之下。
電動控制是因變倍步進電機19通過電機齒輪20帶動物鏡變倍齒輪21，從而進行物鏡 變倍筒18的轉動調整，實現物鏡變倍。其中波形彈墊22是在電機控制與手動旋轉之間實現 離合。
參見圖3，在視場切換機構中，設置與可左右平移的齒條24聯動的視場光闌23，切換 手輪5通過手輪齒輪23與齒條24嚙合；設置視場切換電機25，電機輸出齒輪26與手輪齒 輪23嚙合傳動，在功換手輪軸與手輪齒輪之間設置波形彈墊。
手動方式是以切換手輪5的轉動通過由手輪齒輪23和齒條24構成的齒輪齒條傳動機構 帶動視場光闌27的平移。
電動方式是視場切換電機25的轉動輸出通過電機輸出齒輪26和手輪齒輪23傳遞到齒 條24，從而實現視場光闌23的電控移動，以視場光闌23的連續移動實現左右單視場、切 割視場、重疊視場觀察，波形彈墊同樣在視場切換電機25與切換手輪5之間實現離合。
參見圖4，使用L298N晶片構成步進電機驅動電路，L298N晶片可以驅動兩個兩相電機， 也可以驅動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調節輸出電壓；可 以直接用單片機的IO口提供信號；其電路簡單，使用方便。通過L298N構成步進電機的驅動 電路，實際應用體現了使用L298N晶片能穩定地驅動歩進電機。
參見圖5，在單片機與微電腦之間進行串口通訊。由於微電腦的串口是RS232電平，而 單片機的串口是TTL電平，兩者之間採用專用晶片MAX232進行電平轉換，這種結構形式 電路結構簡單、性能可靠。具體採用三線制連接串口，與微電腦的9針串口只連接其中的3 根線，包括MAX232的第11腳、第12腳和第15腳。
參見圖6， 89C51單片機集成了 CPU, RAM, ROM、定時器/計數器和多種功能的I/O 線等一臺計算機所需要的基本功能部件，功能完善。本實用新型可以分別以手動和微機控制的方式進行操作，為進一步通過網絡實現遠程信 息傳輸提供了基礎。
權利要求1、比對顯微鏡微機手動雙控機構，在底座(1)上呈左右分別設置左載物臺(3)和右載物臺(9)，相應設置的左物鏡(4)、右物鏡(8)、帶有切換手輪(5)的視場切換機構，以及雙目頭(10)設置在位於底座上方的橋體(7)上，橋體(7)通過立柱(2)呈懸臂式固定設置在底座上(1)；其特徵是在左載物臺(3)和右載物臺(9)的運動機構中、在左物鏡(4)和右物鏡(8)的倍率變換機構中，以及在視場切換機構中均同時設置手動和由伺服電機驅動的電動執行機構；在所述橋體(7)中，設置CCD視場攝像頭(6)。
2、 根據權利要求l所述的比對顯微鏡微機手動雙控機構，其特徵是 所述載物臺的手動控制機構包括配置在載物臺的左右移旋鈕(11)、前後移旋鈕(12)和升降手輪(13)，載物臺的臺面為可手動的360度水平旋轉的圓盤；所述載物臺的電動控制機構包括設置載物臺旋轉電機(14)，載物臺的臺面直接固定設 置在載物臺旋轉電機(14)的輸出軸上；分別設置左右移電機(15)、前後移電機(16)和 升降電機(17)，相應設置各自的傳動機構，各伺服電機分別通過各自的傳動機構驅動各手 動旋鈕的旋鈕轉軸。
3、 根據權利要求l所述的比對顯微鏡微機手動雙控機構，其特徵是採用連續變倍物鏡， 設置物鏡變倍筒(18)，物鏡變倍筒(18)的外周設置物鏡變倍齒輪(21);在橋體內設置變 倍步進電機(19)，變倍步進電機(19)以其輸出軸上的電機齒輪(20)與物鏡變倍齒輪(21) 相嚙合。
4、 根據權利要求l所述的比對顯微鏡微機手動雙控機構，其特徵是在視場切換機構中， 設置與可左右平移的齒條(24)聯動的視場光闌(27)，切換手輪(5)通過手輪齒輪(23) 與齒條(24)嚙合；設置視場切換電機(25)，電機輸出齒輪(26)與手輪齒輪(23)嚙合 傳動。
專利摘要比對顯微鏡微機手動雙控機構，在底座上呈左右分別設置左載物臺和右載物臺，相應設置的左物鏡、右物鏡、帶有切換手輪的視場切換機構，以及雙目頭設置在位於底座上方的橋體上，橋體通過立柱呈懸臂式固定設置在底座上；其特徵是在左載物臺和右載物臺的運動機構中、在左物鏡和右物鏡的倍率變換機構中，以及在視場切換機構中同時設置手動和由伺服電機驅動的電動執行機構；在所述橋體中，設置CCD視場攝像頭。本實用新型可以分別以手動和微機控制的方式進行操作，為進一步通過網絡實現遠程信息傳輸提供了基礎。
文檔編號G02B21/18GK201035214SQ20072003674
公開日2008年3月12日 申請日期2007年4月20日 優先權日2007年4月20日
發明者劉榮和, 李秀明, 肖尚華 申請人:蕪湖市皖江光電儀器有限公司