本發明涉及一種用于大視場斷層成像的共焦顯微鏡。
背景技術：
美國Lucid公司的系列皮膚CT產品，其利用共焦技術實現大視場斷層成像的機理存在一定缺陷：電機驅動小齒輪旋轉，同時與外圍齒圈配合進行傳動，并通過凸輪槽內的銷軸實現物鏡的前后平移。 但由于自由度約束過少，這種平移會引起物鏡旋轉，影響運動精度，進而影響斷層成像效果。 同時，這種傳動方式占用的軸向空間太大，實施起來比較困難。 機構小型化、緊湊化。
有鑒于此顯微鏡的制作方法，本發明迫切需要解決上述技術問題。
技術實現要素：
本發明要解決的主要技術問題是提供一種傳輸精度好、占用軸向空間較小的大視場斷層攝影共焦顯微鏡。
為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種大視場斷層攝影共焦顯微鏡，包括基板、軸向移動機構、橫向移動機構、物鏡和鼻管。 。 軸向移動機構包括第一驅動機構、蝸輪機構、凸輪槽套、旋轉限位銷、軸向槽套和槽螺桿。 第一驅動機構驅動蝸輪機構的蝸桿旋轉，蝸輪機構的蝸輪連接并驅動凸輪。 槽套轉動，凸輪槽套轉動并支撐在底板上。 旋轉限位銷插入凸輪槽套周向螺旋排列的凸輪槽中，然后固定在軸向槽套上。 物鏡固定在軸向槽套上。 在筒體的端部，槽螺釘相對于底板固定并插入軸向槽套外筒壁上沿軸向設置的軸向槽中。 槽螺桿與旋轉限位銷配合，將蝸輪的周向旋轉轉化為物鏡的軸向移動，實現斷層成像； 橫向移動機構設置于基板上，鼻管設置于橫向移動機構上，物鏡設置于鼻管內，橫向移動機構用于沿垂直于軸向的第一方向移動物鏡的方向和第二方向調整鼻管相對于基板的位置，以實現寬視場成像。
其中，軸向運動機構還包括聯軸器和凹座。 第一驅動機構設置于凹座的外側。 聯軸器和蝸桿相對固定并在凹形底座上旋轉。 第一驅動機構穿過聯軸器。 軸帶動蝸桿旋轉。
軸向運動機構還包括蝸桿固定軸承和壓環。 蝸桿固定軸承組裝至凹座的側壁，用于旋轉地支撐蝸桿。 壓環將蝸桿固定軸承壓向凹底座。
軸向運動機構還包括凸輪槽套固定軸承和軸承座。 軸承座安裝在底板的一側。 凸輪槽套固定軸承用于將凸輪槽套可旋轉地支撐在軸承座內。
其中，軸向移動機構還包括法蘭結構的薄壁筒體。 薄壁筒體通過法蘭結構設置在底板的另一側。 薄壁筒體上設有螺紋孔，槽螺釘旋入薄壁筒體中。 螺紋孔插入軸向槽套的軸向槽中。
其中，橫向運動機構包括第一運動平臺、第二運動平臺、第二驅動機構以及第三驅動機構。 第一運動平臺位于第二運動平臺與基板之間，鼻管設置于第二運動平臺上。 第二驅動機構用于驅動第一運動平臺以帶動第二運動平臺及鼻管沿第一方向運動，第三驅動機構用于驅動第二運動平臺以帶動鼻管向內運動。第二個方向。
其中，橫向移動機構還包括第一適配器和第二適配器。 第一轉接器的一端固定于第一移動平臺，第二驅動機構沿第一方向驅動第一轉接器的另一端。 ，第二轉接器的一端固定于第二運動平臺，第三驅動機構沿第二方向驅動第二轉接器的另一端顯微鏡的制作方法，第二驅動機構固定于基板，第三驅動機構固定于基板上。到第一運動平臺平臺。
其中，橫向運動機構還包括第一導軌滑塊組件和第二導軌滑塊組件。 第一導軌滑動組件設置于底板與第一運動平臺之間，第二導軌滑動組件設置于第一運動平臺上。 以及第二運動平臺之間。
其中，橫向運動機構還包括第一彈簧元件和第二彈簧元件。 第一彈簧部件包括沿第一方向延伸的兩個第一彈簧。 第一彈簧的一端固定于基板，另一端固定于第一移動平臺。 第二彈簧部件包括沿第二方向延伸的兩個第二彈簧。 第二彈簧的一端固定于第一移動平臺，另一端固定于第二移動平臺。 第一彈簧組件用于手動沿第一方向推動第二彈簧。 第一移動平臺在一個移動平臺后復位，第二彈簧組件用于在手動沿第二方向推動第二移動平臺后使第二移動平臺復位。
其中，共焦顯微鏡還包括光耦限位開關。 光耦限位開關包括光耦檢測片和待檢金屬片。 光耦檢測片固定在基板上，并具有U型槽。 待檢金屬板的一端固定在蝸輪上，蝸輪每旋轉一圈，待檢金屬板的另一端就穿過光耦檢測片的U型槽。
本發明的有益效果是：與現有技術相比，本發明的大視野斷層共聚焦顯微鏡包括軸向運動機構和橫向運動機構。 軸向移動機構用于實現物鏡的軸向焦距調整，以達到斷層成像的目的，橫向移動機構用于沿第一方向和第一方向調整鼻管相對于基板的位置。第二方向垂直于物鏡光軸，達到大視場成像的目的； 軸向運動機構中，蝸輪蝸桿的傳動方式帶動凸輪槽套轉動，可以減少傳動占用的軸向空間，大大降低共焦顯微鏡的高度，從而減少共焦顯微鏡占用的空間; 進一步地，利用一字螺釘插入沿軸向槽套的軸向設置的軸向槽中，保證凸輪槽套轉動時，與物鏡連接的軸向槽套只能沿軸向平移。物鏡不跟隨旋轉。 ，具有良好的傳輸精度，從而保證共焦顯微鏡能夠獲得高質量的斷層成像結果。
附圖說明
圖1為本發明大視野斷層共焦顯微鏡較佳實施例的三維結構圖；
圖2是圖1所示共焦顯微鏡軸向運動機構的三維結構圖；
圖3是圖1所示共焦顯微鏡橫向運動機構的三維結構圖；
如圖。 圖4是圖3所示的共焦顯微鏡的光耦限位開關的俯視圖。 1.
詳細方式
請參考圖1。 1. 本發明的大視場斷層成像共焦顯微鏡包括基板10、軸向移動機構20、橫向移動機構30、物鏡40、鼻管50和光耦限位開關60。
軸向移動機構20包括第一驅動機構21、蝸輪機構22、凸輪槽套23、旋轉限位銷201、軸向槽套24、槽螺桿(未示出)、聯軸器25、凹座26、蝸桿固定軸承27、壓環28、凸輪槽套固定軸承29和薄壁氣缸(未示出)。
第一驅動機構21為直線電機，用于驅動蝸輪機構22的蝸桿222旋轉。 凹底26包括底壁和一對側壁。 第一驅動機構21設置在凹座26的一個側壁的外側。聯軸器25與蝸輪機構22的蝸桿222相對固定并可旋轉地支撐在凹座26內。第一驅動機構21通過聯軸器25驅動凹形基座26的蝸桿222旋轉。蝸桿固定軸承27設置在凹形基座26的另一側壁的通孔內，用于旋轉支撐凹形基座26。蠕蟲 222 。 壓環28將蝸桿固定軸承27從側壁外側壓向凹底26。
蝸輪221與蝸桿222嚙合，當蝸桿222旋轉時，帶動蝸輪221旋轉。 蝸輪221在軸向上設有凸臺階，并通過橫向螺釘（未示出）與凸輪槽套23連接。 因此，當蝸輪221旋轉時，與其連接的凸輪槽套23也隨之旋轉。 凸輪槽套23具有沿其周向呈螺旋狀排列的凸輪槽231。 旋轉限位銷201插入凸輪槽套23的凸輪槽231中，然后固定在軸向槽套24上，使得軸向槽套24能夠相對于凸輪槽套繞凸輪槽231移動。
凸輪槽套23可轉動地支撐在底板10上。具體地，凸輪槽套固定軸承29卡在凸輪槽套23的外壁上，軸承座(未示出)安裝在凸輪槽套23的一側。基板10(該側遠離物鏡40的一側也稱為后側，面向物鏡40的一側稱為前側)。 凸輪槽套23通過凸輪槽套固定軸承29可轉動地支撐在軸承座上，即可轉動地支撐在基板10上。
軸向槽套24一端壁上設有定位孔，用于設置旋轉限位銷201，另一端內壁上設有內螺紋，用于緊固物鏡40。物鏡40緊固在軸向套筒24上。軸向套筒24的外筒壁沿軸向凹設有軸向凹槽241。
槽螺釘（未示出）相對于基板10固定并插入軸向槽套24的軸向槽241中。 具體來說，薄壁管有自己的法蘭結構。 薄壁管設置在軸向槽套24的外側，并通過其凸緣結構設置在基板10的另一側，即設置在基板10的正面。 薄壁圓筒上設有螺紋孔，槽螺釘旋入薄壁圓筒的螺紋孔中，然后插入軸向槽套24的軸向槽241中。槽螺釘與軸向配合。凹槽241限制軸向槽套24沿周向轉動。 槽螺桿與轉動限位銷201配合，當凸輪槽套轉動時，轉動限位銷201在凸輪槽231內轉動，從而將蝸輪221的圓周轉動轉變為軸向運動。物鏡40實現斷層成像。
橫向運動機構30設置于基板10上，鼻管50設置于橫向運動機構30上，物鏡40設置于鼻管50內，橫向運動機構30用于沿橫向運動機構40移動。第一方向x垂直于物鏡40的軸向，第二方向y調整鼻管50相對于基板10的位置，以實現寬視場成像。 第一方向x和第二方向y彼此垂直。
具體地，橫向運動機構30包括第一運動平臺31、第二運動平臺32、第二驅動機構33、第三驅動機構34、第一適配器35、第二適配器36、第一導軌滑塊組件37。 、第二導軌滑塊組件38、第一彈簧組件和第二彈簧組件。 優選地，第二驅動機構33和第三驅動機構34為線性電機。
第一運動平臺31設置于基板10的前側，且位于基板10與第二運動平臺32之間。 鼻管50設置于第二運動平臺上。 第二驅動機構33用于驅動第一運動平臺31。 第二運動平臺32與鼻管50沿第一方向x運動，第三驅動機構34用于驅動第二運動平臺32帶動鼻管50相對于第一運動平臺31沿第二方向x運動。方向y。
優選地，第二驅動機構33固定于基板，第一轉接器35的一端固定于第一移動平臺31，第二驅動機構33沿第一方向x驅動第一轉接器35的另一端。 ; 第三驅動機構34固定于第一移動平臺31，第二適配器36的一端固定于第二移動平臺32，第三驅動機構34沿第二方向y驅動第二適配器36。
第一導軌滑塊組件37和第二導軌滑塊組件38的設置是為了提高第一運動平臺31和第二運動平臺32的運動精度，其中第一導軌滑塊組件37和第二導軌滑塊組件38的導軌相互配合。其中一個滑塊設置于基板10上，另一個滑塊設置于第一移動平臺31上。 第二導軌滑塊組件38的配合導軌和滑塊其中一個設置在第一運動平臺31上，另一個設置在第一運動平臺31上。一個設置在第二運動平臺32上。 優選地，第一導軌滑塊組件37的數量為兩個，第二導軌滑塊組件38的數量也為兩個。
第一彈簧組件包括兩個相互平行且均沿第一方向x延伸的第一彈簧301。 第一彈簧301的一端固定于基板10，另一端固定于第一移動平臺31。 第一彈簧組件用于當第二驅動機構33不工作時，手動沿第一方向x推動第一移動平臺31。 當第二驅動機構33釋放后，第一移動平臺31在第一彈簧301的彈力作用下自動復位。 第二彈簧組件包括兩個相互平行且沿第二方向y延伸的第二彈簧302。 第二彈簧302的一端固定于第一移動平臺31，另一端固定于第二移動平臺32。 第二彈簧組件用于在第三驅動機構不工作時手動沿第二方向y推動第二移動平臺32。 松開后，第二移動平臺32在第二彈簧302的回彈力的作用下自動復位。 第一彈簧組件301和第二彈簧組件302的設置用于預調節共焦顯微鏡的大視場。
光電耦合限位開關60包括光電耦合檢測部件61和待檢測金屬片62。 光耦檢測部件61固定在基板10上，并具有U形槽611。待檢測金屬片62的一端固定在蝸輪221上。在初始位置，金屬片62的另一端固定在蝸輪221上。待檢測件62位于U形槽611內； 蝸輪221每轉動一次，待檢金屬片62的另一端就穿過光耦合檢測元件61的U形槽611，并被光耦合檢測元件61檢測到。 當光耦合器檢測元件61檢測到被檢金屬箔62時，軸移機構20停止移動，從而精確地控制蝸輪機構的移動量，從而調節物鏡40的變焦移動量。 。
與現有技術不同的是，本發明的大視野斷層共焦顯微鏡包括軸向移動機構20和橫向移動機構30。軸向移動機構20用于實現物鏡40的軸向焦距調節，以實現物鏡40的軸向焦距調節。實現斷層成像。 目的，橫向移動機構30用于沿垂直于物鏡40軸向的第一方向x和第二方向y調整鼻管50相對于基板10的位置，以達到大的目的。 - 現場成像； 在軸向移動機構20的方法中，采用蝸輪帶動凸輪槽套23旋轉，可以減少傳動所占用的軸向空間，大大降低共焦顯微鏡的高度，從而減小空間被共焦顯微鏡占據； 進一步地，用一字螺釘插入軸向槽套24沿軸向設置的軸向槽241，以保證凸輪槽套23轉動時，軸向槽套24只能與物鏡40連通。物鏡軸向40°平移而不發生旋轉，傳輸精度良好，從而保證共焦顯微鏡能夠獲得高質量的斷層成像結果。
以上所述僅為本發明的實施例而已，并不用于限制本發明的專利范圍。 凡是利用本發明的說明書和附圖所做出的等效結構或等效工藝變換，或者直接或間接應用于其他相關技術領域，均同樣包含在本發明的專利保護范圍之內。
技術特點：
技術總結
本發明公開了一種用于大視場斷層成像的共焦顯微鏡，包括軸向運動機構和橫向運動機構。 軸向移動機構的第一驅動機構驅動蝸輪機構帶動凸輪槽套轉動，轉動限位銷插入凸輪槽套的凸輪槽內然后固定在軸向槽套上。 物鏡固定在軸向槽套的端部。 槽螺釘相對于基板固定并沿軸向插入軸向槽套的外筒壁。 利用凹槽將蝸輪的圓周旋轉轉化為物鏡的軸向移動，實現斷層成像； 橫向移動機構設置在底板上，鼻管設置在橫向移動機構上，物鏡設置在鼻管內，橫向移動機構用于沿鼻管相對位置移動。通過在垂直于物鏡軸線的第一方向和第二方向上調節基板，可以實現大視場成像。
技術研發人員：苗鑫； 張云海； 朱雷
受保護技術使用者：吉林亞泰中科醫療器械工程技術研究院有限公司
技術研發日：2016.07.06
技術公告日期：2018.01.16
