本發(fā)明涉及光學(xué)顯微鏡，具體是一種用于光學(xué)顯微鏡的對焦機(jī)構(gòu)及其對焦方法。

背景技術(shù)：

1、光學(xué)顯微鏡是一種利用光學(xué)原理的顯微鏡，把肉眼所不能分辨的微小物體放大成像，以供人們提取微細(xì)結(jié)構(gòu)信息的光學(xué)儀器。顯微鏡在使用過程中，需要操作人員反復(fù)進(jìn)行同一程式化的操作，其中包括顯微鏡的調(diào)焦，一般都是通過人工對目鏡的觀察，先是粗調(diào)顯微鏡鏡筒與載物臺的距離，調(diào)整到大致清晰時，再通過微調(diào)旋鈕進(jìn)行微調(diào)，使被觀察物體的圖像最清晰，但是這樣的對焦過程，長時間重復(fù)進(jìn)行操作，操作復(fù)雜，枯燥且易容易使人疲勞，也容易使人觀測的結(jié)果出現(xiàn)人為偏差。

2、現(xiàn)有一種申請?zhí)枮?02210436046.2的中國專利，公開了具有高精度自動對焦機(jī)構(gòu)的顯微鏡，包括基座，所述基座上安裝有載物臺和鏡頭，所述基座的后端設(shè)置有立柱，所述立柱的頂部前端固定安裝有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，所述旋轉(zhuǎn)驅(qū)動和垂直于地面的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動連接。

3、上述專利文件中的技術(shù)方案以電動的方式實現(xiàn)鏡頭的自動對焦及樣品的配合運動，但其在實際運用的過程中電動式的自動對焦依舊存在著誤差風(fēng)險，且無法便捷精確的進(jìn)行對焦后的鏡頭調(diào)整；產(chǎn)品對樣品進(jìn)行觀測時只能夠進(jìn)行樣品的單個觀測，一般物品在被觀測時同類物品至少要制取兩個觀測樣品，進(jìn)而同類的多個樣品在被觀測時，需要依次的上下料操作，然后驅(qū)動升降移動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)對后續(xù)放置樣品的對焦操作，其中，樣品的上下料及后續(xù)對焦的操作時間影響對樣品的觀測效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種用于光學(xué)顯微鏡的對焦機(jī)構(gòu)及其對焦方法，通過識別模塊、控制模塊及驅(qū)動模塊的組合，實現(xiàn)對觀測部件的整體性自動化調(diào)整，以此提高產(chǎn)品在粗略對焦時的效率，然后配合現(xiàn)有的對焦結(jié)構(gòu)實現(xiàn)產(chǎn)品鏡頭的手動便捷性對焦，以此實現(xiàn)自動與手動的有效結(jié)合，在提高對焦效率的情況下保障對焦的效果，結(jié)合置物部件的設(shè)置，進(jìn)而可對不同類樣品進(jìn)行裝載，以工位切換的方式實現(xiàn)對被測物的高效切換，而同類的多個樣品可進(jìn)行移動換位，從而實現(xiàn)產(chǎn)品在被測物出現(xiàn)替換時能夠進(jìn)行快速的精確對焦，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、第一方面的技術(shù)方案：一種用于光學(xué)顯微鏡的對焦機(jī)構(gòu)，包括由鏡座、鏡臂、載物臺、遮光器、反光鏡與觀測部件所構(gòu)成的顯微鏡主體，其中，觀測部件由對焦結(jié)構(gòu)與觀測件所構(gòu)成，所述鏡臂上設(shè)置有用于驅(qū)動觀測部件進(jìn)行升降運動的驅(qū)動模塊、用于識別被測樣品的識別模塊、用于中控處理的控制模塊與用于提供電源的蓄電池主體，其中，驅(qū)動模塊由電機(jī)一、減速器主體與絲桿所構(gòu)成，電機(jī)一與絲桿分別裝配于減速器主體的輸入端與輸出端，對焦結(jié)構(gòu)螺紋連接于絲桿上；

4、所述載物臺上安裝有用于裝載被測物的置物部件，置物部件由驅(qū)動機(jī)構(gòu)、工位盤與置物機(jī)構(gòu)所構(gòu)成，其中，驅(qū)動機(jī)構(gòu)裝載于載物臺上，工位盤設(shè)置于驅(qū)動機(jī)構(gòu)上，置物機(jī)構(gòu)包括有多個，沿圓周方向設(shè)置于工位盤上；

5、所述置物機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于工位盤上的基礎(chǔ)件，基礎(chǔ)件的側(cè)壁上活動連接有u型板，u型板的兩側(cè)內(nèi)壁上均滑動連接有側(cè)板一與側(cè)板二，每個側(cè)板一與側(cè)板二上均設(shè)置有齒條，上下對稱的兩個齒條之間設(shè)有與之嚙合傳動的齒輪，多個齒輪之間通過調(diào)節(jié)軸進(jìn)行串聯(lián)，每個側(cè)板一與側(cè)板二上均設(shè)置有夾持組件。

6、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述鏡座的頂部殼壁上一體式設(shè)置有固定座，所述鏡臂通過銷軸安裝于固定座上，所述載物臺由支架與載板所構(gòu)成，其中，載板固定連接于支架的頂端，支架通過螺栓固定連接于鏡臂的底部側(cè)壁上，所述載板上開設(shè)有通光孔，所述遮光器轉(zhuǎn)動連接于載板的底部殼壁，其中，遮光器上的孔洞與通光孔進(jìn)行重合，所述反光鏡安裝于支架上，該反光鏡用于反射光線穿過通光孔。

7、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述鏡臂的頂部側(cè)壁上開設(shè)有凹槽與導(dǎo)向槽，其中，導(dǎo)向槽包括有兩個，分別位于凹槽的前后側(cè)，每個導(dǎo)向槽中均滑動連接有導(dǎo)向條，多個導(dǎo)向條遠(yuǎn)離鏡臂的一側(cè)共同固定連接于對焦結(jié)構(gòu)上；

8、所述觀測件由轉(zhuǎn)換器、鏡筒、目鏡與物鏡所構(gòu)成，其中，鏡筒設(shè)置于轉(zhuǎn)換器的頂部，物鏡包括有多個，分別沿圓周方向設(shè)置于轉(zhuǎn)換器的底部，目鏡插接于鏡筒的頂端，目鏡、物鏡與通光孔處于同一軸心線上，所述觀測件與對焦結(jié)構(gòu)之間活動連接。

9、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述電機(jī)一與減速器主體均設(shè)置于鏡臂的頂部外壁上，所述絲桿的底端貫穿凹槽的頂部殼壁，并通過軸承轉(zhuǎn)動連接于凹槽的底部內(nèi)壁上，且絲桿上螺紋連接有內(nèi)紋座，內(nèi)紋座的側(cè)壁通過螺釘安裝于對焦結(jié)構(gòu)上，所述減速器主體的左側(cè)開設(shè)有位于鏡臂上的缺口，所述蓄電池主體裝配于缺口中，用于電源的提供，所述識別模塊安裝于鏡臂的右側(cè)殼壁上，所述控制模塊設(shè)置于鏡臂的前側(cè)殼壁上。

10、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括通過螺栓固定連接于載板上的支撐架，支撐架的頂部殼壁上安裝有電機(jī)二，電機(jī)二的輸出端設(shè)置有蝸桿，蝸桿的側(cè)邊設(shè)有與之嚙合傳動的蝸輪，蝸輪上安裝有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸的底端通過軸承轉(zhuǎn)動連接于支撐架的頂部殼壁上，所述工位盤固定連接于旋轉(zhuǎn)軸的頂端，工位盤的底部殼壁上開設(shè)有環(huán)形槽，所述蝸桿遠(yuǎn)離電機(jī)二的一端通過軸承轉(zhuǎn)動連接于支板，支板的底端固定連接于支撐架上；

11、所述工位盤上沿圓周方向開設(shè)有多個切口，用于充當(dāng)不同的工位，多個所述置物機(jī)構(gòu)與多個切口之間一一對應(yīng)。

12、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述基礎(chǔ)件包括通過螺釘固定連接于工位盤頂部殼壁上的l型板，l型板的側(cè)壁上一體式設(shè)置有滑軌，滑軌的上方與下方均安裝有位于l型板側(cè)壁上的復(fù)位件；

13、所述復(fù)位件由端板、導(dǎo)向桿、復(fù)位彈簧與載座所構(gòu)成，其中，端板包括有兩個，分別設(shè)置于導(dǎo)向桿的兩端，并固定連接于l型板的側(cè)壁上，載座與復(fù)位彈簧套設(shè)于導(dǎo)向桿上，其中，復(fù)位彈簧包括有兩個，分別位于載座的兩側(cè)，載座與u型板之間通過螺栓進(jìn)行固定連接，且u型板與滑軌之間滑動連接。

14、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述u型板的兩側(cè)內(nèi)壁上均一體式設(shè)置有兩個滑條，所述側(cè)板一滑動連接于上方的滑條上，所述側(cè)板二滑動連接于下方的滑條上，每個所述側(cè)板一與側(cè)板二的側(cè)壁上均一體式設(shè)置有凸條，多個所述齒條分別固定連接于相應(yīng)的凸條上，所述調(diào)節(jié)軸的兩端分別貫穿u型板的相應(yīng)側(cè)壁，并安裝有調(diào)節(jié)把手。

15、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，每個所述側(cè)板一與側(cè)板二的內(nèi)壁上均一體式設(shè)置有凸臺一與凸臺二，凸臺一與凸臺二之間的空隙用于容納待測的樣品；

16、所述夾持組件包括設(shè)置于凸臺一上的壓片夾，所述壓片夾由定位桿與壓玻片所構(gòu)成，其中，定位桿螺紋連接于凸臺一的頂部殼壁上，壓玻片套設(shè)于定位桿上。

17、作為本發(fā)明再進(jìn)一步的方案，所述夾持組件由壓片件與輔助件所構(gòu)成，其中，壓片件包括開設(shè)于上方凸臺一上的貫穿孔一與開設(shè)于下方凸臺一上的貫穿孔二，貫穿孔一中活動連接有活動桿一，活動桿一上套設(shè)有用于壓夾樣品的壓片一，活動桿一的周壁上開設(shè)有弧形槽一，弧形槽一中滑動連接有凸桿一，凸桿一遠(yuǎn)離弧形槽一的一端固定連接有耳板一，耳板一的底端固定連接于凸臺一上；

18、貫穿孔二中活動連接有活動桿二，活動桿二上套設(shè)有用于壓夾樣品的壓片二，且活動桿二的底端貫穿相應(yīng)的側(cè)板二，并滾動連接有滾珠，所述活動桿二的周壁上開設(shè)有弧形槽二，弧形槽二中滑動連接有凸桿二，凸桿二遠(yuǎn)離弧形槽二的一端固定連接有耳板二，耳板二的頂端固定連接于側(cè)板二的底部殼壁上；

19、所述活動桿一的頂端活動連接有異形板，異形板的另一端對應(yīng)下方的活動桿二，所述異形板上開設(shè)有圓孔，圓孔中設(shè)有圓桿，圓桿的底端固定連接于相應(yīng)的側(cè)板一上，且側(cè)板一與異形板之間套設(shè)有位于圓桿上的擠壓彈簧；

20、所述輔助件包括通過螺栓固定連接于支撐架底部殼壁上的托架，托架的頂部固定連接有弧形臺，弧形臺的兩側(cè)均開設(shè)有傾斜面，用于方便滾珠的活動接觸，其中，弧形臺位于環(huán)形槽的正下方。

21、第二方面的技術(shù)方案：一種用于光學(xué)顯微鏡的對焦機(jī)構(gòu)的對焦方法，該方法包括以下步驟：

22、步驟一、顯微鏡主體的對光校準(zhǔn)：取出顯微鏡主體，將其放置于桌面上，然后裝配好觀測件上的目鏡與物鏡，并使得低倍鏡對準(zhǔn)通光孔；

23、調(diào)節(jié)遮光器，使得其上較大的孔洞對準(zhǔn)通光孔，一只眼睛注視目鏡內(nèi)，另一只眼睛睜開，調(diào)整反光鏡，使光線通過通光孔反射到鏡筒內(nèi)，通過目鏡可以看到白亮的圓形視野，以此完成對光校準(zhǔn)；

24、步驟二、樣品制作：先將各類待測物品進(jìn)行樣品制作，而同類待測物品制作兩份樣品，樣品制作完成后在其上貼附識別碼，然后將識別碼信息記錄于控制模塊中；

25、步驟三、樣品裝載：由手動裝載與自動裝載所構(gòu)成；

26、手動裝載：通過控制模塊對置物部件中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行開啟，使得工位盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)換位，以此實現(xiàn)其上的多個置物機(jī)構(gòu)進(jìn)行切換，每次置物機(jī)構(gòu)完成切換后便進(jìn)行暫停，方便工作人員將待測的同類兩份樣品放置于同一置物機(jī)構(gòu)上的側(cè)板一與側(cè)板二上，樣品放置完成后，通過對其上夾持組件中壓片夾的壓玻片進(jìn)行手動調(diào)整，以此完成對樣品的裝載，然后再以控制模塊實現(xiàn)對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的開啟，循環(huán)往復(fù)，從而完成對不同類樣品在相應(yīng)置物機(jī)構(gòu)上的手動裝載；

27、自動裝載：通過控制模塊對置物部件中的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行開啟，使得工位盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)換位，以此實現(xiàn)其上的多個置物機(jī)構(gòu)進(jìn)行切換，每次置物機(jī)構(gòu)完成切換后便進(jìn)行暫停，置物機(jī)構(gòu)在抵達(dá)輔助件所處的位置時，相應(yīng)置物機(jī)構(gòu)上的各個壓片件便進(jìn)行自動開啟，從而方便工作人員將待測的同類樣品放置于其上的側(cè)板一與側(cè)板二上；

28、樣品放置完成后，再以控制模塊實現(xiàn)對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的開啟，以此實現(xiàn)工位盤上各個置物機(jī)構(gòu)之間的換位，對應(yīng)于輔助件的置物機(jī)構(gòu)換位離開后，在擠壓彈簧的作用下，進(jìn)而實現(xiàn)復(fù)位運動，以此實現(xiàn)各個壓片一及壓片二對相應(yīng)樣品的夾持限位，循環(huán)往復(fù)，從而完成對不同類樣品在相應(yīng)置物機(jī)構(gòu)上的自動裝載；

29、步驟四、樣品對焦：由自動對焦與手動對焦所構(gòu)成；

30、自動對焦：識別模塊對置物機(jī)構(gòu)上樣品的識別碼進(jìn)行識別，并將識別信息傳入到控制模塊中，控制模塊根據(jù)識別信息開啟驅(qū)動模塊中的電機(jī)一，電機(jī)一的運行在減速器主體的減少作用下帶動絲桿進(jìn)行緩慢活動，以此實現(xiàn)觀測部件的緩慢式升降調(diào)整；

31、手動對焦：自動對焦完成后，使用人員通過對對焦結(jié)構(gòu)的手動調(diào)整，以此實現(xiàn)觀測件對樣品的清晰觀測；

32、步驟五、樣品調(diào)整：樣品完成對焦后，其在觀測的過程中可對相應(yīng)置物機(jī)構(gòu)中的u型板進(jìn)行橫向的推移調(diào)節(jié)，以此實現(xiàn)對樣品全方位的觀測，當(dāng)需要進(jìn)行同類樣品的切換時，通過調(diào)整調(diào)節(jié)軸，驅(qū)動齒輪活動，在齒條的作用下實現(xiàn)側(cè)板一與側(cè)板二的換位，以此實現(xiàn)其上所裝載樣品的換位；

33、步驟六、簡易對焦：完成同類樣品的換位后，再次對對焦結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕微的調(diào)整，即可完成對樣品的對焦，方便對其的便捷性觀測；

34、步驟七、異類樣品的切換對焦；通過控制模塊實現(xiàn)對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的開啟，以此完成工位盤的旋轉(zhuǎn)，帶動其上所布置的多個置物機(jī)構(gòu)進(jìn)行換位，置物機(jī)構(gòu)完成換位后，識別模塊再次對待測樣品進(jìn)行識別，然后使得驅(qū)動模塊運行，實現(xiàn)自動對焦，自動對焦完成后，自動對焦完成后再以手動對焦實現(xiàn)對樣品的清晰觀測。

35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

36、1、通過識別模塊、控制模塊及驅(qū)動模塊的組合，實現(xiàn)對觀測部件的整體性自動化調(diào)整，以此提高產(chǎn)品在粗略對焦時的效率，然后配合現(xiàn)有的對焦結(jié)構(gòu)實現(xiàn)產(chǎn)品鏡頭的手動便捷性對焦，以此實現(xiàn)自動與手動的有效結(jié)合，在提高對焦效率的情況下保障對焦的效果。

37、2、通過在被測樣品上貼附識別碼，然后將識別碼所對應(yīng)的樣品物質(zhì)信息輸入到控制模塊中，控制模塊根據(jù)識別模塊所識別的信息實現(xiàn)驅(qū)動模塊對觀測部件的粗略性調(diào)整，以此高效性完成對觀測部件的粗略調(diào)整。

38、3、通過置物部件的設(shè)置，進(jìn)而可對不同類樣品進(jìn)行裝載，然后以旋轉(zhuǎn)切換的方式進(jìn)行工位的切換，以此完成對被測物的高效切換，配合識別碼及識別模塊，進(jìn)而在樣品完成工位切換時迅速實現(xiàn)觀測部件的高效性對焦。

39、4、同類的多個樣品在置物機(jī)構(gòu)上的裝載可進(jìn)行移動換位，從而實現(xiàn)同類被測物的快速性替換，然后通過對現(xiàn)有的對焦結(jié)構(gòu)進(jìn)行手動調(diào)整，以此實現(xiàn)產(chǎn)品對被測物觀測時的便捷性對焦，減少被測物替換時所需的時間，進(jìn)一步提高產(chǎn)品對焦觀測的效率。

40、5、置物部件在旋轉(zhuǎn)切換時配合輔助件可實現(xiàn)對置物機(jī)構(gòu)中用于夾持樣品的夾持組件進(jìn)行抬升，從而取消夾持組件對樣品的夾持，以此方便對該工位上的樣品進(jìn)行替換，從而實現(xiàn)在觀測其他樣品的過程中完成對已觀測樣品的便捷性替換。