一种显微镜图像抖动自动补偿装置的制作方法

本发明属于显微镜视觉补偿，具体涉及一种显微镜图像抖动自动补偿装置。

背景技术：

1、随着目前显微镜应用越来越多，特别在医疗领域，伴随目前医疗水平的提高，对器械的辅助应用也随之增高。超显微手术时显微镜是必不可少的辅助器械，在医疗技术水平提高的同时要求显微镜的放大倍率也越来越大，过大的放大倍率就会对显微镜的稳定性要求越来越苛刻，因为任何轻微的振动都会对工作中的图像产生很大的影响。

2、目前手术显微镜一般分为纯光学式和光电组合式，这两种方式的显微镜自身重量都很重，对支臂的稳定性要求极高，还有在使用过程中眼部要贴近显微镜目镜，很有可能触碰到显微镜本身，在倍率大于15倍以上，轻微的触碰或者振动都会导致显微镜视野下的图像都会偏移很大，而且这种现象倍率越大时越严重。因此为了降低在手术时显微镜受到外界触碰或者振动影响，进而研发一种显微镜图像抖动自动补偿装置是很符合实际需要的。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有医学显微镜在大倍率工况下受到外界触碰或者振动会导致显微镜视野下的图像产生较大偏移量的问题，进而提供一种显微镜图像抖动自动补偿装置；

2、一种显微镜图像抖动自动补偿装置，所述自动补偿装置设置在支架的下方，且自动补偿装置与支架固定连接，所述自动补偿装置与位于支架上方的目镜对应配合设置，所述自动补偿装置包括固定套、压电陀螺仪、mcu芯片、连接套、上磁单元、下磁单元、调节物镜单元和限位锁紧单元；

3、所述固定套设置在支架的下方，且固定套的顶端与支架固定连接，固定套中部的内侧壁上加工有两个安装槽，压电陀螺仪设置在一个安装槽中，mcu芯片设置在另一个安装槽中，且压电陀螺仪与mcu芯片均通过安装座与固定套固定连接，连接套插设在固定套的底端，且连接套与固定套拆卸连接，上磁单元、下磁单元和调节物镜单元均设置在连接套中，下磁单元设置在连接套的下部，且下磁单元与连接套的内壁固定连接，上磁单元设置在下磁单元的上方，且上磁单元与下磁单元拆卸连接，调节物镜单元设置在上磁单元与下磁单元之间，且调节物镜单元的顶端与下磁单元活动连接，调节物镜单元的底端穿过下磁单元并延伸至连接套的下方，限位锁紧单元设置在连接套底端的外侧壁上，且限位锁紧单元的动力端与连接套底端的外侧壁固定连接，限位锁紧单元的限位端套设在调节物镜单元的底端，限位锁紧单元的限位端与调节物镜单元的底端活动连接；

4、进一步地，所述固定套底端的内侧壁上加工有连接内螺纹，连接套顶端的外侧壁上加工有连接外螺纹，且连接套顶端的连接外螺纹与固定套底端的内螺纹对应配合设置，连接套的顶端插设在固定套的底端，且连接套与固定套螺纹拆卸连接；

5、进一步地，所述下磁单元包括固定板、两个下部永磁体和三个支撑滚珠，所述固定板设置在连接套的下部，且固定板与连接套的内壁固定连接，固定板的顶部中心处加工有通过孔，固定板的顶部围绕通过孔沿周向等距设有三个下部限位圈，每个下部限位圈的底端与固定板的顶部固定连接，每个支撑滚珠对应设置在一个下部限位圈中，固定板的顶部围绕通过孔沿周向等距设有两个连接柱，每个连接柱的底端与固定板固定连接，两个下部永磁体均设置在固定板的顶部，且两个下部永磁体的轴线呈90°垂直布置，每个下部永磁体与固定板的顶部固定连接，上磁单元设置在固定板的正上方，且上磁单元通过两个连接柱与固定板拆卸连接，调节物镜单元的顶端设置在上磁单元与固定板之间，且调节物镜单元的顶端搭设在三个支撑滚珠上，调节物镜单元的顶端通过三个支撑滚珠与固定板活动连接；

6、进一步地，所述上磁单元包括上磁板和两个上部永磁体，所述上磁板顶部的中心处加工有透光孔槽，且透光孔槽的轴线与通过孔的轴线共线设置，上磁板的顶部还加工有两个连接孔，且每个连接孔与一个连接柱同轴对应设置，两个上部永磁体均设置在上磁板的底部，且每个上部永磁体与一个下部永磁体上下对称设置，每个上部永磁体与上磁板固定连接，每个连接柱顶部中心处加工有一个螺纹孔，上磁板通过两个锁紧螺栓与两个连接柱螺纹连接；

7、进一步地，所述调节物镜单元包括调节板、调节镜头和两个电磁线圈组，所述调节板的设置在上磁板与固定板之间，调节板顶部的中心处加工有一个安装孔，安装孔与透光孔槽和通过孔均为同轴设置，安装孔插设有安装套，且安装套的顶端与调节板的顶部共面设置，安装套的底端穿过固定板并延伸至连接套的下方，安装套的外壁与安装孔的内壁固定连接，调节镜头安装在安装套中，调节板的下表面上围绕安装套沿周向等距设有三个上部限位圈，每个上部限位圈的顶端与固定连接，且每个上部限位圈与一个下部限位圈同轴对应设置，两个电磁线圈组嵌装在调节板中，且每个电磁线圈组对应设置在一个上部永磁体和一个下部永磁体之间，安装套底端的外圆面上沿周向等距设有三个限位块，每个限位块与一个安装套固定连接，且每个限位块与一个上部限位圈对应设置，每个限位块的顶部沿竖直方向设有一根调节弹簧，每根调节弹簧的底端与所在限位块的顶部固定连接，每根调节弹簧的顶端与固定板的下表面固定连接；

8、进一步地，所述固定板的下表面沿周向等距设有三个弹簧连接座，每个弹簧连接座位于一个下部限位圈与通过孔之间，每根调节弹簧的顶端与一个弹簧连接座固定连接；

9、进一步地，所述限位锁紧单元包括锁紧盘、驱动电机、驱动齿轮和三个导向爪，所述三个导向爪沿周向等距布置在连接套底端端面上，且每个导向爪的顶端与连接套固定连接，锁紧盘套设在安装套的底端，且锁紧盘设置在三个导向爪上，锁紧盘与三个导向爪均为滑动连接，驱动电机设置在连接套的外圆面上，且驱动电机的动力输出轴竖直向下设置，驱动电机的壳体与连接套的外圆面固定连接，驱动齿轮套装在驱动电机的动力输出轴上，锁紧盘与驱动齿轮对应的外圆面上固接有弧形齿条，且驱动齿轮与弧形齿条啮合设置：

10、进一步地，所述锁紧盘顶部的中心处加工有限位孔，限位孔的内壁上沿周向等距加工有三个调整槽，每个调整槽与限位孔连通设置，锁紧盘的顶部围绕限位孔沿周向等距加工有三个弧形导向槽，每个弧形导向槽与一个导向爪对应设置，锁紧盘通过三个弧形导向槽与三个导向爪滑动连接；

11、进一步地，所述导向爪为l形爪体，导向爪的竖直部与连接套的底部固定连接，导向爪的水平部向连接套的轴线沿伸设置，每个导向爪中水平部的上表面上设有一个竖直导向柱，且每个竖直导向柱的底端与所在导向爪的水平部一体成型设置，锁紧盘中的每个弧形导向槽对应套设在一个竖直导向柱上，且每个竖直导向柱与所在弧形导向槽滑动连接；

12、进一步地，所述安装套的外径尺寸小于通过孔的孔径尺寸；

13、本技术相对于现有技术所产生的有益效果：

14、本专利提供一种显微镜图像抖动自动补偿装置，通过压电陀螺仪感知支架受到撞击或震动后产生的偏移量，并通过mcu芯片根据显微镜物镜的偏移量，并通过其内置的相位补偿算法计算出驱动信号的大小，通过驱动器对线圈施加变化电流，使之产生变化的磁场，磁场与相对应的磁体做相对运动，带动调节镜片移动进行补偿显微镜图像的位移。相比于现有技术而言，本技术所提供的显微镜图像抖动自动补偿装置可以有效避免显微镜支架在工作时受到到外部撞击或是轻微振动的影响，不需要每次发生振动发生后通过人工进行调整，而是可以自行补偿，一方面节约了调整的时间，另一方面也提高了调整的准确性；

15、本技术所述的自动补偿装置其中包括多根复位弹簧，在显微镜工作时，如果出现外界撞击，物镜在进行自主调节后，待显微镜使用完毕时，线圈断电线圈不再产生磁场，调节镜片也不再受到磁场约束的情况下，通过多根复位弹簧可以使调节镜片回到最初初始的位置，保证每次显微镜在使用时调节镜片的初始位置均一致，有利于后续显微镜的使用；

16、本技术提供的自动补偿装置中还包括限位单元，通过限位单元中的锁紧盘对物镜所在的安装套进行形位约束，在显微镜处于非工作状态下，锁紧盘上的限位孔会与安装套底部的限位块进行配合限位，避免安装套频繁产生晃动导致安装套内部的镜片受到损坏，在显微镜处于工作状态下，锁紧盘在驱动电机的带动下产生转动，此时安装套上的限位块不再位于锁紧盘内的限位孔中，而是对应设置在每个调整槽中，此种状态下锁紧盘不再对安装套进行约束，安装套可以实现在有限的空间内进行位移，实现对轻微撞击或是震动后的显微镜物镜进行自动补偿，保证限位镜采集图像的准确性。