фокусировочный механизм микроскопа

Формула изобретения

Фокусировочный механизм микроскопа, содержащий корпус, винтовую пару: микрометрический винт с резьбовым элементом и рычажную систему, отличающийся тем, что корпус имеет две цилиндрические взаимно перпендикулярные полости, рычажная система характеризуется наличием рычага, расположенного в вертикальной полости корпуса фокусировочного механизма, верхним концом рычаг при помощи шарнира связан с подвижно закрепленной на пластине корпуса фокусировочного механизма опорой, нижним концом рычаг связан с установленными в горизонтальной полости винтом и пружиной, к верхней части рычага при помощи шарнира крепится тяга, обуславливающая отношение плеч рычага как 1:5, тяга выполнена в виде стержня с ломаной под прямым углом геометрической осью, правая часть стержня тяги жестко связана с подвижной частью микроскопа при помощи винта и контргайки, а горизонтальная ось левой части стержня тяги расположена в одной горизонтальной плоскости и на одной прямой с плоскостью основания подвижной части микроскопа, а угол наклона винтовой линии в винтовой паре выполнен меньше угла трения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области оптического приборостроения и может быть использовано в биологических, поляризационных, инфракрасных и других микроскопах.

Известен механизм для тонкой фокусировки микроскопа, который состоит из нескольких пар зубчатых колес, образующих многоступенчатый редуктор с понижающими передаточными числами, обеспечивающими замедление вращения. Последняя пара - зубчатое колесо и рейка - дает возможность перехода от вращательного движения зубчатого колеса к поступательному движению рейки и связанного с ней тубуса микроскопа (Л.Г.Харитонов, Определение микротвердости. М., Металлургия, 1967).

Этот механизм для тонкой фокусировки является достаточно сложным, вызывает необходимость изготовления прецизионных пар зубчатых колес и требует фиксации достигнутой резкости изображения исследуемого с помощью микроскопа объекта.

Известен также фокусировочный механизм микроскопа, содержащий винт тонкой подачи с перемещающейся по нему гайкой, шестерню, установленную в подшипниках, взаимодействующую с зубчатой рейкой, выполненной на наружной поверхности гайки, и корпус (А.с., СССР, № 696401 G 02 В 21/26, 1979 г.).

Этот механизм отличается сложностью конструкции, невысокой точностью и чувствительностью, а также необходимостью установления тормозного устройства при наведении на резкость.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности настройки на резкость при упрощении конструкции фокусировочного механизма микроскопа.

Данный технический результат достигается за счет решения технической задачи, направленной на повышение чувствительности фокусировочного механизма микроскопа путем обеспечения плавной микроподачи с повышением точности фокусировки.

Техническая задача решается за счет того, что в известном фокусировочном механизме микроскопа, содержащем корпус, винтовую пару - микрометрический винт с резьбовым элементом и рычажную систему, корпус имеет две цилиндрические взаимно перпендикулярные полости, рычажная система характеризуется наличием рычага, расположенного в вертикальной полости корпуса фокусировочного механизма, верхним концом рычаг при помощи шарнира связан с подвижно закрепленной на пластине корпуса фокусировочного механизма опорой, нижним концом рычаг связан с установленными в горизонтальной полости винтом и пружиной, к верхней части рычага при помощи шарнира крепится тяга, обуславливающая отношение плеч рычага как 1:5, тяга выполнена в виде стержня с ломаной под прямым углом геометрической осью, правая часть стержня жестко связана с подвижной частью микроскопа при помощи винта и контргайки, а горизонтальная ось левой части стержня тяги расположена в одной горизонтальной плоскости и на одной прямой с плоскостью основания подвижной части микроскопа, а угол наклона винтовой линии в винтовой паре выполнен меньше угла трения.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение плавной микроподачи и повышение точности настройки на резкость фокусировочного механизма обеспечивается, прежде всего, предложенной рычажной системой, которая характеризуется наличием рычага, расположенного в вертикальной полости корпуса фокусировочного механизма, шарнирно соединенного своим верхним концом с опорой, подвижно-связанной с фокусировочным механизмом, а нижним концом связанным, с одной стороны, посредством микрометрического винта с корпусом фокусировочного механизма, а с другой стороны с пружиной, расположенной в горизонтальной полости фокусировочного механизма. Такое выполнение рычага обеспечивает возможность свободного перемещения его в вертикальной полости фокусировочного механизма, исключая его заклинивание. В верхней части рычаг при помощи шарнира соединен с тягой, которая в сою очередь соединена с подвижной частью микроскопа, при этом образуется рычаг II рода (расположение плеч по одну сторону от опоры), а плечи рычага относятся как 1:5. Это дает возможность снизить нагрузку на винтовую пару, обеспечить согласованное перемещение винта и тяги, что в свою очередь повышает чувствительность фокусировочного механизма микроскопа. Выполнение тяги в виде стержня с ломаной под прямым углом геометрической осью, где правая часть стержня тяги жестко связана с подвижной частью микроскопа при помощи винта и контргайки, а горизонтальная ось левой части стержня тяги расположена в одной горизонтальной плоскости и на одной прямой с плоскостью основания подвижной части микроскопа, обеспечивает совпадение линий действия силы на тягу и сопротивления перемещению, тем самым не допуская возможности появления перекоса. Выбор угла наклона винтовой линии в винтовой паре меньше угла трения исключает необходимость изготовления дополнительного фиксатора тонкой настройки фокусировочного механизма микроскопа и упрощает его конструкцию.

На чертеже изображен фокусировочный механизм микроскопа.

Корпус 1 фокусировочного механизма установлен на кронштейн 2 микроскопа 3 с объективом 4. Корпус выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда и имеет две взаимно перпендикулярные цилиндрические полости - вертикальную 5 и горизонтальную 6. На корпусе 1 жестко закреплена пластина 7. Один конец пластины 7 снабжен втулкой 8 с резьбой, образующей с микрометрическим винтом 9 винтовую пару, где винт 9 обеспечивает поступательное движение рычага 12, при этом угол наклона винтовой линии меньше угла трения. На винте 9 укреплен лимб 10. На другом конце пластины 7 подвижно закреплена опора 11, к которой в свою очередь прикреплен при помощи шарнира верхний конец рычага 12, расположенный в вертикальной полости 5 фокусировочного механизма. Нижний конец рычага 12 связан с установленной в горизонтальной полости 6 пружиной 13, обеспечивающей возвратное движение рычага 12 в вертикальной полости 5 фокусировочного механизма. В верхней части рычага 12 шарнирно закреплена тяга 14. При этом образуется рычаг II рода (расположение плеч по одну сторону от опоры), а плечи рычага относятся как 1:5. Тяга 14 выполнена в виде стержня с ломаной под прямым углом геометрической осью, правая часть стержня тяги 14 при помощи винта 15 и контргайки 16 жестко соединена с подвижной частью 17 микроскопа 3, а горизонтальная ось левой части стержня тяги 14 расположена в одной горизонтальной плоскости и на одной прямой с плоскостью основания подвижной части 17 микроскопа 3. Для грубой настройки на подвижной части 17 микроскопа 3 укреплена ручка 18 для подведения объектива микроскопа к поверхности испытуемого образца 19.

Фокусировочный механизм работает следующим образом:

Для тонкой настройки фокусировочного механизма объектив 4 подводится к поверхности испытуемого образца 19 путем вращения лимба 10 на ввинчивание, при этом происходит перемещение рычага 12, шарнирно связанного с подвижной опорой 11 и тягой 14 в вертикальной полости 5 фокусировочного механизма. Рычаг 12, сжимая пружину 13, расположенную в горизонтальной полости 6, перемещает тягу 14 и подвижную часть 17 микроскопа 3 вправо. При вращении лимба 10 на вывинчивание рычаг 12 возвращается в исходное положение за счет растягивания пружины 13, перемещая за собой тягу 14 и подвижную часть 17 микроскопа 3 влево. Для грубой настройки фокусировочного механизма используется ручка 18 механизма макроподачи.

Предлагаемый фокусировочный механизм обладает высокой точностью настройки на резкость и как следствие повышением его чувствительности. Исключается также необходимость изготовления дополнительного фиксатора, что упрощает всю конструкцию фокусировочного механизма.

Фокусировочный механизм микроскопа прост в изготовлении и найдет широкое применение в оптическом приборостроении.