物镜驱动台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微驱动应用领域，涉及一种物镜驱动台，具体涉及为利用铰链机构将输出位移进行放大的物镜驱动台。
【背景技术】
[0002]目前，在生物学中光学显微镜一直都是人们探索微观世界的有力工具，人们利用它不断对微观世界加深了认知。光学显微镜的发展对人类认识生命现象起着关键性作用。随着科技水平的不断进步，光学显微镜的应用领域在扩大延伸，同时也在不断的提高其成像质量。随着社会发展的需要，人们对显微样本内部三维结构观测的需求越来越大，这就对显微镜的分辨率提出了极高的要求。然而，传统光学显微镜的呈现清晰度完全取决于光学物镜的放大倍数，而当前光学物镜的最大放大倍数只能达到1600倍(人眼分辨的清晰度为Imm左右，以1600倍放大为例，最小观察精度0.625微米)。显然传统的光学显微镜在此已不能满足需求。
[0003]但目前现有物镜驱动装置一般采用电机驱动或者手调，此类装置具有精度达不到要求、响应时间慢、体积过大且噪声大等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种可提高运动放大倍数且能够保证体积的紧凑性的物镜驱动台。
[0005]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下:一种物镜驱动台，用以固定物镜环，包括中空型壳体和设置在所述壳体上的致动件，所述中空型壳体包括壳体部和首尾贯穿壳体部形成的腔体，所述壳体部上设置有铰链机构，所述铰链机构包括移动部和与所述移动部连接的运动平台，所述致动件抵压所述移动部，所述物镜环位于所述腔体内，且固定在所述运动平台上。
[0006]进一步的，所述铰链机构为均匀分布在所述壳体部上的至少两个。
[0007]进一步的，所述壳体部包括基部，所述铰链机构通过柔性铰链固定在所述基部上，所述铰链机构还包括与所述移动部平行设置的随动部，所述运动平台通过柔性铰链连接所述移动部和随动部。
[0008]进一步的，所述随动部、移动部、运动平台及基部围设形成一个平行四边形。
[0009]进一步的，所述铰链机构通过切割所述壳体部形成。
[0010]进一步的，所述壳体部呈环形桶体。
[0011]进一步的，所述致动件与移动部之间设置有滚珠。
[0012]进一步的，所述移动部上设置有预紧顶丝，所述预紧顶丝与致动件相对设置在所述滚珠的两侧。
[0013]进一步的，所述致动件上设置有抵压所述滚珠的钨钢片。
[0014]进一步的，所述致动件为压电陶瓷。
[0015]借由上述方案，本发明至少具有以下优点:本发明的物镜驱动台通过设置中空型壳体，在壳体上设置铰链机构，并将物镜环设置在铰链机构的运动平台上，设置抵持在铰链结构的移动部上的致动件，从而利用铰链机构进行无间隙、无耦合将致动件微位移传动的运动放大，以有效地提高运动放大倍数及保证体积的紧凑性。
[0016]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0017]图1是本发明物镜驱动台的分解图；
[0018]图2是图1的侧视图；
[0019]图3是图2的右侧视图；
[0020]图4是图3中后盖板的结构图；
[0021]图5为图3中铰链结构的原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0023]参见图1至图4，本发明一较佳实施例所述的一种物镜驱动台用以固定显微镜的物镜环(未图示)，其包括中空型壳体I和设置在所述中空型壳体I上压电陶瓷2。所述中空型壳体I包括壳体部11、首尾贯穿壳体部11形成的腔体12和安装在壳体部11上的中空型端盖13，所述壳体部11包括切割该壳体部11所形成基部14和铰链机构15，所述铰链机构15包括相对平行设置的随动部151和移动部152、及连接移动部152和随动部151的运动平台153，所述随动部151的一端与基部14通过铰链连接(未标号)，另一端通过铰链连接至运动平台153的一端，所述移动部152的一端通过铰链连接至基部14，另一端通过铰链连接至运动平台153的另一端。在本实施例中，所述随动部151、移动部152、运动平台153及基部14围设形成一个平行四边形，所述随动部151、移动部152、运动平台153及基部14之间的铰链连接方式为柔性铰链连接，以使得该铰链机构15紧凑、传动关系明确、无传动空程，并且无摩擦。诚然，在其他实施方式中，该铰链机构15还可以为其他铰链四杆机构或者由铰链四杆机构变形后的其他铰链机构15(如滑块机构等)，但是，本实施例所采用的铰链机构15为最优实施方式。所述中空型壳体I呈一体式结构。在本实施了中，该铰链机构15为切割壳体部11所形成，但其他实施方式中，其可以为设置在壳体部11上的部件，为了使物镜环移动平稳，所述铰链机构15为均匀分布在所述壳体部11上的至少两个，当然，若设置其他数量也可以，其具有看实际需求，本实施例中设置两个的目的在于，在达到物镜环运动平稳的基础上，成本最低，制造工艺最简便，另外，也是根据壳体部11结构所规划，在本实施了中，所述壳体部11呈环形桶体，以实现刚性大，动态特性好，另外，桶体结构便于安装，诚然，该壳体部11也可以成其他形状，如对称的等边三角形，则此时，铰链结构可以均匀分布成三个，而为了便于安装，其内部的腔体12仍然可以设置成圆形。所述物镜环位于所述腔体12内，且固定在所述运动平台153上，其位于移动部152的外侧，所述壳体部11内设置有物镜环安装部16，所述物镜环安装部16与运动平台153连接形成一体式结构，该物镜环安装部16与运动平台153呈倒L型结构。所述中空型端盖13安装在壳体部11远离移动部152且靠近随动部151的一端。所述中空型端盖13呈环型，该中空型端盖13通过紧固件(未图示)固定在壳体部11上。
[0024]所述压电陶瓷2设置在所述壳体部11内，所述压电陶瓷2抵压在所述移动部152上，通过铰链机构153可以将压电陶瓷25位移放大后带动物镜环4运动实现物镜纳米级定位。除了本实施例外，还可以采用其他致动件代替压电陶瓷2，如推杆。但本实施例采用压电陶瓷2的目的在于:压电陶瓷2是利用压电陶瓷2的逆压电效应来工作，仅依靠外加电场的大小就能够实现驱动、压电陶瓷2克服了以往机械式、液压式、气动式、电磁式等执行器惯性大、响应慢、结构复杂、可靠性差等不足，具有体积小、结构紧凑、无机械摩擦、无间隙、分辨率高、响应快、无发热、不受磁场干扰、可在低温，真空环境下使用等优点，可被广泛应用于微定位技术中，例如物镜精密定位、大行程纳米对准系统、高精度显微纳米压印、线性电动机和微波声学等领域。
[0025]所述压电陶瓷2抵压在所述滚珠3上，所述移动部152上设置有预紧顶丝4，所述预紧顶丝4与压电陶瓷2相对设置在所述滚珠3的两侧。所述压电陶瓷2的两端分别设置有钨钢片5，该钨钢片5采用环氧胶粘连在压电陶瓷2上，其中一端的钨钢片5通过间隙配合卡固在中空型端盖13上，从而使得压电陶瓷2在壳体内准确定位，在本实施例中，中空型端盖13上开设有卡固所述压电陶瓷2的T型卡槽131。所述压电陶瓷2上另一端的钨钢片5抵压所述滚珠3，通过将钨钢片5抵压在所述滚珠3上，从而使得移动部152与压电陶瓷2的端面不垂直时，也能保证压电陶瓷2不会受到除垂直方向以外的力，在一定程度上保护压电陶瓷2，减少了压电陶瓷2的损耗。所述压电陶瓷2上连接有屏蔽线(未图示)，所述壳体部11上开设有供所述屏蔽线穿过的开孔111。在本实施例中，所述位于移动部152一端的壳体