2 自動(dòng)視頻顯微鏡機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
出于成本考慮，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架采用桂電光機(jī)電一體化研究所與梧州市澳特光電儀器公司合作研發(fā)的DT—10單筒連續(xù)變倍視頻顯微鏡的主體部分，在調(diào)焦和變倍上改造而成。
物鏡的移動(dòng)一般使用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有齒輪傳動(dòng)、精密絲杠傳動(dòng)和壓電陶瓷等。齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，傳動(dòng)比可調(diào)，傳動(dòng)速度快；缺點(diǎn)是：受?chē)Ш暇扔绊?，由磨損間隙可造成一定空回失步，傳動(dòng)精度較低。精密絲杠容易實(shí)現(xiàn)高精度位移，缺點(diǎn)是移動(dòng)速度較慢、影響調(diào)節(jié)速度。壓電陶瓷利用壓電效應(yīng)原理，位移精度較高，可用電路控制位移大?。蝗秉c(diǎn)是移動(dòng)范圍較小，只能用作小位移高精度微調(diào)。基于連續(xù)變倍視頻顯微鏡的景深較大，調(diào)焦、變倍的精度要求較低，因此采用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
連續(xù)變倍視頻顯微鏡的電控變倍采用齒輪傳動(dòng)，兩齒輪分別安裝在連續(xù)變倍視頻顯微鏡的變倍手輪和步進(jìn)電機(jī)軸上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使變倍手輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控，實(shí)現(xiàn)電控變倍。傳動(dòng)比為1：4，傳動(dòng)齒輪模數(shù)為0．5。通過(guò)齒輪齒條傳動(dòng)，將電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為物鏡的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)快速調(diào)焦。圖4為自動(dòng)單筒連續(xù)變倍視頻顯微鏡結(jié)構(gòu)圖。

3 自動(dòng)視頻顯微鏡伺服控制系統(tǒng)
3．1 電控變倍
3．1．1 連續(xù)變倍光學(xué)系統(tǒng)
變倍系統(tǒng)指焦距在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變而像面位置保持不變的光學(xué)系統(tǒng)。目前變倍鏡頭均是用改變透鏡組之間的間隔來(lái)改變整個(gè)物鏡的焦距，在移動(dòng)透鏡改變焦距時(shí)，總是伴隨著像面的移動(dòng)，固此要對(duì)像面的移動(dòng)給予補(bǔ)償，主要有光學(xué)補(bǔ)償和機(jī)械補(bǔ)償兩種方式。目前后者是主流的方法。變倍鏡頭要根據(jù)變倍組與補(bǔ)償組位移間的數(shù)值關(guān)系計(jì)算出補(bǔ)償曲線，從而設(shè)計(jì)出補(bǔ)償像面移動(dòng)的凸輪機(jī)構(gòu)。通過(guò)旋轉(zhuǎn)加工了凸輪曲線槽的鏡筒，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)變倍且又保證像面位置不變的目標(biāo)。