本發(fā)明雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)屬于顯微測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于橢球反射照明顯微測量裝置中的掃描機構(gòu)。

背景技術(shù)：

基于橢球反射鏡照明的顯微測量裝置，采用大數(shù)值孔徑的橢球反射鏡，并且橢球反射鏡的遠(yuǎn)焦點與照明物鏡的焦點重合，此處提供照明光源，近焦點處放置實驗樣品，即可獲得前向與后向的大角度照明。利用橢球反射鏡照明獲得前向與后向的大角度照明，能夠有效地克服顯微系統(tǒng)分辨力受數(shù)值孔徑限制的不足，大幅度提高系統(tǒng)的橫向分辨力及軸向分辨力，具有廣闊的應(yīng)用前景。

在顯微測量技術(shù)領(lǐng)域，掃描照明的技術(shù)手段被廣泛采用，橢球反射照明顯微測量裝置也不例外。不僅如此，掃描裝置還是橢球反射照明顯微測量裝置中重要組成部分。由于橢球反射鏡照明方式的特殊性，需要將掃描裝置置于顯微測量裝置的內(nèi)部，因此傳統(tǒng)的振鏡或轉(zhuǎn)鏡等設(shè)置在顯微測量裝置外部的掃描方式無法直接應(yīng)用到橢球反射照明顯微測量裝置中。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決傳統(tǒng)振鏡或轉(zhuǎn)鏡掃描結(jié)構(gòu)無法直接應(yīng)用到橢球反射照明顯微測量裝置中的問題，本發(fā)明公開了一種雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，針對橢球反射照明顯微測量裝置的特殊結(jié)構(gòu)，提供了一種能夠置于顯微測量裝置內(nèi)部的掃描機構(gòu)，實現(xiàn)了徑向30至120度的掃描范圍以及軸向360度的掃描范圍。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，包括第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤；

所述第一轉(zhuǎn)盤沿半徑方向開有通槽，所述第二轉(zhuǎn)盤開有螺旋形狀的通槽，所述螺旋形狀繞圓心旋轉(zhuǎn)一周，始端和終端位于同一半徑上，第一轉(zhuǎn)盤通槽和第二轉(zhuǎn)盤通槽的組合，形成通光孔；

所述第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤均由磁性材料制作而成，異名磁極相對設(shè)置；第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤的對向均設(shè)置有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)部安裝有滾珠，所述滾珠的相對位置由支架固定；利用異性相吸的原理，滾珠被夾持在第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤中間；

第二轉(zhuǎn)盤相對于第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，能夠改變徑向照明角度；第二轉(zhuǎn)盤和第一轉(zhuǎn)盤整體轉(zhuǎn)動，能夠改變軸向照明角度。

上述雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，第二轉(zhuǎn)盤相對于第一轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)盤和第一轉(zhuǎn)盤整體轉(zhuǎn)動，通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：

所述第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤上下放置，在第一轉(zhuǎn)盤中間設(shè)置有截面為倒梯形的通孔，通孔內(nèi)表面為磨砂面，在第二轉(zhuǎn)盤中間設(shè)置有多邊形通孔，第二轉(zhuǎn)盤底部對稱設(shè)置有兩個伸縮桿，伸縮桿底部安裝電機，所述電機的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)動機構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)的下端為棱柱體，截面形狀與多邊形通孔截面形狀一致，上端為圓臺，與第一轉(zhuǎn)盤的通孔相配合，所述圓臺的側(cè)面為磨砂面；

在伸縮桿縮回時，轉(zhuǎn)動機構(gòu)同時插入第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤的通孔中，利用轉(zhuǎn)動機構(gòu)下端與第二轉(zhuǎn)盤通孔的配合關(guān)系，以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)上端與第一轉(zhuǎn)盤通孔內(nèi)表面的摩擦力，實現(xiàn)帶動第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤共同旋轉(zhuǎn)；

在伸縮桿伸出時，轉(zhuǎn)動機構(gòu)上端與第一轉(zhuǎn)盤通孔相分離，轉(zhuǎn)動機構(gòu)與第一轉(zhuǎn)盤無作用，實現(xiàn)只帶動第二轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動。

有益效果：

第一、本發(fā)明通過旋轉(zhuǎn)第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤，利用第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤上通槽位置的組合來改變通光孔位置，進而實現(xiàn)掃描，提供了一種全新的掃描技術(shù)手段。

第二、本發(fā)明和核心元件僅包括第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤，元件數(shù)量少，成本低，裝調(diào)簡單。

第三、在本發(fā)明雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)中，無論第一轉(zhuǎn)盤還是第二轉(zhuǎn)盤，其尺寸均與掃描區(qū)域相當(dāng)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，置于顯微測量裝置內(nèi)部，能夠?qū)崿F(xiàn)徑向30至120度和軸向360度的掃描范圍。

第四、在本發(fā)明雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)中，第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤均通過電機控制旋轉(zhuǎn)，參數(shù)能夠利用計算機精確控制，實現(xiàn)通光孔高精度定位，從而提高橢球反射照明顯微測量裝置的分辨率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)在橢球反射照明顯微測量裝置中的位置示意圖。

圖2是第一轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是第二轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤組合后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是第一轉(zhuǎn)盤、第二轉(zhuǎn)盤、滾珠和支架的裝配示意圖。

圖6是支架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是伸縮桿縮回時轉(zhuǎn)動機構(gòu)與第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤的配合關(guān)系示意圖。

圖8是伸縮桿伸出時轉(zhuǎn)動機構(gòu)與第一轉(zhuǎn)盤和第二轉(zhuǎn)盤的配合關(guān)系示意圖。

圖中：1第一轉(zhuǎn)盤、2第二轉(zhuǎn)盤、3滾珠、4支架、5伸縮桿、6電機、7轉(zhuǎn)動機構(gòu)。

具體實施例

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實施例作進一步詳細(xì)描述。

具體實施例一

本實施例的雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，在整個橢球反射照明顯微測量裝置中的位置，如圖1所示。

該雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，包括第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2；

所述第一轉(zhuǎn)盤1沿半徑方向開有通槽，如圖2所示；所述第二轉(zhuǎn)盤2開有螺旋形狀的通槽，所述螺旋形狀繞圓心旋轉(zhuǎn)一周，始端和終端位于同一半徑上，如圖3所示；第一轉(zhuǎn)盤1通槽和第二轉(zhuǎn)盤2通槽的組合，形成通光孔，如圖4所示；

所述第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2均由磁性材料制作而成，異名磁極相對設(shè)置；第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2的對向均設(shè)置有環(huán)形凹槽，凹槽內(nèi)部安裝有滾珠3，所述滾珠3的相對位置由支架4固定；利用異性相吸的原理，滾珠3被夾持在第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2中間；第一轉(zhuǎn)盤1、第二轉(zhuǎn)盤2、滾珠3和支架4的裝配示意圖如圖5所示，支架4的結(jié)構(gòu)示意圖如圖6所示；

第二轉(zhuǎn)盤2相對于第一轉(zhuǎn)盤1轉(zhuǎn)動，能夠改變徑向照明角度；第二轉(zhuǎn)盤2和第一轉(zhuǎn)盤1整體轉(zhuǎn)動，能夠改變軸向照明角度。

具體實施例二

本實施例的雙轉(zhuǎn)盤式顯微掃描結(jié)構(gòu)，在具體實施例一的基礎(chǔ)上，進一步限定第二轉(zhuǎn)盤2相對于第一轉(zhuǎn)盤1轉(zhuǎn)動，第二轉(zhuǎn)盤2和第一轉(zhuǎn)盤1整體轉(zhuǎn)動，通過以下結(jié)構(gòu)實現(xiàn)：

所述第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2上下放置，在第一轉(zhuǎn)盤1中間設(shè)置有截面為倒梯形的通孔，通孔內(nèi)表面為磨砂面，在第二轉(zhuǎn)盤2中間設(shè)置有多邊形通孔，第二轉(zhuǎn)盤2底部對稱設(shè)置有兩個伸縮桿5，伸縮桿5底部安裝電機6，所述電機6的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)動機構(gòu)7，所述轉(zhuǎn)動機構(gòu)7的下端為棱柱體，截面形狀與多邊形通孔截面形狀一致，上端為圓臺，與第一轉(zhuǎn)盤1的通孔相配合，所述圓臺的側(cè)面為磨砂面；

在伸縮桿5縮回時，如圖7所示，轉(zhuǎn)動機構(gòu)7同時插入第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2的通孔中，利用轉(zhuǎn)動機構(gòu)7下端與第二轉(zhuǎn)盤2通孔的配合關(guān)系，以及轉(zhuǎn)動機構(gòu)7上端與第一轉(zhuǎn)盤1通孔內(nèi)表面的摩擦力，實現(xiàn)帶動第一轉(zhuǎn)盤1和第二轉(zhuǎn)盤2共同旋轉(zhuǎn)；

在伸縮桿5伸出時，如圖8所示，轉(zhuǎn)動機構(gòu)7上端與第一轉(zhuǎn)盤1通孔相分離，轉(zhuǎn)動機構(gòu)7與第一轉(zhuǎn)盤1無作用，實現(xiàn)只帶動第二轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動。

需要說明的是，在伸縮桿5伸出時，第二轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動的情況下，確保第一轉(zhuǎn)盤1不動，可以通過在第一轉(zhuǎn)盤1上設(shè)置阻尼的方式實現(xiàn)，只要阻力大于滾珠的滾動摩擦力，第一轉(zhuǎn)盤1即可實現(xiàn)不轉(zhuǎn)動。這樣的技術(shù)方案對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說十分簡單，參數(shù)的選擇也可以通過有限次實驗得到，在本申請中就不進行詳細(xì)描述了。

還需要說明的是，伸縮桿5、電機6和轉(zhuǎn)動機構(gòu)7只占據(jù)中間區(qū)域，不會影響到掃描區(qū)域。