焦点步进拍摄滑轨
大家都知道在显微镜下观察的标本都是很薄的切片，通过盖玻片压平，这就是为了应对显微镜景深过浅的无奈之举，尽量把标本压缩在焦深范围内。即便是这样，依然有大部分在焦点之外，要想获得一张画面全部都清晰的照片，只能通过焦螺旋拍摄多张焦点位移的照片来合成一张全景深照片。景深过浅这个光学问题无法从根本上解决，只能曲线救国，那就是通过软件算法提取图片序列中对焦清晰的部分，再合成一张全景深的照片。一些优秀的相机厂商为了解决景深过浅这个问题，在机内内置了焦点包围拍摄功能，搭配自动对焦镜头，分区对焦拍摄多张，这才基本解决了低倍的景深问题。但这依旧解决不了显微摄影的景深问题，因为自制的显微摄影镜头是没有镜头对焦结构。
如何获得焦点步进的图片序列就是亟待解决的问题！
在显微镜经过减速齿轮的焦螺旋，要想获得步进一致的焦点位移的难度不亚于特种兵的枪上立子弹，拍摄过程十分枯燥、痛苦、如履薄冰战战兢兢。人非机器，要将焦点以每步增量一致、重复移动数百次，难度可想而知，不能有丝毫差错，否则其中一张照片因焦点移动过多，就会造成景深衔接不上，导致整个拍摄需要重来。
当然手动堆叠也可以拍摄出十分优秀的照片，但是枯燥、繁琐的工作对摄影师的摄影技术没有丝毫提升，反而大大地消耗对摄影的热情，如何通过机械化让人们从中解脱出来？结合显微镜的焦螺旋结构以及镜头的马达技术，一款驮着相机镜头前进的电动导轨就出世了。使用电动导轨的优点之一是每个图像的连续性和精确的增量移动，从而减少了手动带来的诸多问题。借助电动轨道可以获得始终如一的良好结果，还能大大的提升拍摄效率，我们只需设置好参数，把拍摄给电子导轨托管，让机器完成所有无聊的工作，然后去吃碗茶，就可以坐收几百张景别、主体一致而焦点不一的图片序列。
自动堆叠导轨的构成
翻阅了全球知名的几个焦点堆叠自动步进导轨（步进电机控制的调焦架），CognisysStackshot，WeMacro，mjkzz，NOVOFLEX CASTEL-MICRO，它们组成很简单，就是步进电机+滚珠丝杆滑轨+控制器。
步进电机
步进电机的旋转是以固定的角度一步一步运行的，每步的精确度是步进电机重要的特点，可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响。当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就可以驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”。
两相步进电机的步距角是1.8°，三相电机是1.2°，五相电机是0.72°。两相、三相、五相步进电机可简单理解为走完一圈分200步、300步、500步；由此，一圈360°，两相电机分200步走完，那么每一步转动1.8°，以此类推，三相电机即为1.2°，五相电机0.72°，由此可见，相数越大精度越高（也不全对）,
其实也可有步距角为0.9°的两相电机，它的精度就高于普通的三相电机。
根据公式：
电机力矩公式:T(θ)=To*Sin(Nθ)
力矩硬度：dT(θ)/d=N*To*Cos(Nθ)
（To=最大保持力矩，N=转子齿数，θ=转量）
电机步距角精度是由力矩强度决定的，而力矩强度是由最大保持转矩和转子的齿数决定。 1.8度步进电机转子有50个齿，0.9度步进电机转子则有100个齿。同样的生产工艺，0.9度步进电机精度是1.8度步进电机的2倍。 同时误差也减少一倍，基于电机的制造工艺，整步的步距精确度为+-5%。即指1.8度步进电机的每步偏差±5.4arc，而0.9度步进电机每分钟步偏差±2.7arc。
根据公式：
电机力矩公式:T(θ)=To*Sin(Nθ)
力矩硬度：dT(θ)/d=N*To*Cos(Nθ)
（To=最大保持力矩，N=转子齿数，θ=转量）
电机步距角精度是由力矩强度决定的，而力矩强度是由最大保持转矩和转子的齿数决定。 1.8度步进电机转子有50个齿，0.9度步进电机转子则有100个齿。同样的生产工艺，0.9度步进电机精度是1.8度步进电机的2倍。 同时误差也减少一倍，基于电机的制造工艺，整步的步距精确度为+-5%。即指1.8度步进电机的每步偏差±5.4arc，而0.9度步进电机每分钟步偏差±2.7arc。
滚珠丝杆滑轨
如何步进电机的旋转运动转化为直线运动来推动相机位移呢？
在丝杆和螺母上加工有弧形螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，电机的转动角度使丝杆按照对应规格的导程转化成直线运动。
1898年，人们首次尝试在螺帽与螺杆之间加入钢珠，将传统螺杆的滑动接触转换成滚动接触；以滚动摩擦取代滑动摩擦，将螺帽内的钢珠回转运动转为线性运动，将扭矩转换成轴向反复作用力，以此来改善传统螺杆定位不佳及易损害的情况。 由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器，包括航空航天，计算机，电子，汽车和医疗行业。滚珠丝杠也经常用于制造过程，在机器人、自动化装配线、材料处理设备、输送机、机床、电线控制和精密装配设备中都很常见。
滚珠丝杆的主要参数介绍 :
1、导程也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。但如果想要获得较高的精度，则需要选择较小的导程。
2、精度滚珠丝杠按GB分类有P类和T类，即传动类和定位类，精度等级有1、2、3、4…..几种，国外产品一般不分传动还是定位，一律以C0~C10或具体数值表示，一般来说，通用机械或普通数控机械选C7（任意300行程内定位误差±0.05）或以下，高精度数控机械选C5（±0.018）以上C3（±0.008）以下，光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是，螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差，出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题，与生产商的生产工艺有关，精度和价格关联性很大。
控制器
控制器的作用很简单，就是驱动步进电机转动，以及一个继电器触发相机快门。 这些导轨厂商隐去了大量信息，通常只给出步进精度，很难得知电机、基础滑轨的生产信息，经过几天的检索，间接的获取到了一些信息。
1000÷200÷细分数×3≈1
细分数=16
手动导轨
1000÷200÷细分数×3≈1
细分数=16
手动导轨
