緊湊型顯微鏡的製作方法
2023-10-07 15:08:59 2
專利名稱:緊湊型顯微鏡的製作方法
【專利摘要】本技術提供一種外形規整、體積小、可以作為嵌入元件與其它零部件結合的緊湊型顯微，鏡它結構緊湊，實現了模塊化的即插即用和平臺化的快速組合，能夠應用於雷射加工、雷射切割、雷射修補、半導體檢測、基因晶片檢查等領域。它包括用於形成物體鏡像的物鏡、用於觀察物鏡形成的鏡像的目鏡或用於把物鏡形成的鏡像轉換為電信號的CCD傳感器；物鏡和目鏡或CCD傳感器設置在一個殼體的殼壁上，在殼體內設置第一半透半反鏡和至少包括一個鏡組的光路系統；從物鏡出來的光線經第一半透半反鏡透射後、再經光路系統進入目鏡或者CCD傳感器；在殼體內還設置有包括光源、聚光鏡在內的照明系統；光源發出的光經聚光鏡匯聚後再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。
【專利說明】緊湊型顯微鏡
【技術領域】
[0001]本技術涉及顯微鏡，具體地說，是一種嵌入式緊湊型顯微鏡。
【背景技術】
[0002]現有的顯微鏡的構造主要分為三部分:機械部分、照明部分和光學部分。機械部分包括鏡座、鏡柱、鏡臂、鏡筒、物鏡轉換器、載物臺、調節器等。照明部分包括光源、反光鏡、集光器。光學部分包括目鏡和物鏡。
[0003]鏡座是顯微鏡的底座，用以支持整個鏡體。鏡柱是鏡座上面直立的部分，用以連接鏡座和鏡臂。鏡臂一端連於鏡柱，一端連於鏡筒，是取放顯微鏡時手握部位。鏡筒連在鏡臂的前上方，鏡筒上端裝有目鏡，下端裝有物鏡轉換器。物鏡轉換器接於鏡筒的下方，可自由轉動，盤上有3 — 4個圓孔，是安裝物鏡部位，轉動轉換器，可以調換不同倍數的物鏡。載物臺在鏡筒下方，形狀有方、圓兩種，用以放置玻片標本。調節器是裝在鏡柱上的大小兩種螺旋，調節時使鏡臺作上下方向的移動。粗調節器(粗螺旋):大螺旋稱粗調節器，移動時可使鏡臺作快速和較大幅度的升降，所以能迅速調節物鏡和標本之間的距離使物象呈現於視野中，通常在使用低倍鏡時，先用粗調節器迅速找到物象。細調節器(細螺旋):小螺旋稱細調節器，移動時可使鏡臺緩慢地升降，多在運用高倍鏡時使用，從而得到更清晰的物象，並藉以觀察標本的不同層次和不同深度的結構。
[0004]這種常規顯微鏡的外形不規則、體積大，難於作為一個整體嵌入其它零部件中。
[0005]技術內容
[0006]本技術的目的是提供一種外形規整、體積小、可以作為嵌入元件與其它零部件結合的緊湊型顯微鏡。
[0007]本技術的緊湊型顯微鏡，包括用於形成物體鏡像的物鏡、用於觀察物鏡形成的鏡像的目鏡或用於把物鏡形成的鏡像轉換為電信號的CCD傳感器；物鏡和目鏡或CCD傳感器設置在一個殼體的殼壁上，在殼體內設置第一半透半反鏡和至少包括一個鏡組的光路系統；從物鏡出來的光線經第一半透半反鏡透射後、再經光路系統進入目鏡或者CCD傳感器；在殼體內還設置有包括光源、聚光鏡在內的照明系統；光源發出的光經聚光鏡匯聚後再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。
[0008]本技術的有益效果:本技術把光路系統、照明系統等設置在殼體內，而不露出殼體，不但體積小而且外形規整，可以作為插入元件、嵌入元件與其它零部件結合使用。本技術中，需要眼睛觀察圖像時，可以使用目鏡；需要存貯圖像時，可以使用CCD傳感器把圖像信息以電子信號輸出。
[0009]上述緊湊型顯微鏡，在殼體上滑動連接有用於把光束收縮的轉換器；當轉換器相對於殼體滑動時，轉換器能夠位於或離開位於目鏡或CCD傳感器的光軸。因為CCD傳感器尺寸很小，所以在使用CCD傳感器時，一般需要使用轉換器。但以目鏡觀察時，又不能使用轉換器。所以轉換器要相對於殼體能夠滑動。
[0010]上述的緊湊型顯微鏡，在殼體壁上開有孔，在孔內滑動設置有滑座，滑座上設置有相差觀察光闌；當滑座位於孔內時，相差觀察光闌位於光路系統的光軸上。相差觀察光闌屬於現有技術，通過相差觀察光闌能夠進行相差觀察。
[0011]上述的緊湊型顯微鏡，在殼體內設置第二半透半反鏡，光源發出的光經第二半透半反鏡反射、經聚光鏡匯聚、再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。優選，在殼體內設置有第一反射鏡，在殼體上設置用於插入光纖的插口 ；當光纖插入插口時，從光纖出來的光經第一反射鏡反射、第二半透半反鏡透射、聚光鏡匯聚、再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。這樣，本緊湊型顯微鏡可以採用普通光源(如led燈)作為照明光源，也可以採用光纖作為照明光源。
[0012]上述的緊湊型顯微鏡，在殼體上設置一個卡口，目鏡或CXD傳感器可拆卸的連接在卡口上。以方便更換目鏡或C⑶傳感器。
[0013]上述的緊湊型顯微鏡，物鏡通過鼻輪連接在殼體上。這樣，轉動鼻輪可以更換不同倍率的物鏡。
[0014]上述的緊湊型顯微鏡，它還包括可插拔連接在殼體上的、位於在光路中的自動對焦模塊。
[0015]上述的緊湊型顯微鏡，第一半透半反鏡設置一個可插拔連接在殼體上的第一半透半反鏡模塊上；它還包括一個用於替換第一半透半反鏡模塊的螢光模塊，螢光模塊包括第一半透半反鏡、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的激發濾色鏡、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的吸收濾色鏡。當以螢光模塊替換第一半透半反鏡模塊後，本顯微鏡即可作為螢光顯微鏡使用。
[0016]上述的緊湊型顯微鏡，第一半透半反鏡設置一個可插拔連接在殼體上的第一半透半反鏡模塊上；它還包括一個用於替換第一半透半反鏡模塊的偏振模塊，偏振模塊包括第一半透半反鏡、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的起偏鏡、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的檢偏鏡。當以偏振模塊替換第一半透半反鏡模塊後，本顯微鏡即可作為偏振光顯微鏡使用。
[0017]在物鏡與檢偏鏡具有一個可插拔連接在殼體上的DIC稜鏡模塊。以DIC稜鏡模塊與偏振模塊配合，本顯微鏡可以微差幹涉襯度方法進行觀察，提高顯微組織襯度。
[0018]上述的緊湊型顯微鏡，所述殼體為一個長度、寬度均大於厚度的長方體，光路系統的光軸與殼體的厚度方向垂直。這樣，本殼體的長方體外形更加適於作為嵌入元件，同時，光路系統的光軸與殼體的厚度方向垂直，能夠使得厚度變得更小。
[0019]上述的緊湊型顯微鏡，物鏡的光軸與殼體的厚度方向垂直。
[0020]上述的緊湊型顯微鏡，在殼體內設置一個把從物鏡出來的光線反射到第一半透半反鏡的第二反射鏡，光源發出的光經聚光鏡匯聚後再經第一半透半反鏡反射、第二反射鏡反射進入物鏡。這樣，作為倒置顯微鏡，顯著改變了普通的倒置顯微鏡在物鏡光軸方向上尺寸較大的缺陷，能夠更加容易嵌入或插入到其它零部件中，作為嵌入元件使用。
[0021]本緊湊型顯微鏡的有益效果:本顯微鏡不但結構緊湊，實現了模塊化的即插即用和平臺化的快速組合，能夠應用於雷射加工、雷射切割、雷射修補、半導體檢測、基因晶片檢查等工業、生物、化學等領域。
【附圖說明】
[0022]圖1是實施例1的示意圖；
[0023]圖2是圖1的A-A剖視圖；
[0024]圖3是圖1的B-B剖視圖；
[0025]圖4、圖5、圖6分別是實施例1的立體圖。
[0026]圖7是實施例2的示意圖；
[0027]圖8是實施例3的示意圖；
[0028]圖9是實施例4的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和【具體實施方式】對本技術作進一步說明。
[0030]實施例1:緊湊型顯微鏡(物鏡光軸沿著殼體的長度方向延伸):
[0031]參見圖1所示的緊湊型顯微鏡，具有一個封閉的長方體殼體1，殼體的長度X >寬度￥>厚度2。殼體I具有6個面(殼壁)，分別是前壁11、後壁12、上壁13、下壁14、左壁15、右壁16。
[0032]在上壁13上設置一個卡口 2，該卡口 2能夠與目鏡或C⑶傳感器可拆卸的連接。
[0033]第一半透半反鏡4固定在第一半透半反鏡模塊41上，第一半透半反鏡模塊41在殼體的厚度方向上與殼體後壁成可插拔連接。殼體內的光路系統5包括第一鏡組51、第一平面反射鏡52、第二平面反射鏡53、第二鏡組54、第三平面反射鏡55、第四平面反射鏡56。在下壁14上可拆卸的連接有用於形成物體鏡像的物鏡3。物鏡的光軸沿著殼體的長度方向延伸，並與光路系統的光軸共面。
[0034]在後壁上沿寬度方向滑動連接有用於把光束收縮的轉換器6。當轉換器相對於殼體在寬度方向滑動時，轉換器能夠位於或離開位於目鏡或CCD傳感器的光軸。
[0035]在後壁上開有孔，在孔內沿厚度方向滑動設置有滑座7，滑座上設置有相差觀察光闌71 ;當滑座位於孔內時，相差觀察光闌位於第四平面反射鏡與轉換器之間的光路上。
[0036]在殼體內還設置有照明系統8。照明系統包括led燈81、第二半透半反鏡82、聚光鏡83、第一反射鏡84、光纖插口 85等。光纖插口 85開在後壁上，當光纖插入光纖插口 85後，光纖沿殼體的厚度方向延伸。
[0037]當使用led燈作為光源時，led燈發出的光經第二半透半反鏡82反射、經聚光鏡83匯聚、再經第一半透半反鏡4反射進入物鏡3。當使用光纖作為光源時，從光纖來的入射光經第一反射鏡84反射、第二半透半反鏡82透射、經聚光鏡83匯聚、再經第一半透半反鏡4反射進入物鏡3，經物鏡後照亮被觀察物體。
[0038]被觀察物體反射或散射的光線進入物鏡，從物鏡出來的光線經第一半透半反鏡4透射後、再經第一鏡組51、第一平面反射鏡52反射、第二平面反射鏡53反射、第二鏡組54、第三平面反射鏡55反射、第四平面反射鏡56反射，再經相差觀察光闌71進入連接在卡口上的目鏡。當然，如果不進行相差觀察時，可以把具有相差觀察光闌71的滑座7從後壁上拔出，進行明視場觀察。
[0039]如果不使用目鏡而使用CCD傳感器輸出電信號時，取下目鏡，把CCD傳感器卡接在卡口上，同時移動轉換器，使得轉換器位於CCD傳感器的光軸上。被觀察物體反射或散射的光線進入物鏡，從物鏡出來的光線經第一半透半反鏡4透射後、再經第一鏡組51、第一平面反射鏡52反射、第二平面反射鏡53反射、第二鏡組54、第三平面反射鏡55反射、第四平面反射鏡56反射，經轉換器後到達CXD傳感器。
[0040]實施例2:緊湊型顯微鏡(物鏡光軸沿著殼體的寬度方向延伸):
[0041]實施例2與實施例1的區別在於:本實施例2中，物鏡3可拆卸的連接在殼體的左壁15上；物鏡的光軸沿著殼體的寬度方向延伸；在殼體內還設置一個第二反射鏡9 ;照明系統8發出的光線經第一半透半反鏡4反射、再經第二反射鏡9反射進入物鏡，經物鏡後照亮被觀察物體；被觀察物體反射或散射的光線進入物鏡，經第二反射鏡9反射到達第一半透半反鏡4。其它結構與實施例1相同。
[0042]實施例3:緊湊型螢光顯微鏡
[0043]實施例3與實施例1的不同在於:
[0044]實施例3還包括一個用於替換實施例1中的第一半透半反鏡模塊41的螢光模塊42。實施例3中的物鏡3設置在鼻輪31上，鼻輪31可以相對於殼體轉動。當把實施例1中的第一半透半反鏡模塊41從殼體上拔下，插入螢光模塊後示意圖參見圖8。螢光模塊42包括第一半透半反鏡4、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的激發濾色鏡43、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的吸收濾色鏡44。鼻輪31、激發濾色鏡43、吸收濾色鏡44等屬於現有技術，不再描述。
[0045]實施例4:緊湊型偏振光顯微鏡
[0046]實施例4與實施例1的不同在於:
[0047]實施例4還包括一個用於替換實施例1中的第一半透半反鏡模塊41的偏振模塊45。實施例4中的物鏡3設置在鼻輪31上，鼻輪31可以相對於殼體轉動。當把實施例1中的第一半透半反鏡模塊41從殼體上拔下，插入偏振模塊後不意圖參見圖9。偏振模塊45包括第一半透半反鏡4、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的起偏鏡46、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的檢偏鏡47。
[0048]實施例4還包括一個在殼體的厚度方向上與殼體後壁成可插拔連接的DIC稜鏡48。當然，DIC稜鏡也可不設置在殼體上，而可插拔的設置在鼻輪上。實施例4還包括一個在殼體的厚度方向上與殼體後壁成可插拔連接的自動變焦系統49。當殼體上插入自動變焦系統49後，自動變焦系統49位於第一平面反射鏡52與第二平面反射鏡53之間的光路上。
[0049]鼻輪、起偏鏡、檢偏鏡、DIC稜鏡、自動變焦系統等屬於現有技術，不再描述。
【權利要求】
1.緊湊型顯微鏡，其特徵是:它包括用於形成物體鏡像的物鏡、用於觀察物鏡形成的鏡像的目鏡或用於把物鏡形成的鏡像轉換為電信號的CCD傳感器；物鏡和目鏡或CCD傳感器設置在一個殼體的殼壁上，在殼體內設置第一半透半反鏡和至少包括一個鏡組的光路系統；從物鏡出來的光線經第一半透半反鏡透射後、再經光路系統進入目鏡或者CCD傳感器；在殼體內還設置有包括光源、聚光鏡在內的照明系統；光源發出的光經聚光鏡匯聚後再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。2.如權利要求1所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在殼體上滑動連接有用於把光束收縮的轉換器；當轉換器相對於殼體滑動時，轉換器能夠位於或離開位於目鏡或CCD傳感器的光軸。3.如權利要求1所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在殼體壁上開有孔，在孔內滑動設置有滑座，滑座上設置有相差觀察光闌；當滑座位於孔內時，相差觀察光闌位於光路系統的光軸上。4.如權利要求1所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在殼體內設置第二半透半反鏡，光源發出的光經第二半透半反鏡反射、經聚光鏡匯聚、再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。5.如權利要求4所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在殼體內設置有第一反射鏡，在殼體上設置用於插入光纖的插口 ；當光纖插入插口時，從光纖出來的光經第一反射鏡反射、第二半透半反鏡透射、聚光鏡匯聚、再經第一半透半反鏡反射進入物鏡。6.如權利要求1所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:它還包括可插拔連接在殼體上的、位於在光路中的自動對焦模塊。7.如權利要求1-6任一所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:第一半透半反鏡設置一個可插拔連接在殼體上的第一半透半反鏡模塊上；它還包括一個用於替換第一半透半反鏡模塊的螢光模塊，螢光模塊包括第一半透半反鏡、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的激發濾色鏡、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的吸收濾色鏡。8.如權利要求1-6任一所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:第一半透半反鏡設置一個可插拔連接在殼體上的第一半透半反鏡模塊上；它還包括一個用於替換第一半透半反鏡模塊的偏振模塊，偏振模塊包括第一半透半反鏡、設置在第一半透半反鏡與聚光鏡之間的起偏鏡、設置在第一半透半反鏡與物鏡之間的檢偏鏡。9.如權利要求8所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在物鏡與檢偏鏡具有一個可插拔連接在殼體上的DIC稜鏡模塊。10.如權利要求1所述的緊湊型顯微鏡，其特徵是:在殼體內設置一個把從物鏡出來的光線反射到第一半透半反鏡的第二反射鏡，光源發出的光經聚光鏡匯聚後再經第一半透半反鏡反射、第二反射鏡反射進入物鏡。
【文檔編號】G02B21-24GK204302565SQ201420775678
【發明者】趙躍東 [申請人]南京東利來光電實業有限責任公司