專(zhuān)利名稱(chēng)：可連續(xù)變化放大倍率的光學(xué)顯微鏡的制作方法
可連續(xù)變化放大倍率的光學(xué)顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于觀察和測(cè)量的光學(xué)顯微鏡，特別是涉及到可連續(xù)變化放大倍率的光學(xué)顯微鏡，以適合不同被觀察或被測(cè)量的物體大小的要求。
背景技術(shù)：
光學(xué)顯微鏡是使用最普遍的一種可以觀察和測(cè)量微小物體的光學(xué)儀器。為適用于不同大小的物體，通常光學(xué)顯微鏡都配有1套放大倍率不同的物鏡，如10X，20X，40X，60X， 直至100X。觀察不同大小的物體時(shí)，可以換用不同的放大倍率。但每個(gè)顯微鏡配置的一套物鏡是確定的，也就是說(shuō)只能用某個(gè)固定的放大倍率的物鏡來(lái)觀察物體，而無(wú)法根據(jù)被觀察或測(cè)量的物體大小選擇最合適的放大倍率?，F(xiàn)有的連續(xù)變倍光學(xué)顯微鏡都是通過(guò)調(diào)整鏡頭內(nèi)部不同鏡片間的距離來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化放大倍率，這樣機(jī)構(gòu)很很復(fù)雜。如專(zhuān)利200410042213. 7提出了一種復(fù)雜的機(jī)械機(jī)構(gòu)來(lái)保證在改變各鏡頭間距離時(shí)各透鏡可以同心的連續(xù)變倍機(jī)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有光學(xué)顯微鏡在觀察不同大小的物體時(shí)，需換用不同的放大倍率物鏡的缺點(diǎn)，提供一種可以很簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化放大倍率的光學(xué)顯微鏡，以適合觀察不同大小物體時(shí)選擇最合適的放大倍率。本發(fā)明的基本原理現(xiàn)在設(shè)計(jì)的顯微鏡物鏡到目鏡的鏡筒長(zhǎng)度在有限遠(yuǎn)光學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)是確定的160mm，在無(wú)限遠(yuǎn)平行光設(shè)計(jì)時(shí)是200mm。不同放大倍率的物鏡都是如此。實(shí)際上，如果把顯微目鏡或CCD相機(jī)布置在距離物鏡出口不同距離上，可以得到不同大小的放大圖像。目鏡或CXD相機(jī)距離物鏡出口近，圖像放大倍率就小，距離遠(yuǎn)，放大倍率就大。根據(jù)這個(gè)原理，如果連續(xù)改變物鏡出口到目鏡或CXD相機(jī)間的距離，就可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微鏡放大倍率的連續(xù)變化。當(dāng)目鏡或CCD相機(jī)不處在設(shè)計(jì)的鏡筒長(zhǎng)度160mm或200mm時(shí)，放大的圖像質(zhì)量會(huì)有所下降，但圖像中間部分的質(zhì)量基本保持不變，這樣在得到不同放大倍率圖像時(shí)，僅采用中間高質(zhì)量部分的圖像用于觀察和測(cè)量目的?；谏鲜龅陌l(fā)明原理，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，包括物鏡、CCD相機(jī)或目鏡、用于放置載玻片的平臺(tái)，其特征在于，該光學(xué)顯微鏡置有調(diào)整所述的物鏡和CCD相機(jī)或目鏡之間距離的調(diào)整裝置；所述放置載玻片的平臺(tái)和物鏡之間置有放置載玻片的平臺(tái)和物鏡間距離的調(diào)整裝置；物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置外置有遮光套。按照上述技術(shù)方案提供的一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，連續(xù)改變CXD 相機(jī)到物鏡出口的距離，可以連續(xù)改變顯微鏡的放大倍率。在觀察較大物體時(shí)，需要的顯微鏡放大倍率較小，可以調(diào)節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)將CXD相機(jī)移動(dòng)到距物鏡出口較近的位置，這樣在CXD 相機(jī)上得到的圖像放大倍率較小，可以很好地觀察該較大物體。在觀察較小物體時(shí)，需要的顯微鏡放大倍率要大，這時(shí)可以調(diào)節(jié)調(diào)整機(jī)構(gòu)將CCD相機(jī)移動(dòng)到距物鏡出口較遠(yuǎn)的位置以獲得較大的放大倍率。在需要對(duì)某些較大物體進(jìn)行總體過(guò)程和微小細(xì)節(jié)進(jìn)行觀察時(shí)，可以先將CCD相機(jī)移動(dòng)到距物鏡出口較近的位置，觀察該較大物體的總體，然后緩慢移動(dòng)CCD相機(jī)至物鏡出口的距離，以連續(xù)改變顯微鏡的放大倍率，直至獲得合適的放大倍率，可以清晰觀察物體的細(xì)節(jié)。遮光套的作用是防止外界光影響觀察或測(cè)量。本發(fā)明的有益效果是僅用1個(gè)顯微物鏡就可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微鏡放大倍率的連續(xù)變化，而不是幾個(gè)不同放大倍率物鏡得到的有限的幾種放大倍率，或采用復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)變化放大倍率，不僅使得在觀察或測(cè)量物體總體和細(xì)節(jié)時(shí)可以分別得到合適的放大倍率，還減少了顯微鏡的物鏡數(shù)目，降低了顯微鏡的成本。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1示意圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例2示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例3示意圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例4示意圖。
具體實(shí)施例方式一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡由圖1、圖2所示，包括物鏡1、CXD相機(jī)2 或目鏡8、載玻片6和放置載玻片的平臺(tái)4，其特點(diǎn)是，所述的物鏡1和CCD相機(jī)2或目鏡8 之間置有物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3 ；所述放置載玻片的平臺(tái)和物鏡之間置有放置載玻片的平臺(tái)和物鏡間距離的調(diào)整裝置5 ；物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3外置有遮光套7。在觀察較大物體時(shí)，需要的顯微鏡放大倍率較小，可以調(diào)節(jié)物鏡和 CXD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3將CXD相機(jī)2或目鏡8移動(dòng)到距物鏡1出口較近的位置，這樣在CCD相機(jī)2或目鏡8上得到的圖像放大倍率較小，可以很好觀察該較大物體。在觀察較小物體時(shí)，需要的顯微鏡放大倍率要大，這時(shí)可以調(diào)節(jié)物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3將CCD相機(jī)2或目鏡8移動(dòng)到距物鏡出口較遠(yuǎn)的位置以獲得較大的放大倍率，以觀察較小的物體。在需要對(duì)某些較大物體的微小細(xì)節(jié)進(jìn)行觀察時(shí)，可以先調(diào)節(jié)物鏡和 CXD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3將CXD相機(jī)2移動(dòng)到距物鏡1出口較近的位置，觀察該較大物體的總體，然后緩慢調(diào)節(jié)物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置3移動(dòng)CCD相機(jī)2 或目鏡至物鏡出口間的距離，以連續(xù)改變顯微鏡的放大倍率，直至獲得合適的放大倍率，可以清晰觀察物體的細(xì)節(jié)。上述調(diào)整裝置3的一種形式是1個(gè)直線導(dǎo)軌，該直線導(dǎo)軌上有1個(gè)可以移動(dòng)的平臺(tái)，CCD相機(jī)安裝在該平臺(tái)上，這樣CCD相機(jī)就可以在該直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，而顯微物鏡是固定不動(dòng)的，這樣達(dá)到改變CCD相機(jī)與物鏡出口的距離的目的。調(diào)整裝置3的第2種形式是帶螺桿直線導(dǎo)軌，螺桿上有1平臺(tái)，CXD相機(jī)安裝在該平臺(tái)上，轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿，平臺(tái)就會(huì)移動(dòng)，帶動(dòng)CCD相機(jī)在該直線導(dǎo)軌上移動(dòng)，而顯微物鏡是固定不動(dòng)的，這樣達(dá)到改變CCD相機(jī)與物鏡出口的距離的目的。轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿可以是手動(dòng)，也可以用步進(jìn)電機(jī)、伺服電機(jī)等可以控制的轉(zhuǎn)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。放置載玻片的平臺(tái)和物鏡間距離的調(diào)整裝置5采用與現(xiàn)有顯微鏡調(diào)整物鏡與樣品載玻片間距離相同的調(diào)整裝置，如螺桿移動(dòng)裝置。實(shí)施例1 一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡由圖1所示，包括物鏡1、CXD相機(jī)2、用于調(diào)整物鏡和CCD相機(jī)間距離的調(diào)整裝置3、放置載玻片的平臺(tái)4、調(diào)整平臺(tái)4和物鏡1間距離的調(diào)整裝置5、載玻片6、安裝在調(diào)整裝置3外的遮光套7。首先將被觀察或測(cè)量的樣品放在載玻片6上，需要時(shí)應(yīng)加上蓋玻片。載玻片放在平臺(tái)4上，調(diào)節(jié)調(diào)整裝置5，使得在CXD 相機(jī)上獲得清晰的圖像，如果該圖像的放大倍率不足使得得到的圖像無(wú)法觀察或測(cè)量該樣品，或該圖像的放大倍率過(guò)大，不能得到所需要的信息，則可以調(diào)節(jié)調(diào)整裝置3，改變物鏡與 CCD相機(jī)間的距離，以得到合適的放大倍率，可以滿(mǎn)足觀察或測(cè)量樣品的要求。在調(diào)節(jié)物鏡與目鏡間距離到獲得合適的放大倍率時(shí)，為同時(shí)得到清晰的圖像，需要再次調(diào)節(jié)調(diào)整裝置5.
實(shí)施例2
如圖2所示，在不需要用CXD相機(jī)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，可以在該位置上布置顯微目鏡8，這樣可以用人眼直接觀察被測(cè)物體。
實(shí)施例3
如圖3所示，顯微鏡的物鏡1可以采用遠(yuǎn)心透鏡9。遠(yuǎn)心透鏡的景深遠(yuǎn)大于常用的顯微物鏡，并且在景深范圍內(nèi)物體影像尺寸不因位置的變化而變化，這樣可以獲得被測(cè)物體的3 維細(xì)節(jié)。實(shí)施例4:
如圖4所示，在既需要CCD相機(jī)拍攝記錄被觀察物體影像，也需要用人眼觀察物體時(shí)， 可以在物鏡出口和CXD相機(jī)間布置1個(gè)轉(zhuǎn)角棱鏡10，在轉(zhuǎn)角棱鏡上安裝目鏡11，CXD相機(jī) 2和轉(zhuǎn)角棱鏡10以及目鏡11可組裝在一起構(gòu)成1個(gè)整體，這樣在改變CCD相機(jī)和物鏡間距離時(shí)，目鏡與物鏡間的距離也保持同步改變，目鏡和CCD相機(jī)可以得到同樣的物體影像。
權(quán)利要求
1.一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，包括物鏡、C⑶相機(jī)或目鏡、載玻片和放置載玻片的平臺(tái)，其特征在于，該光學(xué)顯微鏡置有調(diào)整所述的物鏡和CCD相機(jī)或目鏡之間距離的調(diào)整裝置；所述放置載玻片的平臺(tái)和物鏡之間置有放置載玻片的平臺(tái)和物鏡間距離的調(diào)整裝置；物鏡和CXD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置外置有遮光套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，其特征在于，所述的物鏡為遠(yuǎn)心透鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，其特征在于，在物鏡和CXD相機(jī)之間置有1個(gè)轉(zhuǎn)角棱鏡，在所述轉(zhuǎn)角棱鏡上置有目鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，其特征在于所述 CXD相機(jī)和轉(zhuǎn)角棱鏡以及目鏡構(gòu)成1個(gè)整體。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種可連續(xù)改變放大倍率的光學(xué)顯微鏡，包括物鏡、CCD相機(jī)或目鏡、用于放置載玻片的平臺(tái)，其特征在于，有調(diào)整所述的物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置；所述放置載玻片的平臺(tái)和物鏡之間置有放置載玻片的平臺(tái)和物鏡間距離的調(diào)整裝置；物鏡和CCD相機(jī)或目鏡間距離的調(diào)整裝置外置有遮光套。本發(fā)明的有益效果是僅用1個(gè)顯微物鏡就可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯微鏡放大倍率的連續(xù)變化，而不是幾個(gè)不同放大倍率物鏡得到的有限的幾種放大倍率，不僅使得在觀察或測(cè)量物體總體和細(xì)節(jié)時(shí)可以分別得到合適的放大倍率，還減少了顯微鏡的物鏡數(shù)目，降低了顯微鏡的成本。
文檔編號(hào)G02B21/26GK102289064SQ201110246029
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者蔡小舒 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)