专利名称：多功能显微成像仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集光学和电子学为一体的高放大率和高分辩率的多功能显微成像仪。
背景技术：
自显微镜发明以来，大幅度提高放大倍率和分辩率，一直是技术人员追求的目标，但光学显微镜一般最大为1600倍，极端的放大倍数也只能达到2000倍左右，而且在高倍率时，不仅分辩率难以提高，而且景深变得非常小，以至无法做理想的观察。电子显微镜达到了高倍放大和分辩率的目标，但是电子显微镜中的电子束会对许多观察对象造成破环，有时还必须对观察对象做金属镀膜等技术处理，所以无法观察生物的活体状态ZL92112064.6公开了一项高倍显微技术，它是将一个光学投影显微镜与一个电视摄像机联接在一起，用光学显微镜做一级放大，投影目镜的光学投影做二极放大，再经光电转换装置做三极放大，即可得到高达12000倍的放大倍率，0.3微米的分辩率和30微米以上的景深。由于其一级放大是使用传统的光学放大，所以在观察时能保持观察对象的生物活性。由于二级和三级放大时对一级放大的景深不产生影响，所以能在高放大倍率的同时获得很大的景深。但是由于它采用了投影方式来改变放大倍数，使得投影目镜与视频摄像机之间不是直接连接，而是保有距离，投影目镜和摄像机的感光面均暴露在投影室的大气中，易受灰尘和潮气的侵蚀，影响成像的质量，在改变放大倍率时，它是通过摄像机做上、下的机械运动，这种运动不可避免产生的轻微振动对放大一万多倍的图像来说，其影响是不可忽略的，必然影响成像质量。由于投影目镜的放大倍率是一个固定值，当摄像机上、下运动时投影目镜的像面不可能总是落在摄像机的靶面上，从而造成视频监视器上的影像模糊，所以每次改变倍数，都必须调节光学显微镜上的调焦机构，以使图像清晰，操作十分不便。
实用新型内容本实用新型的目的就是依然利用光学初级放大和光学中继镜，连接变倍镜头二级放大以及电子视频三级放大相结合的技术，在保持现有技术的高放大倍率、高分辩率、大景深和保持观察对像原始状态等优点的同时，消除投影目镜与摄像机分离造成的空气侵蚀，机械震动影响图像，以及摄像机感光面不能保持在投影目镜焦点上等诸多问题。光学装置和光电转换装置之间应该紧密结合，两者间不做相对运动，以消除精度误差，应能连续变倍，并且杜绝两个部件之间产生焦距错位的问题；这种良好的配合，还应使高倍到低倍的变化过程中，不需要重新调焦，也不需要大幅度地调整聚光镜和滤色镜的位置。同时所有设备组合成一个整体结构，可以随意移动到任何需要的地方，完成操作运作。
本实用新型所述的多功能显微成像仪是由操作台，计算机、光学显微镜，电控变焦光电转换装置，打印机，接线板构成的一个整体结构，计算机显示器，光学显微镜，电控变焦光电转换装置安置在操作台的台面上，计算机机箱和打印机放置在操作台下面的箱体中，在操作台的侧面板上设有电源接口、电控变焦光电转换装置接口、视频信号输入接口、视频信号输出接口、显示器信号输出接口、电话线接口、网卡接口、鼠标线接口，分别由内置在箱体内的电控变焦光电转换装置线路板和分电源线路板以及连接线将各设备连接，并与电源接通。本实用新型的初级放大装置为光学显微镜，具有基座和载物台，载物台下面有聚光镜，聚光镜与光源室连接，载物台上方有物镜，三级放大采用光电转换器，二级放大是由光学中继镜和连续变倍镜头组成，光学中继镜与连续变倍镜头联结在一起，并与光电转换器固定在一起组成电控变焦光电转换装置，本装置是由一个圆形外筒、与外筒底部相连接，中间设有圆孔的底盘、位于圆筒内，由圆孔底座固定在底盘上的支架、通过螺纹互相连接，并固定在支架上的电控变倍镜头和光电转换器、位于圆筒外，与底盘上圆孔相对接并固定在底盘上的与显微系统的物镜光轴对中的连接座、置于连接座与三目观察室联接端口，表面镀有多层增透膜的光学保护玻璃构成，视频线和电源线一端连接光电转换器，另一端穿过底盘上两个带有橡胶护套的孔引出至操作台控制板，光电转换器和电动变倍镜头由螺钉通过支架板上的带有间隙的纵形孔被固定在支架上，支架由螺钉通过其上的带有间隙的圆形孔被固定在底盘上，连接座以螺纹形式与光学显微镜三目观察室连接一起。放置在显微镜载物台上的物体通过显微物镜成一实像，该实像可以通过显微镜目镜放大，直接用人眼观察，也可利用分光系统，使显微物镜所成的实像光束，经过连接座上的光学保护玻璃，进入电动变倍镜头，在光电转换器的摄像机靶面上成像，再由光电转换器的光电耦合作用，将光信号变为电信号，通过视频线送入显示装置(如CRT或LCD)，这样就可以在显示装置的屏幕上形成一个显微镜物台上的物体的实时放大图像，供直接观察。
本实用新型所述的多功能显微成像仪具有如下特点1、所有设备由操作台组合在一起构成一个整体结构，可以根据需要随意移动，不受条件限制，可以在任意场合工作，操作方便有序，外观美观大方。
2、支架是由圆孔底座直接与底盘连接的整体支架，能可靠地将光电转换器与电动变倍镜头连接在一起，位置固定，没有偏差；3、可方便地调节视物中心位置和对焦。使用上要求，通过显示装置(如CRT)所观察到的景物中心与通过显微镜目镜所观察到的景物中心应基本重合，可以通过调节支架上侧面左右两颗螺丝，利用丝杆和螺孔之间的间隙，使电控变倍镜头左右摆动，上下移动，同时还可以调节支架在底部的固定螺丝，利用丝杆与螺孔之间的间隙前后左右地改变支架相对于底盘的中心位置，从而实现对中要求和对焦要求；4、光学保护玻璃以及玻璃表面镀有的多层增透膜，从而实现较高的光透过率，使光线折透率增加，增加了放大倍数，保持放大图像不失真。
5、电控变焦光电转换装置的外筒是一个圆柱形筒体，外观流畅，美观，可以与任何中高档显微镜相匹配；6、本实用新型如应用17寸纯平CRT时，可获得约250倍的放大倍率。若放置在具有100x显微物镜的显微镜上，则可获得25000倍放大率和0.28μm的分辩率。
图1多功能显微成像仪结构示意图图2电控变焦光电转换装置结构示意图图3电路示意图图4电路开关示意图具体实施方式
下面根据附图对本实用新型所述的多功能显微成像仪结构进行详细地叙述。
如图2所示，将HI021218电控变倍镜头(6)通过螺纹与CCD摄像装置(7)连接一起，再将二者用螺钉穿过支架上的纵形螺钉孔固定在支架(2)上，螺孔孔径比螺钉丝杆杆径大0.5毫米，将底盘(5)做成一个中心开有圆孔的圆盘，将支架用螺钉穿过支架带有圆孔的底座(10)上的圆形螺钉孔固定在底盘上，螺孔孔径比螺钉丝杆杆径大0.5毫米，将中继光玻璃镜片(4)装在连接座(3)与三目观察室联接端，玻璃表面镀有多层增透膜，连接座用螺钉固定在底盘上与底盘上的圆孔相对接，并与奥林巴斯显微镜的物镜光轴对中，安装在显微镜物镜上方与三目观察室连通。调定后，用外筒(1)将整个装置罩住，并用螺钉固定在底盘上，视频线(8)和电源线(9)从CCD摄像装置顶部引出穿过底盘上的两个带有橡胶护套的孔引出到控制台，将操作台(15)做成带有箱体的台式结构，把一台17寸纯平显示器(11)固定在台面的一边，把与电控变焦光电转换装置(12)组装为一体的奥巴斯显微镜(13)置于台面上，将带有采集卡多媒体电脑主机放在箱体内后部，彩色喷墨打印机(16)放在箱体内前部，将各设备的连接线置于箱体内，将如图3、图4所示的线路板置于箱体后侧内。将外接总电源接口，分电源接口，保险、电控变焦系统接口，视频信号输入接口，视频信号输出接口，显示器信号输出接口，电话线接口，网卡接口，鼠标线接口，装在后侧板面上，在箱体上装四只滚动轮。
权利要求1.一种多功能显微成像仪，它是由操作台，计算机，光学显微镜，电控变焦光电转换装置，打印机，接线板构成，其特征在于计算机显示器，光学显微镜，电控变焦光电转换装置安置在操作台的台面上，计算机机箱和打印机放置在操作台下面的箱体中，在操作台的侧面板上设有电源接口、电控变焦光电转换装置接口、视频信号输入接口、视频信号输出接口、显示器信号输出接口、电话线接口、网卡接口、鼠标线接口，分别由内置在箱体内的电控变焦光电转换装置线路板和分电源线路板以及连接线将各设备连接，并与电源接通。
2.根据权利要求1所述的多功能显微成像仪，其特征在于它的电控变焦光电转换装置是由一个圆形外筒、与外筒底部相连接，中间设有圆孔的底盘、位于圆筒内，由圆孔底座固定在底盘上的支架、通过螺纹互相连接，并固定在支架上的电控变倍镜头和光电转换器、位于圆筒外，与底盘上圆孔相对接并固定在底盘上的与显微系统的物镜光轴对中的连接座、置于连接座与三目观察室联接端口，表面镀有多层增透膜的光学保护玻璃构成，视频线和电源线一端连接光电转换器，另一端穿过底盘上两个带有橡胶护套的孔引出至操作台控制板，光电转换器和电动变倍镜头由螺钉通过支架板上的带有间隙的纵形孔被固定在支架上，支架由螺钉通过其上的带有间隙的圆形孔被固定在底盘上、连接座以螺纹形式与光学显微镜三目观察室连接一起。
专利摘要本实用新型涉及一种集光学和电子学为一体的高放大率和高分辩率的多功能显微成像仪，其特点是它的所有设备由于操作台组合成一个可以移动的，在任何场合都能够操作的整体结构，其电控变焦光电转换装置中支架是一个直接与底盘连接的整体支架，固定性能好，支架上的带有间隙的纵型螺丝固定孔可方便地调节视物中心和对焦，在连接座一端的光学保护玻璃增加了光学折透率和放大倍数，保持图像不失真，本设备可获得25000倍放大率和0.28μm的分辩率。
文档编号G02B21/00GK2610349SQ0324283
公开日2004年4月7日 申请日期2003年4月1日 优先权日2003年4月1日
发明者陈严绪 申请人:北京舒尔德科技发展有限公司