一种物理教学实验用多功能显微镜的制作方法

本发明涉及显微镜技术领域，具体涉及一种物理教学实验用多功能显微镜。

背景技术：

显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体成为人的肉眼所能看到的仪器。显微镜分光学显微镜和电子显微镜：光学显微镜是在1590年由荷兰的詹森父子所首创。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍，分辨的最小极限达波长的1/2，国内显微镜机械筒长度一般是160毫米，其中对显微镜研制，微生物学有巨大贡献的人为列文虎克、荷兰籍。显微镜是人类20世纪最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。显微镜把一个全新的世界展现在人类的视野里，人们第一次看到了数以百计的“新的”微小动物和植物，以及从人体到植物纤维等各种东西的内部构造。显微镜还有助于科学家发现新物种，有助于医生治疗疾病。最早的显微镜是16世纪末期在荷兰制造出来的。发明者是亚斯·詹森,荷兰眼镜商，或者另一位荷兰科学家汉斯·利珀希，他们用两片透镜制作了简易的显微镜，但并没有用这些仪器做过任何重要的观察。大多显微镜主要由活动设在底座上的目镜台组成，检验时主要依靠目镜台在支杆上滑动来调节，从而控制与受检物体的距离，产生清晰的检查画面。由于在不同高度、不同姿势检验条件下，在显微镜目镜上的观察角度是不一样的，此时需要对显微镜做重新调整，当受检物固定，检验焦距也固定，则变换检验条件需要对显微镜的目镜台、受检物高度同时做调整。但一般的调整方式是通过治具来垫高受检物的高度，然后相应的调节目镜台，而普通治具与显微镜分离，不能和显微镜同时移动，每次移动后又要重新调节；当检验精密部件，垫高受检物高度后，不仅不利于检验员操作，还会有碰到受检物的风险，降低检验效率。在专利号为CN201610484422的专利文件中，公开了一种显微镜，涉及显微镜制造技术领域，包括设有支杆的底座，装在所述支杆上的目镜台，在所述目镜台与所述底座之间设有载物平台，所述载物平台穿装在所述支杆上，所述支杆于所述载物平台的上下两侧分别设有上套圈和下套圈，所述下套圈和所述上套圈分别与所述载物平台相连接；在所述下套圈的侧壁通过螺纹孔穿装有旋紧螺钉。较之现有技术，本发明可以解决现有的显微镜检验效率低的问题。

上述专利文件由于载物平台通过通过穿装过下套圈侧壁的旋紧螺钉和垫圈与支杆相锁，在检验条件发生变化时，通将载物平台上下调节，不需要通过垫高受检物的高度，其只是对结构作了改变，对于如何提供一种系统操作更快，安全性更高，功能齐全的物理教学实验用多功能显微镜缺少技术性解决方案。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种物理教学实验用多功能显微镜，用于解决如何提供一种可实现自动调焦，可将显微镜的视频显示到计算机上，实现远程移动控制的物理教学实验用多功能显微镜的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种物理教学实验用多功能显微镜，包括电子显微镜系统，其特征在于：包括CPU、TV摄像控制系统、外部计算机控制系统和远程移动控制系统，所述TV摄像控制系统包括TV摄像机、TV摄像机控制器、SS-CCD控制器和视频处理器，所述TV摄像机控制器和SS-CCD控制器均与所述TV摄像机相连，所述TV摄像机控制器与所述视频处理器相连，所述SS-CCD控制器和视频处理器分别与所述CPU相连，所述外部计算机控制系统包括软盘、打印机、随机存储器和键盘，所述软盘、打印机、随机存储器和键盘均与所述CPU相连，所述远程移动控制系统，包括蓝牙识别单元、LAN网络和CRT，所述CRT通过所述LAN网络与所述CPU相连，所述CPU通过所述蓝牙识别单元与智能手机相连，所述电子显微镜系统与所述TV摄像机相连。

优选的，所述电子显微镜系统包括CCD、图像采集卡、快速调焦单元、RS-232接口、单片机系统、驱动电路、Z轴电动机和物镜。

优选的，在电子显微镜系统中，载物台上物体经物镜和光学接口成像于CCD上，CCD传感器将光信号转换成连续的模拟图像信号。

优选的，所述图像采集卡将模拟图像信号转化成数字图像信号在微型计算机的CRT上显示。

优选的，由微型计算机的快速自动调焦单元进行图像的清晰度计算，并分析图像的离焦状态，然后通过RS－232接口发送命令和数据给单片机系统来控制z轴步进电动机的步距和转向进行调焦。

优选的，该工作过程是一个闭环控制过程，不断地重复循环，直到快速找到最清晰图像时停止。

优选的，所述视频处理器还外接有TV监视器和VTR。

(三)有益效果

本发明设置蓝牙识别单元可连接智能手机，实现移动控制可监测，通过LAN网络可无线连接CRT实现远程控制，设置TV摄像机可将显微镜下的视频通过视频处理器显示到计算机上，微型计算机的快速自动调焦单元进行图像的清晰度计算，并分析图像的离焦状态，然后通过RS－232接口发送命令和数据给单片机系统来控制z轴步进电动机的步距和转向进行调焦，可实现自动调焦，本发明可实现自动调焦，可将显微镜的视频显示到计算机上，实现远程移动控制，具有很强的创造性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明的系统原理图；

图2是本发明的电子显微镜系统原理图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种物理教学实验用多功能显微镜，包括电子显微镜系统，包括CPU、TV摄像控制系统、外部计算机控制系统和远程移动控制系统，所述TV摄像控制系统包括TV摄像机、TV摄像机控制器、SS-CCD控制器和视频处理器，所述TV摄像机控制器和SS-CCD控制器均与所述TV摄像机相连，所述TV摄像机控制器与所述视频处理器相连，所述SS-CCD控制器和视频处理器分别与所述CPU相连，所述外部计算机控制系统包括软盘、打印机、随机存储器和键盘，所述软盘、打印机、随机存储器和键盘均与所述CPU相连，所述远程移动控制系统，包括蓝牙识别单元、LAN网络和CRT，所述CRT通过所述LAN网络与所述CPU相连，所述CPU通过所述蓝牙识别单元与智能手机相连，所述电子显微镜系统与所述TV摄像机相连。

电子显微镜系统包括CCD、图像采集卡、快速调焦单元、RS-232接口、单片机系统、驱动电路、Z轴电动机和物镜。

在电子显微镜系统中，载物台上物体经物镜和光学接口成像于CCD上，CCD传感器将光信号转换成连续的模拟图像信号。

所述图像采集卡将模拟图像信号转化成数字图像信号在微型计算机的CRT上显示。

由微型计算机的快速自动调焦单元进行图像的清晰度计算，并分析图像的离焦状态，然后通过RS－232接口发送命令和数据给单片机系统来控制z轴步进电动机的步距和转向进行调焦。

该工作过程是一个闭环控制过程，不断地重复循环，直到快速找到最清晰图像时停止。

视频处理器还外接有TV监视器和VTR。

本发明设置蓝牙识别单元可连接智能手机，实现移动控制可监测，通过LAN网络可无线连接CRT实现远程控制，设置TV摄像机可将显微镜下的视频通过视频处理器显示到计算机上。

微型计算机的快速自动调焦单元进行图像的清晰度计算，并分析图像的离焦状态，然后通过RS－232接口发送命令和数据给单片机系统来控制z轴步进电动机的步距和转向进行调焦，可实现自动调焦的效果。

本发明可实现自动调焦，可将显微镜的视频显示到计算机上，实现远程移动控制，具有很强的创造性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。