专利名称:微型显微镜的制作方法
本实用新型微型显微镜(Miniature Microscope)属于光学仪器，显微镜类(Optical Instrument，Microscope)(国际分类号Int.CI’GO2B)。
现有的光学显微镜大多数是高级精密光学仪器，结构复杂，价格昂贵，只适合在实验室里使用。现有的给儿童作玩具用的微型显微镜往往只强调外形的装饰性和趣味性，而为了降低造价又极力简化光学系统，使光学性能恶化，成象质量变差，放大倍率低或只能当装饰品用。美国有一种玩具显微镜(U.S.Pat，No.4，192，580，Mar，11，1980 TOY MICROSCOPE)其外观象一只蚱蜢。光学系统由两片双凸透镜构成，按该书所述，该玩具显微镜只能用来观察布片、细绳或羽毛之类物体。因此估计放大倍率只有几倍到几十倍。不能用于观察物体更细微的结构。有关的美国专利还有U.S.Pat.No.206387(1878年7月)；U.S.Pat.No.961，968(1910年6月)；U.S.Pat.No.3，360，641(1967年12月)；U.S.Pat.No.3，535，817(1970年10月)；U.S.Pat.No.3，830，560(1974年8月)。另有一种香港产学生用显微镜，外观象一台缩小的高级显微镜，有三只物镜装在物镜转换器上，标称放大率有几百倍，但实际上成象不清。不能用于观察，只能做摆设。
本实用新型微型显微镜是专门设计给中、小学生或个人观察细胞、生物切片或其他需要放大数百倍才能看清的微小物体用的，尺寸小，便于携带，在保证成象质量和高倍率放大的前题下简化了成象系统。
本实用新型微型显微镜(参看图1)由镜筒组件10、目镜组件20、物镜组件30，载物台组件40，反光镜组件50，底座60，显微镜支架70和调焦升降机构80组成，结构紧凑，外观象普通的显微镜。其特征是光学成象系统、调焦升降机构、物镜组件和照明用反光镜连接方法与现有技术不同。分别叙述如下本实用新型微型显微镜的光学系统(参看图2和图3)由反光镜51、光栏48、球形物镜31、场镜21和接目镜22构成。其特征在于光学成象系统只用三个透镜，包括一个球形物镜31和两片平凸透镜21和22作目镜20。被观察物体的象由球形物镜31作第一次放大，再经目镜20作第二次放大。按不同的光学设计方案，放大率能达到100倍到1000倍，最佳倍率为500倍到600倍。由最少的光学元件(三个透镜)构成的显微镜光学成象系统在合适的倍率下(500×～600×)，可获得最佳的成象质量。
本实用新型微型显微镜的调焦升降机构80(参看图4)由调焦手轮81、调焦手轮轴82、垫圈83、左圆弧面弹性摩擦轮84a、右圆弧面弹性摩擦轮84b和显微镜支架的带圆柱形筒的头部71构成。调焦时观察者用手指转动调焦手轮81使调焦手轮轴82跟着转动，靠摩擦力带动左右两个圆弧面弹性摩擦轮84a和84b转动。两个弹性摩擦轮与装在显微镜支架带圆柱形筒的头部71中的镜筒壳体11相接触(参看图1)，使镜筒组件10上升或下降，达到调焦的目的。该调焦升降机构的特征在于弹性摩擦轮84a和84b有圆弧形摩擦面并向显微镜支架头部71的圆柱形空腔中稍突出，摩擦轮的弹性使镜筒组件10向圆柱形空腔中的A点所示方向压紧(图4)，使镜筒组件10中的光学成象系统的光轴在调焦升降过程中与空腔的机械轴保持平行，是一种自定中心系统。因而在调焦时所观察的象不会偏离视场。
传统的显微镜调焦机构为了保持调焦过程中光轴的平行性需要采用一套复杂的由齿杆和齿条、燕尾滑板和滑座或滚珠导轨、齿轮减速器等构成的粗动、微动调焦机构。此类机构不可能在廉价的显微镜中采用，而廉价显微镜中采用的调焦机构，如塑料齿杆齿条传动机构(齿条制作在镜筒外缘)。用弹簧片压紧的摩擦轮等构成的调焦传动机构等均不能解决光轴的平行性问题。
本实用新型微型显微镜的物镜组件30(参看图3)由球形物镜31、外层物镜壳32和内层物镜壳34组成。其特征在于物镜是单个球形透镜。两层物镜壳靠摩擦力套合在一起。外层物镜壳32的圆锥形部分的顶端有一小孔，孔径比球形物镜31略小，从下方托住球形物镜31。内层物镜壳34的圆锥形部分的顶端也有一小孔，孔径比球形物镜31略小，从上方挡住球形物镜31。这种装配透镜的方法与传统的方法完全不同，是最简便易行的。
传统的装配微小的透镜的方法一般是用辊边法，在前面提到的美国玩具显微镜专利中两片透镜是卡在内孔为圆锥形的镜头座中，圆锥形孔的形状和尺寸的制造公差都会严重影响透镜装配精度，均与本实用新型微型显微镜中所采用的装配法不同。
本实用新型微型显微镜用反光镜采光来照明试样(参看图1)。反光镜组件50由反光镜51(平面镜或凹球面镜)、反光镜托架52组成。其特征在于反光镜托架52下端是大半个凹球体55，凹球体两边对称方向至少有两个槽53a和53b。装配时将凹球体55用力压向反光镜球形座56，两个槽53a和53b受力后稍涨开，凹球体55即卡到球形座56上。因为凹球体56大于半个球体，卡到球形座56上后不会脱落。球形座56与座柄57相连。座柄57固定在支架70的下端突出部72上。反光镜组件50依靠凹球体55与球形座56连接后形成万向接头式连接。反光镜组件50可以在球形座56上向各个合适的方向转动来采光。
传统的反光镜安装方式是将反光镜装在半圆形叉子上，类似于地球仪的安装方法，结构上比本实用新型微型显微镜所用的方法要复杂。
本实用新型微型显微镜的最佳实施方案是显微镜的底座60做成马蹄形。马蹄形底座下面有三只突出的脚63a、63b和63c，使底座与桌面能保持三处平稳接触。底座上面的顶端有两个突台61a和61b将支架70夹在中间用枢轴62连接在一起。支架70可以绕枢轴62摆动。显微镜使用时按需要可以将支架70调节到与垂直线成一定的夹角，便于观察。
支架下部有突出部72用来安装反光镜球形座56、座柄57和反光镜组件50。支架70的上端有带圆柱形筒的头部71，用来安装显微镜镜筒组件10。支架70的上部与带圆柱形筒的头部71相连处装调焦升降机构80。支架70中部装有固定的矩形载物台组件40。
镜筒组件10(参看图1)可以方便地从安装位置取下。镜筒组件10(参看图3)由镜筒壳体11、镜筒壳体内的场镜21、接目镜22、开口弹簧圈24和26、镜筒壳体11下端所装的物镜组件30组成。
物镜组件30(参看图3)由外层物镜壳32、内层物镜壳34和球形物镜31组成。两层物镜壳的锥形部分顶端各有小孔，孔径都比球形物镜31略小，将球形物镜上下夹紧。
调焦升降机构80(参看图4)由调焦手轮81、调焦手轮轴8282、垫圈83、左圆弧面弹性摩擦轮84a、右圆弧面弹性摩擦轮84b和显微镜支架70的带圆柱形筒的头部71构成。调焦手轮81装在支架右侧，适合大多数人用右手调节的习惯。
载物台台面41中部有通光孔43。载物台台面41下面有光栏48。载物台上可以放置载物玻璃片42。载物台台面41上装有载物玻璃片压紧弹簧片46a和46b，该两片弹簧片分别用两只螺钉44a和44b固定在载物台台面41上。
本微型显微镜光学系统的最佳实施方案如表1、表2和表3所示。
权利要求
1.一种微型显微镜由马蹄形底座、活动显微镜支架、调焦手轮、固定式矩形中间有通光孔的载物台、载物台上的载物玻璃片压簧、镜筒、物镜、目镜和反光镜构成。其特征在于镜筒调焦升降机构是自定中心的。圆柱形镜筒可以从镜架上随意取下。光栏直接胶合在载物台台面下。
2.如权利要求
1所述的微型显微镜，其特征还在于光学成象系统由目镜和球形物镜构成。
3.如权利要求
1所述的微型显微镜，其特征还在于球形物镜夹装在双层物镜壳的圆锥形部分顶端。双层物镜壳靠摩擦力套合在一起。
4.如权利要求
1所述的微型显微镜，其特征还在于反光镜装在球形万向接头上，可随意调节方向。
专利摘要
一种微型的供中小学生使用的光学显微镜由底座、活动显微镜支架镜筒调焦升降机构、调焦手轮、可从显微镜支架上端取下的圆柱形镜筒、装在镜筒下部的球形物镜和镜筒上部的目镜、方向可调节的反光镜、载物台、载物玻片压紧弹簧、载物台下的光栏组成。球形物镜装在双层物镜壳内，调焦机构是自定中心摩擦传动升降机构，能保证调焦过程中光轴不偏离被观察的试样。反光镜装在圆球形万向接头上，反光镜有平面镜和凹球面镜两种供选用，载物玻片压紧弹簧用螺钉固定在台面上。
文档编号Int.CI’GO2B)。
现有的光学显微镜大多数是高级精密光学仪器，结构复杂，价格昂贵，只适合在实验室里使用。现有的给儿童作玩具用的微型显微镜往往只强调外形的装饰性和趣味性，而为了降低造价又极力简化光学系统，使光学性能恶化，成象质量变差，放大倍率低或只能当装饰品用。美国有一种玩具显微镜(U.S.Pat，No.4，192，580，Mar，11，1980 TOY MICROSCOPE)其外观象一只蚱蜢。光学系统由两片双凸透镜构成，按该书所述，该玩具显微镜只能用来观察布片、细绳或羽毛之类物体。因此估计放大倍率只有几倍到几十倍。不能用于观察物体更细微的结构。有关的美国专利还有U.S.Pat.No.206387(1878年7月)；U.S.Pat.No.961，968(1910年6月)；U.S.Pat.No.3，360，641(1967年12月)；U.S.Pat.No.3，535，817(1970年10月)；U.S.Pat.No.3，830，560(1974年8月)。另有一种香港产学生用显微镜，外观象一台缩小的高级显微镜，有三只物镜装在物镜转换器上，标称放大率有几百倍，但实际上成象不清。不能用于观察，只能做摆设。
本实用新型微型显微镜是专门设计给中、小学生或个人观察细胞、生物切片或其他需要放大数百倍才能看清的微小物体用的，尺寸小，便于携带，在保证成象质量和高倍率放大的前题下简化了成象系统。
本实用新型微型显微镜(参看图1)由镜筒组件10、目镜组件20、物镜组件30，载物台组件40，反光镜组件50，底座60，显微镜支架70和调焦升降机构80组成，结构紧凑，外观象普通的显微镜。其特征是光学成象系统、调焦升降机构、物镜组件和照明用反光镜连接方法与现有技术不同。分别叙述如下本实用新型微型显微镜的光学系统(参看图2和图3)由反光镜51、光栏48、球形物镜31、场镜21和接目镜22构成。其特征在于光学成象系统只用三个透镜，包括一个球形物镜31和两片平凸透镜21和22作目镜20。被观察物体的象由球形物镜31作第一次放大，再经目镜20作第二次放大。按不同的光学设计方案，放大率能达到100倍到1000倍，最佳倍率为500倍到600倍。由最少的光学元件(三个透镜)构成的显微镜光学成象系统在合适的倍率下(500×～600×)，可获得最佳的成象质量。
本实用新型微型显微镜的调焦升降机构80(参看图4)由调焦手轮81、调焦手轮轴82、垫圈83、左圆弧面弹性摩擦轮84a、右圆弧面弹性摩擦轮84b和显微镜支架的带圆柱形筒的头部71构成。调焦时观察者用手指转动调焦手轮81使调焦手轮轴82跟着转动，靠摩擦力带动左右两个圆弧面弹性摩擦轮84a和84b转动。两个弹性摩擦轮与装在显微镜支架带圆柱形筒的头部71中的镜筒壳体11相接触(参看图1)，使镜筒组件10上升或下降，达到调焦的目的。该调焦升降机构的特征在于弹性摩擦轮84a和84b有圆弧形摩擦面并向显微镜支架头部71的圆柱形空腔中稍突出，摩擦轮的弹性使镜筒组件10向圆柱形空腔中的A点所示方向压紧(图4)，使镜筒组件10中的光学成象系统的光轴在调焦升降过程中与空腔的机械轴保持平行，是一种自定中心系统。因而在调焦时所观察的象不会偏离视场。
传统的显微镜调焦机构为了保持调焦过程中光轴的平行性需要采用一套复杂的由齿杆和齿条、燕尾滑板和滑座或滚珠导轨、齿轮减速器等构成的粗动、微动调焦机构。此类机构不可能在廉价的显微镜中采用，而廉价显微镜中采用的调焦机构，如塑料齿杆齿条传动机构(齿条制作在镜筒外缘)。用弹簧片压紧的摩擦轮等构成的调焦传动机构等均不能解决光轴的平行性问题。
本实用新型微型显微镜的物镜组件30(参看图3)由球形物镜31、外层物镜壳32和内层物镜壳34组成。其特征在于物镜是单个球形透镜。两层物镜壳靠摩擦力套合在一起。外层物镜壳32的圆锥形部分的顶端有一小孔，孔径比球形物镜31略小，从下方托住球形物镜31。内层物镜壳34的圆锥形部分的顶端也有一小孔，孔径比球形物镜31略小，从上方挡住球形物镜31。这种装配透镜的方法与传统的方法完全不同，是最简便易行的。
传统的装配微小的透镜的方法一般是用辊边法，在前面提到的美国玩具显微镜专利中两片透镜是卡在内孔为圆锥形的镜头座中，圆锥形孔的形状和尺寸的制造公差都会严重影响透镜装配精度，均与本实用新型微型显微镜中所采用的装配法不同。
本实用新型微型显微镜用反光镜采光来照明试样(参看图1)。反光镜组件50由反光镜51(平面镜或凹球面镜)、反光镜托架52组成。其特征在于反光镜托架52下端是大半个凹球体55，凹球体两边对称方向至少有两个槽53a和53b。装配时将凹球体55用力压向反光镜球形座56，两个槽53a和53b受力后稍涨开，凹球体55即卡到球形座56上。因为凹球体56大于半个球体，卡到球形座56上后不会脱落。球形座56与座柄57相连。座柄57固定在支架70的下端突出部72上。反光镜组件50依靠凹球体55与球形座56连接后形成万向接头式连接。反光镜组件50可以在球形座56上向各个合适的方向转动来采光。
传统的反光镜安装方式是将反光镜装在半圆形叉子上，类似于地球仪的安装方法，结构上比本实用新型微型显微镜所用的方法要复杂。
本实用新型微型显微镜的最佳实施方案是显微镜的底座60做成马蹄形。马蹄形底座下面有三只突出的脚63a、63b和63c，使底座与桌面能保持三处平稳接触。底座上面的顶端有两个突台61a和61b将支架70夹在中间用枢轴62连接在一起。支架70可以绕枢轴62摆动。显微镜使用时按需要可以将支架70调节到与垂直线成一定的夹角，便于观察。
支架下部有突出部72用来安装反光镜球形座56、座柄57和反光镜组件50。支架70的上端有带圆柱形筒的头部71，用来安装显微镜镜筒组件10。支架70的上部与带圆柱形筒的头部71相连处装调焦升降机构80。支架70中部装有固定的矩形载物台组件40。
镜筒组件10(参看图1)可以方便地从安装位置取下。镜筒组件10(参看图3)由镜筒壳体11、镜筒壳体内的场镜21、接目镜22、开口弹簧圈24和26、镜筒壳体11下端所装的物镜组件30组成。
物镜组件30(参看图3)由外层物镜壳32、内层物镜壳34和球形物镜31组成。两层物镜壳的锥形部分顶端各有小孔，孔径都比球形物镜31略小，将球形物镜上下夹紧。
调焦升降机构80(参看图4)由调焦手轮81、调焦手轮轴8282、垫圈83、左圆弧面弹性摩擦轮84a、右圆弧面弹性摩擦轮84b和显微镜支架70的带圆柱形筒的头部71构成。调焦手轮81装在支架右侧，适合大多数人用右手调节的习惯。
载物台台面41中部有通光孔43。载物台台面41下面有光栏48。载物台上可以放置载物玻璃片42。载物台台面41上装有载物玻璃片压紧弹簧片46a和46b，该两片弹簧片分别用两只螺钉44a和44b固定在载物台台面41上。
本微型显微镜光学系统的最佳实施方案如表1、表2和表3所示。GK87206838SQ87206838
公开日1988年3月30日 申请日期1987年4月22日
发明者邓鹤鸣 申请人:邓鹤鸣导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan