专利名称：复合式显微镜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种显微镜，尤其涉及一种方便观察不同的物体的复合式显微镜。
背景技术：
随着电子产业的发展，显微镜与电子技术相结合而可方便地将通过显微镜所观察的图像转换为电信号进行存储及传输给外部的电子产品，如个人电脑，以进行后续的数据处理。
中国国家知识产权局2003年11月5日授权公告的CN1126968C号专利就揭露了一种名称为光学显微镜光电图像直接转换的装置，该装置是通过将CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)成像传感器的光敏面与显微镜的成像面重合，从而直接方便地把光学图像转换成电学图像信号。
上述装置是直接将光学图像转换为电学信号，方便数据传输及处理。该装置是光学显微镜，即生物显微镜，用于医学及教学等领域，适用于观察眼睛不能直接看见的组织细胞和微生物等，如生物细胞切片。但，当需要使用显微镜来观察体积稍大、有立体层次感的物体表面以检查物体表面质量及精度时，如在教学实验课上，观察细胞切片时用生物显微镜，而之后当需要观察昆虫标本时则上述光学显微镜因景深不够而不能获得清晰的观察图像。又如，在工业应用中，需观察纸币及毛纺织产品的材料，检查透镜、棱镜或其它透明物质的表面质量等，此时，则上述专利所揭露的光学显微镜则因景深不够而无法观察到清晰的图像，从而使得上述装置当观察此类需大景深的物体时则显得无能为力，而当前针对不同材料的物体检测及应用需求使得电子产品的功能越来越齐全。从而，提供一种方便观察不同的物体而可方便使用不同功能的显微镜则成为当前显微镜发展的一种迫切需要。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种方便使用者于观察不同的物体时随时转换使用不同的镜头，且便于数据传输及处理的复合式显微镜。
本实用新型提供一种显微镜，包括底座、升降调节组件、镜头筒、组装于镜头筒内的生物显微镜头及体视显微镜头、第一图像传感器、第二图像传感器和主电路板。底座上固定安装升降调节组件，镜头筒与升降组件连接，主电路板组装于镜头筒内，生物显微镜头上方安装红外截止滤色片及第一图像传感器，且生物显微镜头的成像面与第一图像传感器的光敏面重合，第二图像传感器安装于体视显微镜头上方，且体视显微镜头的成像面与第二图像传感器的光敏面重合，所述主电路板上设置有微处理器，所述第一及第二图像传感器分别与主电路板上的微处理器电性连接。
如上所述，本实用新型显微镜采用将体视显微镜与生物显微镜结合的方式，使得使用者通过镜头的转换而针对不同的被观察物体而选择不同的镜头，且第一及第二图像传感器的光敏面分别与生物显微镜头及体视显微镜头的成像面重合，从而方便将通过生物显微镜头及体视显微镜头观察所得的图像转换为电讯号，并方便传输储存及后续的数据分析、处理并予以实时显示。
图1是本实用新型显微镜的立体示意图。
图2是图1所示的显微镜的内部结构剖视图。
具体实施方式为说明本实用新型的功能、结构和特点，下面兹举实施例并结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
请结合参阅图1及图2，本实用新型复合式显微镜1包括底座10、与底座10固定连接的升降调节组件14、镜头筒20、组装于镜头筒20内的生物显微镜头30及体视显微镜头40。本实用新型显微镜1同时装设的生物显微镜头30及体视显微镜头40用于观察不同的物体，从而方便使用者根据不同的观察物体而进行选择使用不同的镜头。其中，生物显微镜头30用于观察眼睛不能直接看见的组织细胞和微生物等，如生物细胞切片；而体视显微镜头40则用于观察体积较大、有层次感的物体，如纺织工业中原料及棉毛织物的检验、各种材料的裂缝构成、气孔形状腐蚀情况等表面现象。
底座10左端上表面嵌固透明的矩形载物平台11，载物平台11下方间隔设有第一、第二组透射灯12、13，且第一、第二组透射灯12、13分别对应安装位于生物显微镜头30及体视显微镜头40的下方。底座10右端上表面与竖直设置的升降调节组件14固定连接，升降调节组件14前侧面设置有升降旋钮15。升降调节组件14左侧与镜头筒20通过滑轨支架16活动连接，旋动升降旋钮15即可调节镜头筒20上下活动，从而带动组装于镜头筒20内的生物显微镜头30及体视显微镜头40上下移动。
镜头筒20内设有两个安置空腔，该两安置空腔左右并列并用于安装生物显微镜头30及体视显微镜头40。生物显微镜头30靠近升降调节件14的左侧，镜头筒20上端右侧还设有紧固旋钮24，旋动紧固旋钮24而可使得镜头筒20紧紧固定于滑轨支架16。镜头筒20底端面设有下盖21，上端面设有上盖22，上、下盖21、22分别用于盖合于镜头筒20的上端及下端，以避免灰尘玷污或损坏组装于镜头筒20内的生物显微镜头30及体视显微镜头40。镜头筒20内部竖直固定安装主电路板25，该主电路板25上安装有微处理器及灯光控制器(图中未示)。
生物显微镜头30装设于生物镜头加长筒31下端，生物镜头加长筒31上方安装红外截止滤色片，该红外截止滤色片(图中未示)通过滤色片固定座32而固定于生物镜头加长筒31的上方。红外截止滤色片上方安装生物感测电路板50，生物感测电路板50上安装第一图像传感器(图中未示)，于本实用新型中，第一图像传感器为CMOS图像传感器，生物感测电路板50与主电路板25电性连接并由此而使得第一图像传感器与主电路板25的微处理器实现电性连接，且第一图像传感器的光敏面与生物显微镜头30的成像面重合，从而，透过生物显微镜头30的光学信号直接经过红外截止滤色片形成第一光学图像，该第一光学图像直接投射于第一图像传感器的光敏面，由此，第一图像传感器直接将该第一光学图像转换为第一电信号，之后，该第一电信号传输经由生物感测电路板50传输给主电路板25上的微处理器。
体视显微镜头40通过体视镜头固定座41固定于镜头筒20内，位于生物显微镜头30的左侧。体视显微镜头40自身具有红外镀膜，可直接滤去红外线。体视显微镜头40周围环绕设置一组体视LED灯(Light Emitted Diode)42以提供体视显微镜头40的照明灯光，体视显微镜头40的上方安装体视感测电路板60，体视感测电路板60上安装第二图像传感器(图中未示)，于本实用新型中，第二图像传感器为CMOS图像传感器，该第二图像传感器与主电路板25电性连接，由此而使得第二图像传感器与主电路板25的微处理器实现电性连接，且第二图像传感器的光敏面与体视显微镜头40的成像面重合。从而，进入体视显微镜头40的第二光学图像直接投射于第二图像传感器，第二图像传感器接收第二光学图像并直接转换为第二电信号，之后，第二电信号经由体视感测电路板60传输给主电路板25上的微处理器。
主电路板25上设置灯光控制器，该灯光控制器分别与第一组透射灯12、第二组透射灯13及体视LED灯42电性连接。主电路板25上还设置USB(Universal Serial Bus)接口26，该USB接口26位于镜头筒20上端，从而将经主电路板25上的微处理器处理后的第一及第二电信号，经过该USB接口26而传输给外部电脑进行后续的数据分析及处理，同时在外部电脑上进行实时显示。为配合使用本实用新型复合式显微镜1，外部电脑上相应安装软件系统，通过该软件系统可以方便地经过外部电脑上的操作而操控本实用新型复合式显微镜1，详后述。
以下结合附图详细说明本实用新型显微镜1的工作过程。
首先，根据要观察的物体，如果需观察生物体细胞切片或微生物等，则选择使用生物显微镜头30；如果观察纺织工业中原料及棉毛织物等，则选择使用体视显微镜头40。为便于说明，以下假定所观察的材料为生物细胞，开启第一组透射灯12使得第一组透射灯12的投射光透射过透明的载物平台11，将要观察的生物细胞切片置放于底座10的透明载物平台11上并位于生物显微镜头30的下方，调节升降旋钮15使得生物显微镜头30与生物细胞切片相隔适当的距离，使得生物显微镜头30与载物平台之间的距离在生物显微镜头30的一倍焦距至两倍焦距之间，从而确保生物显微镜头30所成的光学图像为放大的实像，因生物细胞切片为透明材料，故而，透射光穿透生物细胞切片而投射进入生物显微镜头30，生物显微镜头30接收该透射光并进一步将该投射光投射于生物显微镜头30，并经过生物显微镜头30上方的生物镜头加长筒31而投射于第一图像传感器，第一图像传感器将接收的光学信号转换为第一电信号，之后，该第一电信号经过生物感测电路板50传输给主电路板25上的微处理器处理，经微处理器处理后的第一电信号即为观察所得的生物细胞的图像，该主电路板25通过USB接口26与外部电脑连接，因此，经处理后的第一电信号经过USB接口26而传输给外部电脑显示生物细胞的图像，如果该生物细胞的图像颜色过于发暗，则可直接通过外部电脑上的软件操作发出控制信号调节第一组投射灯12的亮度，该控制信号经过USB接口26而传输给主电路板25，该主电路板上的微处理器传输该控制信号给与主电路板25连接的灯光控制器，该灯光控制器发出控制信号给第一组透射灯12并由此而调节灯的亮度；若该生物细胞的图像不清晰，则还可经由外部电脑的软件操作而发出第一图像传感器控制信号，该传感器控制信号同样经过USB接口26而传输给主电路板25，主电路板25上的微处理器处理该传感器控制信号，之后，微处理器发出控制信号给与主电路板25电性连接的第一图像传感器，从而调节第一图像传感器的曝光时间，颜色增益等。经过上述的操作方式而反复调节，即可获得生物细胞的清晰精确图像，并储存于外部电脑上以方便使用者后续的数据分析及处理。
当需观察棉毛织物时，开启体视LED灯42，若需使用透射灯光照明，也可开启第二组透射灯13，将所观察的棉毛织物放置于体视显微镜头40的下方，调节升降旋钮15使得体视显微镜头40与棉毛织物相隔适当的距离，因体视显微镜头40的焦距大于生物显微镜头30的焦距，为确保调节体视显微镜头40至少能在一倍焦距至两倍焦距范围内调节，于本实施例中，体视显微镜头40下端高于生物显微镜头50下端，且体视显微镜头40下端与生物显微镜头30下端之间的距离差应小于或等于体视显微镜头40的一倍焦距大小。此外，作为另一变更实施方式，也可设置体视显微镜头40下端低于生物显微镜头50下端，此种情况，则需满足体视显微镜头40下端与生物显微镜头30下端的距离差小于或等于生物显微镜头30的一倍焦距大小。调节体视显微镜头40与棉毛织物的距离的同时通过外部电脑的软件操作发出切换至体视显微镜头40工作的控制指令给主电路板25的微处理器，主电路板25上的微处理器切换至第二图像传感器工作，同时主电路板25上的微处理器发出控制指令停止第一图像传感器工作并接收第二图像传感器所采集的体视显微镜40所观察的第二光学图像，该第二光学图像经第二图像传感器转换为第二电信号并经过体视感测电路板60而传输给主电路板25的微处理器，之后，外部电脑即接收棉毛织物的图像并同时进行实时显示，同理，当图像背景光线发暗时，也可通过外部电脑的软件操作控制并调节第二组透射灯13及体视LED灯42的照明亮度及第二图像传感器的曝光时间、颜色增益等，直至获得清晰的图像并储存于外部电脑。
综上所述，本实用新型复合式显微镜1通过将生物显微镜头30与体视显微镜头40相结合的方式，使得观察者根据不同的观察物体而方便选择使用相应显微镜头，从而获得清晰精确的图像。此外，本实用新型复合式显微镜1的第一图像传感器、第二图像传感器的光敏面分别与生物显微镜头30及体视显微镜头40的成像面重合，使得生物显微镜头30及体视显微镜头40所获得的第一及第二光学图像直接转换为第一、第二电信号，从而方便使用者将获得的第一、第二电信号经由USB接口26而可直接传输至外部电脑并进行实时显示，便于使用者存储及后续的数据分析与处理。
权利要求1.一种复合式显微镜，包括底座、与底座固定连接的升降组件、与升降组件连接的镜头筒、组装于镜头筒内的生物显微镜头，生物显微镜头上方第一图像传感器，第一图像传感器的光敏面与生物显微镜头的成像面重合，其特征在于还包括体视显微镜头，该体视显微镜头与生物显微镜头一并组装于镜头筒内，所述体视显微镜头上方安装第二图像传感器，第二图像传感器的光敏面与体视显微镜头的成像面重合，所述镜头筒内还设置主电路板，主电路板上设置微处理器，第一图像传感器及第二图像传感器均与主电路板上的微处理器电性连接。
2.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述生物显微镜头上方装设有生物镜头加长筒，生物镜头加长筒上方安装滤色片固定座，该滤色片固定座内固定安装红外截止滤色片，所述体视显微镜头上方安装体视镜头固定座，该体视镜头固定座将所述体视显微镜头固定组装于镜头筒内。
3.如权利要求2所述的复合式显微镜，其特征在于所述红外截止滤色片上方安装生物感测电路板，所述第一图像传感器安装于生物感测电路板上，所述体视显微镜头上方安装体视感测电路板，所述第二图像传感器安装于体视感测电路板上。
4.如权利要求1或3所述的复合式显微镜，其特征在于所述第一图像传感器及第二图像传感器为CMOS图像传感器。
5.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述体视显微镜头下端高于生物显微镜头下端，且体视显微镜头下端与生物显微镜头下端之间的距离差小于或等于体视显微镜头的一倍焦距。
6.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述底座的下方设置有第一、第二组透射灯，所述体视显微镜头周围设置一组体视LED灯，所述主电路板上还设置与微处理器电性连接的灯光控制器，该灯光控制器分别与第一、第二组透射灯及体视LED灯电性连接。
7.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述主电路板上设置有USB接口。
8.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述体视显微镜头具有红外镀膜。
9.如权利要求1所述的复合式显微镜，其特征在于所述升降组件一侧设有滑轨支架，该滑轨支架与镜头筒连接，升降组件上还设有升降旋钮，调节该升降旋钮可使得镜头筒上下滑动。
10.如权利要求9所述的复合式显微镜，其特征在于所述滑动支架上端设置紧固旋钮，调节紧固旋钮而可固定镜头筒。
专利摘要本实用新型复合式显微镜包括底座、与底座固定连接的升降组件、与升降组件连接的镜头筒、组装于镜头筒内的生物显微镜头及体视显微镜头。生物显微镜头上方安装红外截止滤色片及第一图像传感器，体视显微镜头上方安装第二图像传感器，第一图像传感器、第二图像传感器的光敏面分别与生物显微镜头、体视显微镜头的成像面重合。镜头筒内还安装主电路板，主电路板上设置微处理器，第一图像传感器及第二图像传感器均与主电路板上的微处理器电性连接。本实用新型复合式显微镜通过将体视显微镜与生物显微镜组装固定并通过主电路板的微处理器控制生物显微镜及体视显微镜，从而方便使用者根据不同的观察物体而选择不同的镜头以获得清晰精确的图像。
文档编号G02B21/00GK2919282SQ20062002320
公开日2007年7月4日 申请日期2006年7月3日 优先权日2006年7月3日
发明者周朝晖 申请人:北京华旗资讯数码科技有限公司, 北京华旗数码技术实验室有限责任公司