一种多功能式快速连续动态变焦台式显微镜的制作方法

文档序号:15961172发布日期:2018-11-16 22:42阅读:167来源:国知局

本实用新型涉及台式显微镜的照明方式多功能化及成像特性领域,具体是一种多功能式快速连续动态变焦台式显微镜。



背景技术:

浮游生物在海洋生态系统中起着非常重要的作用。一方面,浮游生物作为鱼类的食物,直接影响着鱼类的生存状况,因此在鱼类养殖中,渔获量的大小基本上取决于浮游生物数量,而且浮游生物的分布可以作为某些鱼类的标志,对于鱼类捕捞也有一定的指导意义。另一方面,对于浮游生物的探测在海洋生态环境上也有相当重要的作用,如果某些浮游生物过度繁殖,会产生赤潮、水华等水体污染的现象。因此对于浮游生物的探测相当必要。

然而,目前用于浮游生物观测的显微镜存在以下问题:1、照明方式过于单一,对于具有不同成像特性物体的观测具有局限性,无法通过选择最优照明方式获得最佳成像结果;2、传统显微镜成像系统由于倍率不够,导致图像质量差,成像不清晰;3、常用显微镜大多无法在短时间内多次改变焦距进行变焦,存在景深浅的缺点,有效观测范围十分有限。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种多功能式快速连续动态变焦台式显微镜,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种多功能式快速连续动态变焦台式显微镜,包括台式显微镜底座、铝制固定板架、笼式系统、左侧一维粗调平移台、右侧一维粗调平移台、环形光源、透射光板、激光光源、左侧数字变焦透镜ETL、右侧数字变焦透镜ETL、CCD、荧光显微CCD、第一物镜、第二物镜、光路反射组具、左侧套筒、右侧套筒和笼板,所述铝制固定板架与所述台式显微镜底座左侧连接并竖直固定;所述笼式系统与所述铝制固定板架连接并竖直固定;所述笼式系统下方有内螺纹,光路反射组具右侧上方有内螺纹,笼式系统和光路反射组具之间利用两侧具有外螺纹的衔接组件连接并固定,所述光路反射组具左侧下方内螺纹与所述第一物镜外螺纹相配合固定,所述第一物镜下方放置左侧一维粗调平移台,所述光路反射组具左侧上方内螺纹与所述左侧套筒外螺纹相配合并竖直连接,所述左侧套筒上方内螺纹与所述左侧数字变焦透镜ETL外螺纹配合连接,所述荧光显微CCD外螺纹与所述左侧数字变焦透镜ETL上方内螺纹配合固定;所述右侧套筒上方螺纹与下方螺纹与两个所述笼板分别配合螺纹连接,组合成套筒组件;套筒组件与所述台式显微镜底座右侧连接并竖直固定,套筒组件上方笼板的上方内螺纹与所述右侧数字变焦透镜ETL外螺纹配合连接,所述右侧数字变焦透镜ETL上方内螺纹与CCD内螺纹利用两侧具有外螺纹的衔接组件连接并竖直固定,套筒组件下方笼板的下方内螺纹与所述第二物镜外螺纹配合固定,所述第二物镜下方放置所述右侧一维粗调平移台。

作为本实用新型进一步的方案:所述台式显微镜底座是由不同长度的铝型材与同规格角件配合而成,不同长度铝型材与角件配合搭建立方体结构。

作为本实用新型进一步的方案:所述铝制固定板架包括铝制平板、铝制型材和若干角件。

作为本实用新型进一步的方案:所述笼式系统包括三个笼板、四个同规格笼杆和一个扩束镜,所述笼板固定在所述笼杆两侧各一个,所述笼杆中间放置一个所述笼板;扩束镜与上侧笼板配合连接并固定。

作为本实用新型进一步的方案:所述光路反射组具包括半立方体组件、立方体组件、滤光片、反射镜和半透半反射镜片,所述半立方体组件斜面放置反射镜,所述半立方体组件左侧与所述立方体组件右侧配合连接固定,所述立方体组件对角线方向放置所述半透半反射镜片与滤光片;所述滤光片、所述反射镜片、所述半透半反射镜片均成45°角放置。

作为本实用新型进一步的方案:所述激光光源固定于笼式系统上方,且竖直固定在所述铝制固定板架上,光路向下;所述环形光源粘合在所述台式显微镜底座右侧横梁下方并与所述右侧套筒同轴;所述透射光板放置于所述右侧一维粗调平移台上,并固定。

作为本实用新型进一步的方案:所述左侧一维粗调平移台、右侧一维粗调平移台放置在所述第二物镜下方。

作为本实用新型进一步的方案:所述左侧数字变焦透镜ETL和右侧数字变焦透镜ETL为一种点控制的液体透镜,能够通过电流连续地改变镜头曲率。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

1.由于本实用新型中数字变焦透镜的自身特性,其可以随电流的变化不断改变自身的折射率,可以克服传统显微成像系统无法在短时间内实现多次变焦的缺陷,从而实现连续、快速、动态地变焦;

2.通过数字变焦透镜的变焦特性,对位于不同焦平面上的物体图像进行采集,利用图像在不同位置具有不同的清晰度的特性,可以通过清晰度提取还原出完整清晰的像,有效扩展景深;

3.本实用新型具有明场、暗场、荧光三种照明方式,光路中的明场、暗场照明方式在成像采集中采用了共用光路,在丰富照明方式的同时,对系统光路进行了简化;

4.基于明场、暗场及荧光三种不同的照明方式的多功能显微镜,能够满足不同样品的成像特性,克服了单种照明方式的成像缺陷,通过不同类型的物的成像特性选用最优照明方式,从而获得最佳观察效果。

附图说明

附图1为本实用新型多功能式快速连续动态变焦台式显微镜整体示意图。

附图2为本实用新型荧光照明方式示意图。

附图3为本实用新型明场照明方式与暗场照明方式示意图。

图中:1、台式显微镜底座;2、明场与暗场照明部分;3、荧光照明部分;4、铝制固定板架;5、笼式系统;6、半立方体组件;7、左侧一维粗调平移台;8、荧光显微CCD;9、左侧数字变焦透镜ETL;10、左侧套筒;11、立方体组件;12、第一物镜;13、激光光源;14、CCD;15、右侧数字变焦透镜ETL;16、第二物镜;17、透射光板;18、右侧一维粗调平移台;19、笼板,20、右侧套筒;21、环形光源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1~3,本实用新型实施例中,一种多功能式快速连续动态变焦台式显微镜,包括台式显微镜底座1、铝制固定板架4、笼式系统5、左侧一维粗调平移台7、右侧一维粗调平移台18、环形光源21、透射光板17、激光光源13、左侧数字变焦透镜ETL9、右侧数字变焦透镜ETL15、CCD14、荧光显微CCD8、第一物镜12、第二物镜16、光路反射组具22、左侧套筒10和右侧套筒20。

所述台式显微镜底座1是由不同长度的铝型材与同规格角件配合而成;所述铝制固定板架4通过一定规格的螺丝与所述台式显微镜底座1左侧连接并竖直固定;所述笼式系统5通过一定规格的螺丝与所述铝制固定板架4连接并竖直固定;所述笼式系统5下方有内螺纹,光路反射组具22右侧上方有内螺纹,笼式系统5和光路反射组具22之间利用两侧具有外螺纹的衔接组件连接并固定,所述光路反射组具22左侧下方内螺纹与所述第一物镜12外螺纹相配合固定,所述第一物镜12下方放置左侧一维粗调平移台7,所述光路反射组具22左侧上方内螺纹与所述左侧套筒10外螺纹相配合并竖直连接,所述左侧套筒10上方内螺纹与所述左侧数字变焦透镜ETL9外螺纹配合连接,所述荧光显微CCD8外螺纹与所述左侧数字变焦透镜ETL9上方内螺纹配合固定;所述右侧套筒20上方螺纹与下方螺纹与两个所述笼板19分别配合螺纹连接,组合成套筒组件;套筒组件与所述台式显微镜底座1右侧连接并竖直固定,套筒组件上方笼板19的上方内螺纹与所述右侧数字变焦透镜ETL15外螺纹配合连接,所述右侧数字变焦透镜ETL15上方内螺纹与CCD14内螺纹利用两侧具有外螺纹的衔接组件连接并竖直固定,套筒组件下方笼板19的下方内螺纹与所述第二物镜16外螺纹配合固定,所述第二物镜16下方放置所述右侧一维粗调平移台18。

本实施例中,所述台式显微镜底座1包括不同长度铝型材与若干同规格角件,不同长度铝型材与角件配合搭建立方体结构,底部型材较长,实现底座稳固。

本实施例中,所述铝制固定板架4包括铝制平板、铝制型材和若干角件。

本实施例中,所述笼式系统5包括三个笼板19、四个同规格笼杆和一个扩束镜,所述笼板19固定在所述笼杆两侧各一个,所述笼杆中间放置一个所述笼板19,不固定,可调节;扩束镜与上侧笼板19配合连接并固定,用于扩束激光光束。

本实施例中,所述光路反射组具22包括半立方体组件6、立方体组件11、滤光片、反射镜和半透半反射镜片,所述半立方体组件6斜面放置反射镜,所述半立方体组件6左侧与所述立方体组件11右侧配合连接固定,所述立方体组件11对角线方向放置所述半透半反射镜片与滤光片;所述滤光片、所述反射镜片、所述半透半反射镜片均成45°角放置;所述滤光片与所述半透半反射镜片位于立方体套件中,与水平方向成45°角,半透半反射镜片既可反射光束也可透射光束;所述反射镜片位于半立方体套件中,与水平方向成45°角,用于反射激光光束。

本实施例中,所述激光光源13固定于笼式系统5上方,且竖直固定在所述铝制固定板架4上,光路向下;所述环形光源21粘合在所述台式显微镜底座1右侧横梁下方并与所述右侧套筒20同轴;所述透射光板放17置于所述右侧一维粗调平移台18上,并固定。

本实施例中,所述左侧一维粗调平移台7、右侧一维粗调平移台18放置在所述第二物镜16下方。

本实施例中,所述左侧数字变焦透镜ETL9和右侧数字变焦透镜ETL15为一种点控制的液体透镜,能够通过电流连续地改变镜头曲率,从而达到改变焦距的目的,进而拍摄物体各焦平面上的清晰图像。

保证外界环境无杂光,将激光光源13通上电源,激光光束会打到笼式系统5最上方的扩束镜上,将细光束扩束成平行光束,平行光束经过笼式系统5进入半立方体组件,打到反射镜上,经过反射镜反射,竖直光束变为水平光束,进入立方体套件,经过滤光片滤除杂光干扰,打到半透半反射镜片上,经过镜片反射经过第二物镜16打到放置于一维粗调平移台上的物体上,激光光束激发物体发出荧光,荧光光束进入第二物镜16,再次经过滤光片滤除外界杂光,打到半透半反射镜片上,透射的荧光光束经过数字变焦透镜ETL进入荧光显微CCD8,从而拍摄图像,利用数字变焦透镜快速动态连续变焦的特性,可多次实现此过程,拍摄处于不同焦平面上的物体图像。

明场照明方式利用放置于一维粗调平移台上的透射光板17对物体进行透射打光,物体的像进入第二物镜16,经过套筒与数字变焦透镜ETL最终进入CCD进行图像的拍摄与获取;暗场照明方式利用环形光源发出强而窄的光束打到物体颗粒上,利用物体颗粒的散射特性,光束打到物体颗粒之后发出散射光线,散射光线的一部分进入物镜经过套筒经过数字变焦透镜ETL最终进入CCD,实现拍摄与获取。利用数字变焦透镜快速动态连续变焦的特性,可多次实现此过程,拍摄处于不同焦平面上的物体图像。

以上的仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

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