一种便携式显微镜用玻片观察盒及成像装置的制作方法

本实用新型属于便携显微领域，具体涉及一种便携式显微镜用玻片观察盒及成像装置。

背景技术：

显微镜技术在临床检验、科学研究、教学等领域中应用广泛。传统显微镜都是台式显微镜，整机体积大且笨重。

传统光学显微镜主要用于玻片样品的观察，其主要结构包括物镜、目镜、透射式照明器、调焦结构。台式显微镜一般体积较大，不便于移动，多应用与室内。

近几年，随着手机的普及以及光学加工技术的发展，便携式的显微镜开始进入市场。便携式显微镜主要利用手机的摄像头作为显微镜的一部分，通过增加补偿镜头使得手机成为可以对微观物体进行拍摄的显微镜。这类显微镜一般广泛应用与珠宝玉石鉴定、皮肤检查、毛囊检查、织物检测等领域。

由于使用的领域中，大部分被观测物体属于不透光的样品，因此应用于手机的便携式显微镜一般使用反射式照明，在补偿透镜的周围安装照明LED来实现对样品的补光。除了以上涉及的使用场景，便携式显微镜也可以用于传统玻片样本的观察，例如病理玻片、植物标本、细胞学标本等。

但便携式显微镜的包装盒一般是一次性的纸盒，消费者在取出便携式显微镜之后就扔掉不再使用，不参与显微成像。玻片样品的载物盒一般是实验室中的玻璃器皿，既与便携式显微镜的包装盒不同，也不参与显微成像。

而且目前市面上使用的反射式照明不适合用于玻片样品的观察，因为玻片表面十分光滑，镜头本身的像也会被成像到图像传感器上，引起强烈的炫光，导致玻片样本成像不清晰。市面上也有一些设计了透射照明的便携显微镜，一般使用支架结构在镜头成像的同轴对称处安装光源来作为投透射光源。这样的结构虽然解决了玻片观察的问题，但限制了反射式照明观测的使用，并且需要引入额外的LED光源，增加了便携式显微镜的使用成本，并且降低了反射式成像与透射式成像的兼容性。

由于玻片样品的厚度不一致，在观察玻片样品时通常需要进行调焦，目前市面上的便携式显微镜均设计有调焦结构，但大都使用了依靠螺纹旋钮来进行高度调焦的方式，这种方式结构复杂且体积较大，不利于缩小便携式显微镜的体积。

技术实现要素：

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种便携式显微镜用玻片观察盒及成像装置，观察盒既是便携式显微镜的容纳盒、更优选同样作为玻片样品的载物盒，观察盒的上盒体的半透明或者透明表面特别是斜面又作为玻片样品的载物平面和透光平面，观察盒的下盒体作为手机等便携式成像设备的载物台，由此获得了观察盒的多用途性，又实现了玻片样品的显微成像便携性。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种便携式显微镜用玻片观察盒，所述玻片观察盒包括第一盒体部分和第二盒体部分，所述第一盒体部分和第二盒体部分的合体具有容纳便携式显微镜的空间；

所述便携式显微镜用于可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携式成像设备，所述便携式显微镜具有显微镜头；

所述第一盒体部分的一个表面至少局部为半透明材质或者至少局部为透明材质；所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时，所述半透明材质或者透明材质的表面处用于放置玻片样品，所述第二盒体部分还用于支撑所述便携式成像设备使所述显微镜头对向所述玻片样品。

优选地，所述第一盒体部分的该表面中，至少在所述半透明材质或者透明材质处具有斜面。

优选地，所述斜面具有半透明匀光区和透明区；

所述玻片样品放置于所述半透明匀光区，所述便携式成像设备的照明器对向所述透明区。

优选地，所述第一盒体部分还具有漫反射板；

所述漫反射板与所述斜面相隔设置，所述半透明匀光区和透明区均至少部分投影到所述漫反射板上。

优选地，所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时为连体结构，或者分体结构。

优选地，所述第一盒体部分和第二盒体部分的合体还具有容纳所述玻片样品的空间。

为实现上述目的，按照本实用新型的另一方面，还提供了一种便携式显微镜用玻片观察成像装置，包括如前所述的便携式显微镜用玻片观察盒、便携式显微镜和便携式成像设备；所述便携式显微镜安装到所述便携式成像设备上；

所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时，所述玻片样品位于在所述斜面上，所述便携式成像设备部分位于所述第二盒体部分上，所述显微镜头位于所述玻片样品上方，安装的所述便携式显微镜至少不完全遮挡所述照明器，所述照明器开启时照向所述玻片样品和/或所述斜面上除了所述玻片样品的区域。

优选地，所述第二盒体部分的底部设有防滑胶体，所述便携式成像设备通过所述防滑胶体支撑于所述第二盒体部分的底部。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，观察盒既是便携式显微镜的容纳盒、更优选同样作为玻片样品的载物盒，观察盒的上盒体的半透明或者透明表面特别是斜面又作为玻片样品的载物平面和透光平面，观察盒的下盒体作为手机等便携式成像设备的载物台，由此获得了观察盒的多用途性，又实现了玻片样品的显微成像便携性。

2、本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，特别为对焦或调焦、不同规格不同厚度的玻片样品，设计了一个斜面，通过移动斜面上的玻片样品与便携式成像设备的相对位移，实现了初步的对焦或调焦，改善了成像质量；同时通过该斜面适应了不同规格不同厚度的玻片样品，只需要调整在斜面上的位置，均可以拍到清洗的样品图像。

3、本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，利用便携式成像设备自身的照明器，对光路还进行了特别设计，通过在斜面上划分出半透明匀光区和透明区，照明器的光通过透明区向下透射，再经过观察盒所放置的载物台例如桌子的表面的漫反射，优选再单独设置一漫反射板进行漫反射，从半透明匀光区的底下向上方的玻片样品透射，最终进入显微镜头和摄像头中，避免了炫光，提高了成像质量，无需设置额外的光源，缩小了观察盒的体积，降低了成本。

4、本实用新型的便携式显微镜用玻片观察成像装置，利用观察盒的内腔作为有效的便携式显微镜容纳盒(更优选同样作为玻片样品的载物盒)，利用观察盒的盒体上斜面作为玻片样品的载物平面和透光平面，利用观察盒的盒体底面作为手机等便携式成像设备的载物台，由此获得了观察盒的多用途性，成像装置的高度集合性，又实现了玻片样品显微成像的便携性。

5、本实用新型的便携式显微镜用玻片观察成像装置，利用便携式成像设备自身的照明器，对光路还进行了特别设计，安装便携式显微镜时完全不遮挡照明器以达到最佳效果，通过在斜面上划分出半透明匀光区和透明区，照明器的光通过透明区向下透射，再经过观察盒所放置的载物台例如桌子的表面的漫反射，优选再单独设置一漫反射板进行漫反射，从半透明匀光区的底下向上方的玻片样品透射，最终进入显微镜头和摄像头中，从而利用便携式成像设备自身的照明器实现对玻片样本进行透射成像，避免了炫光，提高了成像质量，无需设置额外的光源，缩小了成像装置的体积，降低了成本。

附图说明

图1是本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒的结构示意图；

图2是本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒成像装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

作为本实用新型的一种较佳实施方式，如图1-2所示，本实用新型提供一种便携式显微镜用玻片观察盒，观察盒长度120mm，宽度80mm，厚度15mm，采用了PVC材质，使用模具一体化成型。所述玻片观察盒包括第一盒体部分(例如上盖或上盒体)和第二盒体部分(例如下盖或下盒体6)，所述第一盒体部分和第二盒体部分的合体具有容纳便携式显微镜的空间。优选地，所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时为连体结构，或者分体结构。优选地，所述第一盒体部分和第二盒体部分的合体还具有容纳所述玻片样品10的空间。上述两个容纳空间均可构造在下盒体6的盒体内部5处，具体的结构不做限制。

观察盒所装载的便携式显微镜取出来使用时可拆卸地连接到具有摄像头和照明器的便携式成像设备8，所述便携式显微镜具有显微镜头7。

所述第一盒体部分的一个表面全部或局部为半透明材质，其余部分为不透明或半透明；或者全部或局部为透明材质，其余部分为不透明材质或半透明材质。所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时，主体为半透明材质或者透明材质的表面处用于放置玻片样品10，从而自然光或照明光可以透过该表面和玻片；所述第二盒体部分还用于支撑所述便携式成像设备8使所述显微镜头7对向所述玻片样品10。

本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，观察盒既是便携式显微镜的容纳盒、更优选同样作为玻片样品的载物盒，观察盒的上盒体的半透明或者透明表面特别是斜面又作为玻片样品的载物平面和透光平面，观察盒的下盒体作为手机等便携式成像设备的载物台，由此获得了观察盒的多用途性，又实现了玻片样品的显微成像便携性。

如图1-2所示，所述第一盒体部分的该表面中，在所述半透明材质或者透明材质的局部或全部处具有斜面1。具有斜面1时，上述厚度为最大厚度15mm；斜面的倾斜角度与显微镜景深以及视场相关，需满足tan(斜面的倾斜角度)<显微镜景深/视场。本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，特别为对焦或调焦、不同规格不同厚度的玻片样品，设计了一个斜面，通过移动斜面上的玻片样品与便携式成像设备的相对位移，实现了初步的对焦或调焦，改善了成像质量；同时通过该斜面适应了不同规格不同厚度的玻片样品，只需要调整在斜面上的位置，均可以拍到清洗的样品图像。

所述斜面1具有半透明匀光区3和透明区4；斜面1上，通过表面喷漆工艺设计了沿斜面方向的长条半透明状匀光区3；所述玻片样品10放置于所述半透明匀光区3，所述便携式成像设备8的照明器对向所述透明区4。优选地，所述第一盒体部分还具有漫反射板2；所述漫反射板2与所述斜面1相隔3mm以上设置，漫反射板2为亚克力材质单面喷砂喷漆工艺制作而成；所述半透明匀光区3和透明区4均至少部分投影到所述漫反射板2上。本实用新型的便携式显微镜用玻片观察盒，利用便携式成像设备自身的照明器，对光路还进行了特别设计，通过在斜面上划分出半透明匀光区和透明区，照明器的光通过透明区向下透射，再经过观察盒所放置的载物台例如桌子的表面的漫反射，优选再单独设置一漫反射板进行漫反射，从半透明匀光区的底下向上方的玻片样品透射，最终进入显微镜头和摄像头中，避免了炫光，提高了成像质量，无需设置额外的光源，缩小了观察盒的体积，降低了成本。

如图2所示，本实用新型还提供了一种便携式显微镜用玻片观察成像装置，包括如前所述的便携式显微镜用玻片观察盒、便携式显微镜和便携式成像设备8；所述便携式显微镜安装到所述便携式成像设备8上。该便携式成像设备8例如是手机、平板等，其具有摄像头和照明器，照明器例如是LED闪光灯、补光灯等。

该便携式显微镜包括显微镜头7和镜体，所述显微镜头7至少部分安装在所述镜体的安装孔21中；所述显微镜头7包括透镜、镜头封装；显微镜头7中的透镜由球面透镜或非球面透镜组成，可以是单片透镜也可以是多片组成透镜组。优选的，显微镜头7中包含非球面透镜，且由多片透镜组成透镜组。所述镜头封装为显微镜头7提供机械封装结构。所述显微镜头7正对安装于所述便携式成像设备8的摄像头处，优选地，安装时，便携式显微镜的镜体至少不完全遮挡照明器，完全不遮挡为佳。

所述第一盒体部分和第二盒体部分打开时，所述玻片样品10位于在所述斜面1上，所述便携式成像设备8部分位于所述第二盒体部分上，所述显微镜头7位于所述玻片样品10上方，所述照明器开启时照向所述玻片样品10和/或所述斜面1上除了所述玻片样品10的区域。

本实用新型的便携式显微镜用玻片观察成像装置，利用观察盒的内腔作为有效的便携式显微镜容纳盒(更优选同样作为玻片样品的载物盒)，利用观察盒的盒体上斜面作为玻片样品的载物平面和透光平面，利用观察盒的盒体底面作为手机等便携式成像设备的载物台，由此获得了观察盒的多用途性，成像装置的高度集合性，又实现了玻片样品显微成像的便携性。本实用新型的便携式显微镜用玻片观察成像装置，利用便携式成像设备自身的照明器，对光路还进行了特别设计，安装便携式显微镜时完全不遮挡照明器以达到最佳效果，通过在斜面上划分出半透明匀光区和透明区，照明器的光通过透明区向下透射，再经过观察盒所放置的载物台例如桌子的表面的漫反射，优选再单独设置一漫反射板进行漫反射，从半透明匀光区的底下向上方的玻片样品透射，最终进入显微镜头和摄像头中，从而利用便携式成像设备自身的照明器实现对玻片样本进行透射成像，避免了炫光，提高了成像质量，无需设置额外的光源，缩小了成像装置的体积，降低了成本。

如图2所示，所述第二盒体部分的底部设有防滑胶体9，例如多个防滑硅胶条带，所述便携式成像设备8通过所述防滑胶体9支撑于所述第二盒体部分的底部，防滑胶条的作用下能够稳定放置于观察盒上。该防滑胶体9可拆卸地连接于下盒体6的底面，可拆卸后更换不同厚度的防滑胶体9，从而可以增加便携式成像设备8高度，适应更大厚度的玻片样品10和/或不同型号、尺寸的便携式显微镜，同时提供一种额外的对焦、调焦手段。

本实用新型还提供了一种如前所述的便携式显微镜用玻片观察成像装置的成像方法，包括如下步骤：

S1、打开玻片观察盒，取出内部的便携式显微镜和玻片样品10。

S2、将便携式显微镜安装到便携式成像设备8上，安装时，便携式显微镜的镜体至少不完全遮挡照明器，完全不遮挡为佳；并将打开第一盒体部分和第二盒体部分均倒扣在载物台上。

S3、将取出的玻片样品10放置在第一盒体部分顶部的斜面1上；将取出的便携式成像设备8部分放置在第二盒体部分；显微镜头7向下对向玻片样品10，照明器向下对向透明区4。打开照明器4，照明器的光通过透明区4向下透射，再经过观察盒所放置的载物台例如桌子的表面的漫反射，优选再单独设置一漫反射板进行漫反射，从半透明匀光区的底下向上方的玻片样品透射，最终进入显微镜头和摄像头中。

S4、移动调节斜面1上的玻片样品10与显微镜头7之间的相对位移，单独移动其中一个或者两个都移动，从而调节便携式成像设备8的显示屏中样品显微图像的清晰度。若所述便携式成像设备8具有对焦或调焦功能，则，先移动调节斜面1上的玻片样品10与显微镜头7之间的相对位移进行粗对焦或调焦；再用便携式成像设备8的对焦或调焦功能进行精细调节。

本实用新型通过设计一个能够将手机自带LED变换为透射式光源的观察盒，解决了便携式显微镜无法对玻片样品进行清晰成像的问题。手机自带的LED通过装置上的透射区域照射到距离3mm以上的漫反射区，然后LED的光被漫反射到半透明匀光区域对玻片样品进行透射式照明。为了能够实现清晰成像所述装置上设计了用于调节玻片与成像镜头之间距离的斜面，从而通过使样品在斜面上沿倾斜角平移实现调焦，在该观察盒的辅助下，便携式显微镜可以清晰的拍到不同规格不同厚度的玻片样品图像。该成像装置简单有效，无需额外照明和电源，不仅可用于便携式显微镜以及玻片样品的包装，而且解决了反射成像与透射成像的兼容性问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。