显微镜头装置
技术领域
本发明涉及一种镜头装置,特别是涉及一种可以调整并侦测放大倍率且具有自身照明光源,能够依据放大倍率而调整光源照明亮度的显微镜头装置。
背景技术
由于科技的日益发达及进步,许多仿制出来的产品、货币,都能够制造得十分精良,且与真品越来越不容易辨识,甚至于近年来市面上所流通的货物、商品、货币,更因为仿制技术的进步,而要以肉眼观测的目视手段来进行真伪辨识已经非常困难。为此,在经商买卖时,容易因为产品、货币难以用肉眼辨识而造成财物损失的缺憾,甚至因为微小特征图形的肉眼辨识的误判,而产生不必要的纠纷。
有鉴于此,市面上就出现有为数不少的显微装置,供消费者进行更精细的鉴别。请参阅图1、图2所示,图1是说明现有的一种显微镜头装置的立体示意图,图2是说明图1显微镜头装置的内部构造的剖视示意图,其为美国专利US7,102,817 B1所揭露的显微镜头装置。该显微镜头装置,具有一管状壳座10、一显微镜单元11,以及一罩体单元12;该显微镜单元11,具有一可旋转地穿伸于该管状壳座10内的外筒111、一借由相啮合的螺纹穿设于该外筒111内且可在该外筒111内上下移动的内筒112,及一设置于该内筒112上并用于观测一待测物100的镜头113;该罩体单元12,设置于该管状壳座10上,并具有一用于撷取该镜头113所观测到的待测物100影像的影像感测器121,以及二相间隔地穿伸过该内筒112的导引棒122。当需要调整该镜头113与待测物100之间的焦距时,就可以借由旋转该外筒111,并配合所述导引棒122及两者间相啮合的螺纹驱动该内筒112在该外筒111内上下移动,进而达到调整该镜头113与待测物100之间的焦距。
该影像感测器121,是与一外界的影像装置(如一电脑,图中未示)电连接,以供使用者观测由该影像感测器121所撷取的该待测物100的放大影像,但是要注意的是,由于上述的显微镜头装置自身并未具有任何光源,以在对该待测物100进行观测时进行照明,因此,在高放大倍数时的影像清晰度就不佳,其能够达到的显微倍数也因此受到限制。
因此,请参阅图3、图4所示,图3是一说明现有的一手持式显微辨识器的立体示意图,图4是一说明现有的一手持式显微辨识器另一视角的分解立体示意图。本案发明人开发出一种手持式显微辨识器2,其所使用的显微镜头装置21自身就具有发光元件211,进而在观测该待测物100时对其进行照明,但是,由于每一种放大倍率皆需要配合相对应的照明亮度才能达到最佳的影像清晰度,而上述的手持式显微辨识器2的显微镜头装置21虽然具有自身的发光元件211,但是只能提供单一亮度的照明,并无法配合不同放大倍率而调整至适当的照明亮度,在影像清晰度及可清楚观测到的放大倍率范围方面仍具有可以改善的空间。
由此可见,上述现有的显微镜头装置在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题,相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道,但长久以来一直未见适用的设计被发展完成,而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题,此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的显微镜头装置,实属当前重要研发课题之一,亦成为当前业界极需改进的目标。
有鉴于上述现有的显微镜头装置存在的缺陷,本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识,并配合学理的运用,积极加以研究创新,以期创设一种新型结构的显微镜头装置,能够改进一般现有的显微镜头装置,使其更具有实用性。经过不断的研究、设计,并经过反复试作样品及改进后,终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的显微镜头装置存在的缺陷,所要解决的技术问题是提供一种可调整并侦测放大倍率且具有自身照明光源,可以依据放大倍率而调整光源照明亮度的显微镜头装置,非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种显微镜头装置,是对一个待测物进行显微放大观测,该显微镜头装置具有一个控制单元、一个观测单元,及一个套筒单元,该控制单元具有一块电路板,该套筒单元是设置于该电路板上,而该观测单元是穿伸设置于该套筒单元内且与该电路板电连接,并用以将观测到的该待测物的影像放大,其中:该显微镜头装置还具有一个与该主电路板形成电连接的光源单元,该控制单元还具有多数个相间隔设置于该主电路板上的感测开关,该套筒单元具有一个固设于该主电路板上的导引筒、一个可旋转地套设于该导引筒上的外套筒,及一个可活动地穿设于该导引筒内并供该观测单元设置的镜头套筒,该外套筒具有一个第一本体,一条形成于该第一本体内周面上的导引部,及多数块相间隔地形成于该第一本体外周面上的遮蔽部,且所述遮蔽部是对该主电路板上的所述感测开关形成遮蔽,该导引筒上形成设有多数开槽,该镜头套筒具有一个第二本体,以及多数个自该第二本体向外延伸,并分别穿伸过相对应的所述开槽并伸入该第一本体的导引部上的凸伸部,当该外套筒的第一本体在旋转时,就会借由其导引部与该镜头套筒上的凸伸部之间的配合,以驱动该镜头套筒的第二本体搭载该观测单元在该导引筒内移动,并带动所述遮蔽部对该控制单元的相对应的感测开关形成遮蔽,再通过该主电路板所送出的信号传送到该光源单元以进行亮度大小的调整。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的显微镜头装置,其中所述的光源单元具有一块设置于该套筒单元的导引筒上并与该主电路板电连接的光源电路板,以及至少一个设置于该光源电路板上并与其电连接的发光件。
前述的显微镜头装置,其中所述的观测单元具有一个镜头,及一个影像感测器,该镜头是固定于该套筒单元的镜头套筒的第二本体上,而该影像感测器是设于该主电路板上并与该主电路板电连接,该镜头是将观测到的该待测物的影像放大,而该影像感测器是与该镜头相配合地将放大后的影像撷取后并输出。
前述的显微镜头装置,其中该显微镜头装置还包含一个透光罩,该透光罩是套设于该套筒单元的外套筒的第一本体上,该透光罩上形成设有一贯穿孔,进而使该观测单元的镜头可通过该贯穿孔对该待测物进行观测。
前述的显微镜头装置,其中所述的镜头套筒的第二本体上相间隔地形成设有二个贯穿的导孔。
前述的显微镜头装置,其中该显微镜头装置还包含二根导电棒,所述的导电棒是分别穿伸过位于该第二本体上的所述导孔而将该主电路板及光源电路板两者电连接,以提供所述发光件其所需的能源,并控制其发光亮度。
前述的显微镜头装置,其中所述的套筒单元的外套筒的第一本体还具有一个自其外周面向外延伸的旋转部,且该旋转部的末端缘是呈齿状。
前述的显微镜头装置,其中该显微镜头装置还具有一个持握件及一条资料传输线,该持握件是连接于该主电路板上,而该资料传输线则是与该主电路板的影像感测器电连接,并将该影像感测器所撷取的影像传输至外界的一影像播放装置。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。为了达到上述目的,本发明显微镜头装置,是用于对一待测物进行显微放大观测,该显微镜头装置包含一控制单元、一观测单元、一光源单元,以及一套筒单元。
该控制单元,具有一主电路板,及多数相间隔设置于该主电路板上的感测开关。该观测单元是电连接于该主电路板并用以将观测到的该待测物的影像放大。该光源单元是与该主电路板形成电连接的照明光源。该套筒单元具有一固设于该主电路板上的导引筒、一可旋转地套设于该导引筒上的外套筒,及一可活动地穿设于该导引筒内并供该观测单元设置的镜头套筒,该外套筒具有一第一本体,一形成于该第一本体内周面上的导引部,及多数相间隔地形成于该第一本体外周面上的遮蔽部,且所述遮蔽部是对该主电路板上的所述感测开关形成遮蔽,该导引筒上形成设有多数开槽,该镜头套筒具有一第二本体,以及多数自该第二本体向外延伸,并分别穿伸过相对应的所述开槽并伸入该第一本体的导引部上的凸伸部。当该外套筒的第一本体在旋转时,就会借由其导引部与该镜头套筒上的凸伸部之间的配合,以驱动该镜头套筒的第二本体搭载该观测单元在该导引筒内移动以调整该观测单元与该待测物之间的距离,并是带动所述遮蔽部对该控制单元的相对应的感测开关形成遮蔽,再通过该主电路板所送出的信号传送到该光源单元以进行放大倍率的判断与亮度大小的调整。
借由上述技术方案,本发明显微镜头装置至少具有下列的优点及有益效果:
1、本发明利用该外套筒的第一本体旋转时,相对应地带动该镜头套筒在该导引筒内移动,进而调整设置于该镜头套筒上的观测单元与待测物之间的距离,借此可以形成放大倍率的调整。
2、此外,该外套筒的第一本体在旋转同时会带动所述遮蔽部对位于该主电路板上的相对应的感测开关形成遮蔽,使该感测开关可依据该外套筒的旋转量使该光源单元进行相对应的照明光源亮度的调整,进而能够达到该光源单元可配合放大倍数进行照明亮度调整的功效,可以增进各种放大倍率下的影像清晰度,有效地增广其有效的放大倍率范围。
综上所述,本发明提供了一种可以调整并侦测放大倍率且具有自身照明光源,可以依据放大倍率而调整光源照明亮度的显微镜头装置,其包含一具有多数感测开关的控制单元、一将观测到的待测物影像放大的观测单元、一接受该控制单元的信号而产生相对应的照明亮度的光源单元,以及一搭载该观测单元调整其与待测物之间的距离的套筒单元。本发明利用该套筒单元在旋转时搭载该观测单元在其内移动,以调整放大倍率,并同时对相对应的感测开关形成遮蔽,使感测开关可依据该套筒单元的旋转量来侦测放大倍率,并使该光源单元进行相对应的照明光源亮度的调整,进而能够达到可配合放大倍数进行照明亮度调整的功效,以增进其影像清晰度,有效地增广其有效的放大倍率范围。本发明具有上述诸多优点及实用价值,其不论在产品结构或功能上皆有较大改进,在技术上有显著的进步,并产生了好用及实用的效果,且较现有的显微镜头装置具有增进的突出功效,从而更加适于实用,诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是一说明现有的一种显微镜头装置的立体示意图。
图2是一说明图1显微镜头装置的内部构造的剖视示意图。
图3是一说明现有的一手持式显微辨识器的立体示意图。
图4是一说明现有的一手持式显微辨识器另一视角的分解立体示意图。
图5是一说明本发明显微镜头装置较佳实施例的分解立体示意图。
图6是一说明该较佳实施例的剖视状态的剖视图。
图7是一说明该较佳实施例是配合安装于一手持式显微辨识器上的使用状态示意图。
图8是一说明该较佳实施例是配合安装于一持握件上,并借由一资料传输线与外界的一播放装置相连接的使用状态示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的显微镜头装置其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效,在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式的说明,当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解,然而所附图式仅是提供参考与说明之用,并非用来对本发明加以限制。
请参阅图5、图6所示,图5是一说明本发明显微镜头装置较佳实施例的分解立体示意图,图6是一说明该较佳实施例的剖视状态的剖视图。本发明较佳实施例的显微镜头装置,用于对一待测物200进行显微放大观测,该显微镜头装置,包含一控制单元3、一观测单元4、一光源单元5、一套筒单元6,以及一透光罩8
上述的控制单元3,具有一主电路板31,及多数相间隔设置于该主电路板31上的感测开关32;
该主电路板31,是用于整合该观测单元4与该光源单元5之间的电路连结通讯,以及与外界装置(如一电脑、观测荧幕,或是资料储存设备)的资料传输;
所述的感测开关32,在本实施例中,是采用三个感测开关32相间隔设置于该主电路板31上的配置结构态样,而所述感测开关32为其感应端受到该套筒单元6遮蔽时,就会产生一信号的电子元件,在本实施例中是采用光遮断器,且该主电路板31则是利用所述感测开关32所产生的信号作为判断基准,借此控制该光源单元5的照明亮度。当然,也可以使用与光遮断器等效的电子元件来作为感测开关32,例如微动开关等等,并不应以本实施例所揭露为限。
上述的观测单元4,具有一镜头41,及一影像感测器42;
该镜头41,是固定于该套筒单元6上;
该影像感测器42,是设置于该主电路板31上并与该主电路板31电连接,该镜头41为一光学镜头,并可将观测到的待测物200影像放大,而该影像感测器42为一电子式影像处理元件,是与该镜头41相配合地将放大后的影像撷取后并输出,至于该影像感测器42是如何与该镜头41之间相配合地进行影像撷取,以及该感影像感测器42是如何与该主电路板31整合以进行撷取影像的初步处理及与外界荧幕或储存设备之间的传输,对于相关技术领域中具有通常知识的技术人员应属于可轻易实施的技术,故在此就不加以赘述。
上述的光源单元5,是与该主电路板31形成电连接,在本实施例中,该光源单元5具有一设置于该套筒单元6上并与该主电路板31电连接的光源电路板51,以及四相间隔地设置于该光源电路板51上并分别与其电连接的发光件52,并对该待测物200进行照明;
所述的发光件52,可以采用发光二极管、小型灯泡,或是其他等效的发光元件,且其数量也可以为一个或多数个,端视实际实施时的应用考量而定,并不应局限于本实施例的说明。
上述的套筒单元6,具有一固设于该主电路板31上并供该光源单元5的光源电路板51设置的导引筒61、一可旋转地套设于该导引筒61上的外套筒62,及一可活动地穿设于该导引筒61内并供该观测单元4设置的镜头套筒63;
该外套筒62,具有一第一本体621,一形成于该第一本体621内周面上并呈螺旋状的导引部622,及多数相间隔地形成于该第一本体621外周面上的遮蔽部623,且所述遮蔽部623是对该主电路板31上的所述感测开关32形成遮蔽;
该导引筒61,其上形成设有多数的开槽611(图5中因视角关系只显示出一个);
该镜头套筒63,具有一第二本体631,以及多数自该第二本体631向外延伸,并分别穿伸过相对应的所述开槽611并伸入该第一本体621的导引部622上的凸伸部632。
在此需要注意的是,该镜头套筒63的第二本体631上相间隔地形成设有二个贯穿的导孔633,所述导孔633的功效在于分别配合供二导电棒7穿伸,进而将该主电路板31及该光源电路板51两者电连接,以提供利用该主电路板31上的所述发光件52其所需的能源,并借由该主电路板31输至该光源电路板51的电压大小以决定所述发光件52的发光亮度。在本实施例中,是以导电棒7作为该主电路板31及该光源电路板51之间的能源暨控制信号传输的媒介,但是也可使用一般的电线以取代所述导电棒7,端视实际实施时的设计考量而定,在此并不加以设限。
另外,该套筒单元6的外套筒62的第一本体621,还具有一自其外周面向外延伸的旋转部624,且该旋转部624的末端缘是呈齿状,以提供使用者在旋转该外套筒62时一个更容易施力且摩擦力较佳的接触面,或是当该外套筒62是需要借由马达及齿轮(图中皆未显示)等机械化方式带动时,也可利用该旋转部624呈齿状的末端缘,以提供一与该齿轮相互啮合驱动的接触面。
上述的透光罩8,是套设于该套筒单元6的外套筒62的第一本体621上,该透光罩8上形成设有一贯穿孔81,进而使该观测单元4的镜头41可通过该贯穿孔81对该待测物200进行观测。该透光罩8的功效在于在观测时可提供一顶抵于该待测物200的接触点,以使整体显微镜头装置在观测时更为稳固,另外,该透光罩8还具有保护位于其相对内侧的该镜头41与该光源单元5等物件,可以防止其在使用时受到碰撞或刮伤而损坏。
当使用者用手旋转,或是借由驱动马达及齿轮旋转该外套筒62的第一本体621时,就会借由位于该第一本体621的内侧面的螺旋状的导引部622与该镜头套筒63上的凸伸部632之间的啮合相互配合,以带动该镜头套筒63的第二本体631搭载该观测单元4的镜头41在该导引筒61内移动,借此调整该镜头41与该待测物200之间的距离,进而调整对该待测物200所形成的放大倍率,且该外套筒62的第一本体621在旋转时,同时带动所述遮蔽部623对该控制单元3的相对应的感测开关32形成遮蔽,再通过该主电路板31所送出的电压信号传送到该光源单元5以进行放大倍率的判断与亮度大小的调整。
由于所述感测开关32的设置及配置位置皆是预先与所述遮蔽部623的配置位置进行整合,且所述遮蔽部623也可清楚反应出该第一本体621的旋转量(就代表对该待测物200的放大倍率),因此,当该第一本体621在旋转时,所述遮蔽部623就会根据该第一本体621的整体旋转量而对相对应的特定所述感测开关32形成遮蔽,而该主电路板31则可借由哪些感测开关32是受到遮蔽的资讯来判断该外套筒62目前的旋转量,以传输一适当的电压至该光源电路板51,借此设计,使所述发光件52可依据目前的放大倍率而产生最适宜的照明亮度,进而使该显微镜头装置所观测到的各种放大倍率的影像更清晰(例如,放大倍率越高时所需的照明亮度也越高),且由于其所能清楚观测到的放大倍率更广泛,因此能够有效地增进其所能涵盖的放大倍率范围,有助于整体显微放大效能的提升。
在此需要注意的是,由于不同的待测物200可能需要有不同的照明亮度,因此,也可借由相对应的程序设计,使该主电路板31具有强制改变所述发光件52所产生的照明亮度的功能。
请参阅图7所示,是一说明该较佳实施例是配合安装于一手持式显微辨识器上的使用状态示意图。本实施例的显微镜头装置,可配合设置并整合于如前述本案申请人所开发出的手持式显微辨识装置上,以配合该手持式显微辨识装置自身的显示荧幕来进行影像观测。
请参阅图8所示,是一说明该较佳实施例是配合安装于一持握件上,并借由一资料传输线与外界的一播放装置相连接的使用状态的示意图。本实施例的显微镜头装置,或是可以如图8所示般,利用该主电路板31(如图6所示)与一持握件300之间的连结,以提供使用者一可手持的握把,并搭配一与该主电路板31的影像感测器42电连接的资料传输线400(如USB传输线),以将该影像感测器42所撷取的影像传输至外界的一影像播放装置500(如一电脑荧幕)上,以借由该播放装置500进行显微影像的观测。而该主电路板31则可借由自该手持式显微辨识装置上的电源供应(电池),或是利用该播放装置500借由该资料传输线400所传来的电能以作为其自身的电能来源。
借由上述设计,本发明显微镜头装置在实际运作时具有以下的优点:
1、可轻易调整放大倍率:
使用者只需用手旋转该外套筒62,并借由外套筒62、镜头套筒63,及该导引筒61的结构以及三者之间的相互作动,就可调整该镜头41与该待测物200之间的距离,进而改变放大倍率,在使用上相当方便。
2、侦测放大倍率并调整照明亮度:
在该外套筒62旋转的同时,利用所述遮蔽部623与感测开关32相配合地进行旋转量的判断,以使该主电路板31传输一适当的电压至该光源电路板51,令所述的发光件52可以依据目前所侦测的放大倍率而产生最适宜的照明亮度,进而使该显微镜头装置所观测到的各种放大倍率的影像更加清晰,有效地增进其所能涵盖的放大倍率。
归纳上述,本发明的显微镜头装置,利用该外套筒62的第一本体621旋转时,带动该镜头套筒63的第二本体631搭载该观测单元4的镜头41在该导引筒61内移动,借此调整该镜头41与该待测物200之间的距离以达到放大倍率的调整,并同时带动所述遮蔽部623对位于该主电路板31上的相对应的感测开关32形成遮蔽,使该感测开关32可依据该外套筒62的旋转量(放大倍率)使该光源单元5进行相对应的照明光源亮度的调整,进而达到该光源单元5可配合放大倍数进行照明亮度调整的功效,以增进各种放大倍率下的影像清晰度,并能够有效地增广其有效的放大倍率范围,所以确实能达到本发明的目的及功效。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。