CN102636871B - 一种多功能数码显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于显微镜技术领域，尤其是涉及一种多功能数码显微镜，该显微镜可以依靠更换模块化部件，实现多功能化得新型显微镜，另外该显微镜还具有结构简单的光电转换器固定遮光罩和大行程载物台。本发明通过采用设置标准的模块放置空腔，配合使用多种不同功能的模块，是现有的显微镜可以实现多种功能，使显微镜现有的硬件基础得到了充分的使用。另外对载物台进行了结构改进，提高了载物台的调节行程，以配合显微镜进行多功能的改装。

Description

一种多功能数码显微镜

【技术领域】

本发明属于显微镜技术领域，尤其是涉及一种多功能数码显微镜。该显微镜可以依靠更换模块化部件，实现多功能化新型显微镜，另外该显微镜还具有结构简单的光电转换器固定遮光罩和大行程载物台。

【背景技术】

显微镜是人类各个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。光学显微镜通常由光学部分、照明部分和机械部分组成，无疑光学部分是最为关键的部分，它由目镜和物镜组成，显微镜是一种精密的光学设备，要求由物镜到目镜之间尽可能没有杂散光，这样才可以保证具有较好的观察效果，因此显微镜内部基本上都涂成黑色，而且其光路筒中均为粗糙表面。所以很多的光路筒内部都车削出螺纹，但是虽然采用了这些处理方式，但在实际使用的过程中依然没有办法彻底避免上述的杂散光的干扰。另外由于显微镜从发明以来，一直都是作为一种专用的科学研究设备在使用，而为了满足这种使用要求，陆续衍生出很多种类的专用显微镜。正是这种传统思维的作用，直到现在显微镜依然在延续这种设计制作方式，即每一种显微镜只有一个用途。这种现象导致很多科研结构和工厂，在生产研究过程中，都需要购置多种显微镜来满足使用需求。正是这种情况，造成了大量的资金浪费，同时过多种类的显微镜，也造成了大量的设备闲置。上述的这个问题，长期存在于行业中，至今也没有一个非常有效的技术解决方案。

【发明内容】

本发明的目的是提供具有标准放置空腔和可灵活调整光路的新型显微镜，通过上述的放置空腔，可以通过更换模块的方式，使同一种显微镜具备多种功能和使用用途。

为了达到上述的技术目的，本发明采用的技术解决方案包括以下技术内容：一种多功能数码显微镜，由显微镜支架、光学镜头部分及载物台等组成，所述的显微镜支架固定光路筒的位置设置有一空腔，该空腔下部设置有安装孔，上述的下部安装孔中设置有下光路筒，其特征在于：该空腔的上部设置有安装孔，上述的上部安装孔中设置有上光路筒，所述的上光路筒和下光路筒上设置有内螺纹或者外螺纹，通过异形螺母将上述的上光路筒和下光路筒固定在空腔上的安装孔上，该异形螺母为圆形，其上设置有与上光路筒和下光路筒上螺纹相配合的外螺纹或者内螺纹，该异形螺母中部设置有通过光线的通孔，所述的上光路筒一端安装有光电转换器，该光电转换器通过遮光罩安装固定在上光路筒上，所述的遮光罩一端设置有与光电转换器形状相配合的外罩，另外一端设置有圆筒状的连接端，该连接端上至少设置有两个连接爪，上光路筒一端设置有至少一圈固定槽，所述载物台上设置有调整手轮机构，该手轮机构由调整齿轮轴、齿轮轴固定座以及两个调整轮，即第一调整轮和第二调整轮组成。所述的齿轮轴固定座用于固定上述的调整齿轮轴，该齿轮轴固定座通过螺钉固定在载物台上，齿轮轴为套筒结构，内部的调整齿轮轴和外部的齿轮套分别与上述的两个调整轮连接，所述的贴近固定座的第一调整轮上设置有两个与固定座上两个固定螺钉位置相应的装配孔。

所述的异形螺母上的端面上设置有用于旋紧螺母的沉孔，所述的沉孔以等角度间隔设置在异形螺母的端面上。

所述的空腔内部粗糙且涂成黑色，且该空腔至少有一个侧壁为可拆卸结构。

所述的异形螺母为圆环形，其内壁设置有与光路筒螺纹相配合的螺纹，其端面上设置有至少两个通孔，通过该通孔利用螺钉将上述的异形螺母固定在显微镜支架上，所述的异形螺母设置有一个由外壁到内壁贯通的螺纹孔，其中设置有顶紧螺钉。

所述的连接爪上设置有螺纹孔，用于安装固定螺钉。

所述的齿轮轴固定座中部设置有安装孔，该安装孔与齿轮轴的套筒直径相配合，第一调整轮一端的中部设有一环形凸台，该凸台与套筒相连接，并带动该套筒转动。

所述的第二调整轮通过齿轮轴一端的螺纹与齿轮轴连接，该齿轮轴穿过齿轮轴固定座中的安装孔和第一调整轮中部的安装通孔后通过上述的螺纹与第二调整轮固定。

所述的光路筒上设置有环形灯固定件，用于固定环形灯，所述的环形灯灯体内侧为安装槽，该安装槽为圆筒状，其内部沿着安装槽内壁环形设置有至少两个弹性固定珠，固定件为圆筒状，且其一端与安装槽相配合，其外壁设置有环形固定槽，该固定槽尺寸与固定珠尺寸相应。

所述的固定珠设置在于安装槽侧壁相垂直的通孔中，该通孔的开口位置直径略小于固定珠尺寸，固定珠下部通孔中设置有弹簧。

所述的固定槽的侧壁向外倾斜，使其截面呈梯形或者圆弧形。

通过采用上述的技术解决方案，本发明获得了以下优点和积极的技术效果：本发明通过采用在显微镜主支架上设置一个标准模块安装空腔，可以实现通过更换不同的功能模块实现显微镜多功能化。为了实现上述的功能，本发明还对显微镜的光路筒和载物台进行多处适应性修改，配合实现显微镜的多功能化。首先本发明通过采用两段式的光路筒，不但简化了光路筒的结构，同时也使上述的光路筒具备了调整光程的功能，使显微镜具备了更大范围的焦距调整能力，另外还利用上述的空腔有效地吸收了光路筒中杂散光，提高了显微镜的观察显示效果；另外本发明通过采用结构紧凑的载物台调整手轮机构，大幅度调高了载物台的移动行程，这种行程的调整可以满足由体式镜到生物显微镜等多种不同显微镜对载物台的位置要求，为显微镜的多功能化提供了必要的条件；另外本发明还通过采用新结构的遮光罩，显著提高了对光电转换器的安装精度和装配质量，进一步提高了显微镜的光电转换效果；本发明还通过在下光路筒上安装或者直接加工出环形灯固定件，配合采用固定珠结构的环形灯，实现了环形灯的快速高精度安装，显著的提高了环形灯的照明效果；本发明采用了两段式的光路筒，通过采用这种结构的光路筒，使本发明可以在光路筒中加入模块空腔，同时这种结构的两段光路筒可以明显降低生产成本，因为可以将上述的两段光路筒中的一段制作成标准部件，对显微镜管路长度的调整，则通过调整和更换另外一段光路筒来完成。本发明通过采用上述的结构，还可以获得另外一个显著优点，就是可以显著降低光路筒中的杂散光，因为标准模块安装空腔中具有粗糙的表面，同时其腔体的体积也较大，而且位于整个光路的中部，很多杂散光会进入到该空腔中。因此实际使用过程中，可以显著提高显微镜的成像清晰度。

总之，本发明通过采用上述的一系列技术改进，提供了一种新型的多功能显微镜，该显微镜通过更换不同的功能模块，可以作为多种不同类型的显微镜使用，真正实现了一镜多能，彻底避免了原有显微镜使用过程中，一镜一用途的现象，大幅降低了使用单位的成本。

【附图说明】

图1为本发明的主支架部分结构分解示意图；

图2为本发明显微镜光电转换装置的结构分解示意图；

图3本发明载物台的结构分解示意图；

图4本发明载物台的整体结构示意图；

图5为本发明环形灯固定件的分解示意图；

图6为本发明环形灯固定件的整体结构示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明进行进一步的说明：

如图1-6所示，本发明是为了实现显微镜多功能化所做出的技术改进。一种多功能数码显微镜，由显微镜支架、光学镜头部分及载物台等组成，其特征在于：所述的显微镜支架固定光路筒的位置设置有一空腔，该空腔的上部和下部设置有安装孔，上述的两个安装孔中分别设置有上光路筒和下光路筒，所述的上光路筒和下光路筒上设置有内螺纹或者外螺纹，该上光路筒和下光路筒通过异形螺母将上述的上光路筒和下光路筒固定在空腔上的安装孔上，该异形螺母为圆形，其上设置有与上光路筒和下光路筒上螺纹相配合的外螺纹或者内螺纹，该异形螺母中部设置有通过光线的通孔，所述的上光路筒一端安装有光电转换器，该光电转换器通过遮光罩安装固定在上光路筒上，所述的遮光罩一端设置有与光电转换器形状相配合的外罩，另外一端设置有圆筒状的连接端，该连接端上至少设置有两个连接爪，固定套筒的一端的设置有至少一圈固定槽，所述载物台上设置有调整手轮机构，该手轮机构由调整齿轮轴、齿轮轴固定座以及两个调整轮，即第一调整轮和第二调整轮组成，所述的齿轮轴固定座用于固定上述的调整齿轮轴，该齿轮轴固定座通过螺钉固定在载物台上，齿轮轴为套筒结构，内部的调整齿轮轴和外部的齿轮套分别与上述的两个调整轮连接，所述的贴近固定座的第一调整轮上设置有两个与固定座上两个固定螺钉位置相应的装配孔。

由于本发明改进的内容较多，为了便于说明，下面安装改进内容分别进行说明：

如图1所示，本发明的多功能显微镜由显微镜支架、光学镜头部分及载物台等组成，所做出的技术改进是在所述的显微镜支架101固定光路筒的位置设置有一空腔102，该空腔102的上部和下部设置有安装孔103，这两个安装孔103的位置在同一条轴线上，上述的两个安装孔103中分别设置有上光路筒104和下光路筒105，这样在安装了上光路筒104和下光路筒105之后，与上述的空腔102共同构成显微镜的光程。另外为了提高上述空腔102对杂散光的吸收效果，所述的空腔102内部粗糙且涂成黑色。所述的上光路筒104和下光路筒105上设置有内螺纹或者外螺纹，该上光路筒104和下光路筒105通过异形螺母106固定在空腔102上的安装孔103上，该异形螺母106为圆形，其上设置有与上光路筒104和下光路筒105上螺纹相配合的外螺纹或者内螺纹，该异形螺母106中部设置有通过光线的通孔107。如图1所示，本发明中的上光路筒中还公开了另外一种结构的异形螺母，所述的异形螺母为圆环形，其内壁设置有与光路筒螺纹相配合的螺纹，其端面上设置有至少两个通孔，通过该通孔利用螺钉将上述的异形螺母固定在显微镜支架上。采用这种结构的异形螺母，其优点是可以配合使用具有较长螺纹的光路筒，这样就可以实现对光路筒中的光程进行一定幅度的调整，使同一规格的光路筒可以适应多种光程需求。另外为了保证调整好的光路筒被可靠地固定在该位置，所述的异形螺母设置有一个由外壁到内壁贯通的螺纹孔，其中设置有顶紧螺钉。这样就可以利用上述的顶紧螺钉锁紧光路筒。由于上述的上光路筒104和下光路筒105在安装时，需要在空间非常狭小的空腔102中操作，因此在所述的异形螺母106上的端面上设置有用于旋紧螺母的沉孔108。沉孔108以等角度间隔设置在异形螺母106的端面上。这样就可以利用这些沉孔108作为工艺孔，将上述的上光路筒104和下光路筒105安装在空腔102上的两个安装孔103中。另外需要说明的一点就是所述的空腔102至少有一个侧壁为可以拆卸结构。通过这个可拆卸的侧壁，不但可以实现安装上光路筒104和下光路筒105，同时也是更换标准模块的安装开口。

图2所示，本发明是针对现有数码显微镜，光电转换装置部分的安装固定及遮光提供的一种改进方式。主要是针对光电转换器遮光罩，该遮光罩201和与该遮光罩相固定的光电转换器202，该光电转换装置202一般固定在一块电路板203上，其该电路板203上还设置有两个用于固定的通孔204。上述的遮光罩201与用于固定遮光罩201和光电转换器202的上光路筒104固定，共同组成一个完整的光电转换装置。在本发明中所进行的技术改进为：在所述的遮光罩201一端设置有与光电转换器形状相配合的外罩206，该外罩206一般为一方形的凹坑，该凹坑的形状与光电转换器202形状相配合，用于密封安装光电转换器202。另外一端设置有圆筒状的连接端207，该连接端207和方形凹坑之间相互连通，该连接端207上至少设置有两个连接爪208，该连接爪208的端部设有向内扣合的凸端，正好扣入固定槽209中。上光路筒104一端设置有至少一圈固定槽209，连接端207上的连接爪208通过卡合固定的方式，固定在固定槽209中，实现遮光罩201与上光路筒104之间的固定连接。为了保证遮光罩201具有良好的遮光效果，上述的遮光罩201采用不透明材料制作，例如：使用金属或者深色塑胶制作。另外所述的固定槽209可以设置在上光路筒104的内壁或者外壁。采用上述两种开设在不同位置的固定槽209，只需要对连接爪208的形状和位置进行简单改动，即可实现上述的上光路筒104与遮光罩201之间的连接。为了使上述的遮光罩201具有一定的调整能力，同时进一步提高遮光罩201的固定强度。在所述的连接爪208上设置有螺纹孔210，用于安装固定螺钉。使用的时候，在调整好遮光罩201的安装位置后，通过紧固上述的固定螺钉，即可将遮光罩201牢固地固定在上光路筒104上。

由于光电转换器202一般固定在一块电路板203上，该电路板203上还设置有两个用于固定的通孔204。故在遮光罩201上还设置有对应的通孔211，该通孔211与光电转换器202上的通孔204位置相应，通过螺栓利用上述的通孔将遮光罩201和光电转换器202固定为一体。即可实现遮光罩201与光电转转换器202之间的连接。

如图3和图4所示，本发明为了实现显微镜的多功能化，针对现有的显微镜载物台进行了适应性改进，主要为了提供一种长行程的载物台，为显微镜的多功能化提供一个必要的平台。改进的具体内容主要涉及载物台调整手轮机构的结构，该调整手轮机构由调整齿轮轴301、齿轮轴固定座302以及两个调整轮，即第一调整轮303和第二调整轮304组成，第一调整轮303和第二调整轮304分别负责调整显微镜载物台在X轴和Y轴方向的移动。所述的齿轮轴固定座302用于固定上述的调整齿轮轴301，该齿轮轴固定座302通过螺钉紧固在载物台305上，齿轮轴301为套筒结构，内部的齿轮轴和外部的齿轮轴套筒分别与上述的两个调整轮连接，所进行的技术改进首先是将上述的齿轮轴和齿轮轴的套筒的长度压缩，并同时采用厚度较小的调整轮。所述的贴近齿轮轴固定座的第一调整轮上设置有两个与固定座上两个固定螺钉位置相应的装配孔。通过设置上述的这两个装配孔306，保证了上述的调整轮在结构压缩之后，为齿轮轴固定座302的安装提供了必要的装配条件。所述的齿轮轴固定座302中部设置有安装孔307，该安装孔307与齿轮轴的套筒直径相配合，第一调整轮303一端的中部设有一环形凸台，该凸台端部通过齿或者键的结构与套筒相连接，并带动该套筒转动。从而实现对载物台305的一个轴向移动的控制。所述的第二调整轮304通过齿轮轴301一端的螺纹与齿轮轴301连接并固定，该齿轮轴301穿过齿轮轴固定座302中的安装孔307和第一调整轮303中部的安装通孔后，通过上述的螺纹与第二调整轮304固定。该齿轮轴301的另外一端同样与载物台305上的另外一个轴向移动装置向连接，并控制该载物台305在另外一个轴向的移动。

如图5和图6所示，本发明为了实现显微镜的多功能化，尤其是为了实现在作为体式显微镜使用过程中的专用环形灯安装装置。该装置可以快速准确的实现环形灯的安装。其结构由环形灯灯体401和用于固定环形灯的固定件402构成，在本发明中所做出的主要技术改进为环形灯灯体401内侧设置安装槽403，该安装槽403为圆筒状，因为显微镜一般都是采用这种圆形的结构设计，其内部沿着安装槽403内壁环形设置有至少两个弹性固定珠404，这里固定珠404的设置一般情况下最好为三个或者四个，因为三个则正好间隔120度设置一个固定珠404，这样可以使固定珠404之间的受力均衡，当然采用四个也是要等间隔设置。固定件402为圆筒状，且其一端与安装槽403相配合，并且正好可以插入上述的安装槽403中。固定件402的外壁设置有环形固定槽405，该固定槽405尺寸与固定珠404尺寸相应。使用的时候，固定珠404在用力挤压的时候，就可以卡合在上述的固定槽405中，从而与固定槽405结合为一体的环形灯灯体401一起固定在固定件402上。上述的固定件402可以固定在显微镜上，而对于新型的显微镜而言，则可以将镜筒上直接固定相应的固定件402，以方便后期的环形灯安装。所述的固定珠404设置在于安装槽403侧壁相垂直的通孔中，该通孔的开口位置直径略小于固定珠404尺寸，这样可以防止固定珠404脱落，固定珠404下部通孔中设置有弹簧。利用弹簧的弹力可以保证上述的固定珠404具有一定的弹性，从而将环形灯固定在固定件402上。为了便于固定珠404进出固定槽405，所述的固定槽405的侧壁向外倾斜，使其截面呈梯形或者圆弧形。这样可以利用斜面的侧向作用力，压缩固定珠404，使固定珠更加容易脱出固定槽405中。

上述优选实施例的描述使得本领域技术人员能够制造和利用本发明。本领域技术人员不需要付出创造性劳动就可以根据这里给出的一般原则实现对本实施例的各种修改。因此，本发明并不局限于本文所示的实施例，而是与在此所附的权利要求的最大保护范围一致。

Claims (10)

1.一种多功能数码显微镜，由显微镜支架、光学镜头部分及载物台等组成，所述的显微镜支架固定光路筒的位置设置有一空腔，该空腔下部设置有安装孔，上述的下部安装孔中设置有下光路筒，其特征在于：该空腔的上部设置有安装孔，上述的上部安装孔中设置有上光路筒，所述的上光路筒和下光路筒上设置有内螺纹或者外螺纹，该上光路筒和下光路筒通过异形螺母将上述的上光路筒和下光路筒固定在空腔上的安装孔上，该异形螺母为圆形，其上设置有与上光路筒和下光路筒上螺纹相配合的外螺纹或者内螺纹，该异形螺母中部设置有通过光线的通孔，所述的上光路筒一端安装有光电转换器，该光电转换器通过遮光罩安装固定在上光路筒上，所述的遮光罩一端设置有与光电转换器形状相配合的外罩，另外一端设置有圆筒状的连接端，该连接端上至少设置有两个连接爪，上光路筒一端设置有至少一圈固定槽，所述载物台上设置有调整手轮机构，该手轮机构由调整齿轮轴、齿轮轴固定座以及两个调整轮，即第一调整轮和第二调整轮组成，所述的齿轮轴固定座用于固定上述的调整齿轮轴，该齿轮轴固定座通过螺钉固定在载物台上，齿轮轴为套筒结构，内部的调整齿轮轴和外部的齿轮套分别与上述的两个调整轮连接，贴近固定座的所述第一调整轮上设置有两个与固定座上两个固定螺钉位置相应的装配孔。

2.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的异形螺母上的端面上设置有用于旋紧螺母的沉孔，所述的沉孔以等角度间隔设置在异形螺母的端面上。

3.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的空腔内部粗糙且涂成黑色，且该空腔至少有一个侧壁为可拆卸结构。

4.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的异形螺母为圆环形，其内壁设置有与光路筒螺纹相配合的螺纹，其端面上设置有至少两个通孔，通过该通孔利用螺钉将上述的异形螺母固定在显微镜支架上，所述的异形螺母设置有一个由外壁到内壁贯通的螺纹孔，其中设置有顶紧螺钉。

5.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的连接爪上设置有螺纹孔，用于安装固定螺钉。

6.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的齿轮轴固定座中部设置有安装孔，该安装孔与齿轮轴的套筒直径相配合，第一调整轮一端的中部设有一环形凸台，该凸台与套筒相连接，并带动该套筒转动。

7.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的第二调整轮通过齿轮轴一端的螺纹与齿轮轴连接，该齿轮轴穿过齿轮轴固定座中的安装孔和第一调整轮中部的安装通孔后通过上述的螺纹与第二调整轮固定。

8.根据权利要求1所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的光路筒上设置有环形灯固定件，用于固定环形灯，所述的环形灯灯体内侧为安装槽，该安装槽为圆筒状，其内部沿着安装槽内壁环形设置有至少两个弹性固定珠，固定件为圆筒状，且其一端与安装槽相配合，其外壁设置有环形固定槽，该固定槽尺寸与固定珠尺寸相应。

9.根据权利要求8所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的固定珠设置在于安装槽侧壁相垂直的通孔中，该通孔的开口位置直径略小于固定珠尺寸，固定珠下部通孔中设置有弹簧。

10.根据权利要求8所述的一种多功能数码显微镜，其特征在于：所述的固定槽的侧壁向外倾斜，使其截面呈梯形或者圆弧形。