CN105264435A - 显微镜观测筒智能手机适配器 - Google Patents

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Abstract

本发明一般涉及用于将图像捕捉设备安装到光学观察仪器，诸如显微镜、望远镜或双目望远镜，的方法和设备。更具体地，本发明的一些实施例涉及用于将智能手机安装到显微镜的观测筒的装置。光学观察仪器可以具有观测筒以及附接到其的目镜。适配器可以包括配置成安装在观测筒上的观测筒环安装件。观测筒安装件可以被配置成与所安装的环安装件啮合。图像捕捉设备固定器可以被配置成与观测筒安装件耦接并且配置成接纳图像捕捉设备。图像捕捉设备可以是常见设备，诸如智能手机。可选择地，窗可以被包括在观测筒安装件中以促进目镜标记的观察。

Description

显微镜观测筒智能手机适配器
相关申请数据的交叉引用
本申请要求在2013年6月5日提交的美国临时申请No.61/831,433和在2013年9月6日提交的美国专利申请No.14/019,858的权益。其全部公开内容通过引用全部内容并入本文以用于所有目的。
背景技术
本发明一般涉及用于将图像捕捉设备安装到光学观察仪器(诸如显微镜、望远镜或双筒望远镜)的方法和设备。更具体地，本发明的一些实施例涉及用于将智能手机安装到光学观察仪器的观测筒的装置。
光学仪器可以用于增强图像以由用户观察。例如，望远镜可以有助于远程对象的观测，并且显微镜可以有助于对于肉眼观测太小的对象的观测。可以期望将图像捕捉设备安装到光学仪器，使得增强的图像可以被图像捕捉设备捕捉、记录或传送。尽管已经开发了一些适配器，但是本领域中需要更稳健的适配器以及具有比较便宜的部件的适配器。
发明内容
显微镜的使用在医学领域内是普遍的，以用于工作区的观察。观测筒或共观测筒的使用对于主视野的教学和记录是特别普遍的。本文所描述的适配器设备可以提供将诸如智能手机(包括iPhoneTM、SamsungGalaxyTM手机、BlackberryTM设备或具有图像捕捉设备的其它移动处理器)的常见设备适配到光学观察仪器的观测/共观测筒以用于图像和视频捕捉与传送的能力。
在一些实施例中，提供了一种用于将图像捕捉设备安装到光学观察仪器的适配器系统。光学观察仪器可以具有观测筒以及附接到其的目镜。适配器可以包括配置成稳固地安装在观测筒上的观测筒环安装件。观测筒安装件可以被配置成与所安装的环安装件啮合。图像捕捉设备固定器可以被配置成与观测筒安装件耦接并且配置成接纳图像捕捉设备。图像捕捉设备可以是常见设备，诸如智能手机。
在一些实施例中，观测筒环安装件被配置成远离目镜安装在观测筒上。可选择地，观测筒环安装件被配置成通过移除光学观察仪器的目镜、将环安装件安装在观测筒上以及然后在环安装件安装之后重新安装光学观察仪器的目镜来安装。在一些实施例中，观测筒安装件被配置成通过在光学观察仪器的目镜之上滑动来与环安装件耦接。可选择地，观测筒安装件包括促进目镜上的标记的观察的观察窗。标记可以包括目镜放大倍率值和/或其它目镜信息。此外，在一些实施例中，所安装的观测筒安装件容许目镜放大倍率的调节。观测筒安装件可以利用圆周夹具机构与环安装件耦接。这可以容许系统与环安装件的快速简单的连接和断开。可选择地，适配器不包括透镜，以便降低制造成本。
在一些实施例中，提供了一种用于改造光学观察仪器以使得图像捕捉设备可以安装到光学观察仪器的方法。光学观察仪器可以具有观测筒以及附接到其的目镜。该方法可以包括：将观测筒环安装件安装在观测筒上；将观测筒安装件固定在环安装件之上；以及将图像捕捉设备固定器与观测筒安装件耦接。可选择地，观测筒环安装件可以远离目镜安装在观测筒上。在一些实施例中，该方法还包括在将观测筒环安装件安装在观测筒上之前移除光学观察仪器的目镜以及在将观测筒环安装件安装在观测筒上之后重新安装光学观察仪器的目镜。
在一些实施例中，在将观测筒安装件固定到环安装件之前，观测筒安装件可以在目镜之上滑动。可选择地，观测筒安装包括促进目镜标记的观察的观察窗。在某些实施例中，当安装在光学观察仪器上时，所固定的观测筒安装件容许目镜放大倍率的调节。在一些实施例中，使用圆周夹具机构将观测筒安装件固定到环安装件。可选择地，光学观察仪器的改造不增加、移除或代替透镜。
在某些实施例中，提供了一种用于将智能手机安装到显微镜的适配器系统。该系统可以包括被配置成安装在观测筒上的观测筒环安装件。该系统还可以包括具有圆周夹具以及观察窗的观测筒安装件。观测筒安装件可以被配置成在目镜之上滑动并且与环安装件啮合。观察窗可以被配置成促进目镜标记的观察。智能手机固定器可以被配置成与观测筒安装件耦接并且配置成接纳智能手机。智能手机固定器还可以被配置成将所接纳的智能手机的相机与显微镜的光轴对准。适配器系统的某些实施例不包括透镜，以便降低制造成本。在一些实施例中，当适配器系统被连接到显微镜时，适配器系统容许调节显微镜的目镜放大倍率。
还在本发明的另一实施例中，提供了一种用于改造显微镜以使得智能手机可以安装到显微镜的方法。该方法可以包括如下步骤：从观测筒中移除显微镜的目镜并且将观测筒环安装件安装在观测筒上。此后，目镜可以被重新安装回观测筒。观测筒安装件可以在重新安装的目镜之上滑动并且利用圆周夹具固定到环安装件。然后，智能手机固定器可以与所固定的观测筒安装件耦接。可选择地，观测筒安装件可以具有用于促进目镜标记的观察的观察窗。
尽管以上已经详细描述了示例性实施例，但是许多变化是可用的。本发明的进一步特征，其本质和各种优势将从附图和下面的具体实施方式中更明显。
附图说明
图1A至1C是示例性智能手机显微镜观测筒适配器的多个视图；以及
图2是根据本发明的一些方面改造光学观察仪器的示例性方法。
具体实施方式
图1A至1C是示例性观测筒适配器10的多个视图。如在图1A至1C中示出的，示例性适配器包括观测筒环安装件12、观测筒安装件14以及图像捕捉设备固定器16。观测筒18和目镜20可以是显微镜的部件。当示例性适配器10被安装在显微镜上时，图像捕捉设备固定器16可以接收图像捕捉设备22并且将设备22的相机与显微镜的光轴对准。此后，设备22可以用于捕捉、记录或传送显微镜视野的图像。
观测筒环安装件12可以定义为被配置成安装在观测筒外壳18之上的环。环安装件12优选地被配置成与观测筒18稳固地耦接，以最小化所安装的环安装件12的轴向旋转。在一些实施例中，环安装件12的尺寸被配置成与特殊制造商的观测筒外壳18适当地紧密配合。例如，第一环安装件可以被配置成与卡尔·蔡司(CarlZeiss)观测筒摩擦配合，而第二环安装件可以被配置成与哈格·斯特雷特(HaagStreit)观测筒摩擦配合。可选择地，环安装件12可以包括用于将环安装件12固定到观测筒18的啮合特征。例如，圆周夹具可以用于将环安装件12固定到观测筒18。因此，环安装件12可以被配置成配合一系列的观测筒尺寸。环安装件12可以包括裂缝以形成C形状，以便容纳一系列的观测筒直径。该特征可以容许适配器10适应各种观测筒18。虽然观测筒环12被示例为具有圆柱形外表面，其它外表面配置是可能的。在一些实施例中，观测筒环12的外表面可以包括用于与观测筒安装件14耦接的啮合特征。一些实施例可以是花键的、带纹槽的或否则可锁的接口，用于将观测筒安装件14径向索引到环安装件12。
观测筒安装件14可以包括远端部分24和近端部分26。远端部分24可以由配置成与观测筒环安装件12适当地紧密配合的部分定义。如在图1A至1C中说明的，示例性观测筒安装件14包括尺寸被配置成安装在环安装件12之上的一般圆柱形远端部分24。观测筒安装件14优选地被配置成与环安装件12稳固地耦接。在一些实施例中，观测筒安装件14包括用于将观测筒安装件14耦接到环安装件12的一个或多个啮合特征。例如，圆周夹具28可以用于将环安装件12固定到观测筒18。其它啮合特征(诸如螺纹啮合特征、燕尾榫啮合特征、凸轮夹具机构、花键特征等)是可能的。啮合特征优选地将提供适配器10的快速简单的连接与断开，因此容许用户容易地在每个配置之间切换。
近端部分26可以被配置成固定图像捕捉设备固定器16。近端部分26可以包括对应于图像捕捉设备固定器16并且可以利用一个或多个啮合特征固定到图像捕捉设备固定器16的正面。依赖于相应的啮合特征是如何对准的，图像捕捉设备固定器16可以以各种不同的取向固定到观测筒安装件14。这可以容许用户在人像或景观图像/视频捕捉配置之间选择。优选地，近端部分26的背面包括用于接纳和覆盖目镜20的圆柱形部分，以便限制环境光泄漏。
在一些实施例中，观测筒安装件14可以包括观察窗30。观察窗30可以促进目镜标记的观察。该标记可以包括目镜放大倍率值和/或其它目镜信息。优选地，尽管观测筒14被固定到环安装件12，目镜放大倍率仍可以被调节。该特征可以给予用户超过图像捕捉设备22的自动聚焦能力的放大和聚焦光学观察仪器的能力。
如在图1A至1C中说明的，图像捕捉设备固定器16包括手机壳并且图像捕捉设备22是智能手机。在一些实施例中，图像捕捉设备固定器16被配置成使得图像捕捉设备22可以滑进或咬合(snap)到图像捕捉设备固定器16。虽然图像捕捉设备固定器16是按照特定的智能手机22配置的，其它配置可能与其它类型的智能手机(例如，BlackberryTM手机、SamsungTM手机、AppleTM手机等)或设备(例如，包括图像捕捉设备的音乐播放器、视频播放器、PDA设备等)对应。
在一些实施例中，图像捕捉设备固定器16可以与具有用于接纳其它类型的图像捕捉设备22的替代配置的其它图像捕捉设备固定器16互换。相应地，观测筒安装件14可以具有用于接纳各种图像捕捉设备固定器16的通用的近端部分26。该特征可以给适配器10提供接纳各种图像捕捉设备22到适配器10并且居中观察到适配器10的各种图像捕捉设备22的能力。在一些实施例中，适配器10可以不依赖观测筒目镜放大倍率。优选地，适配器不妨碍最优化照明的能力。
图2是根据本发明的一些方面改造光学观察仪器的示例性方法32。在步骤34处，目镜可以从光学观察仪器的观测筒中移除。在步骤36处，专用的环安装件可以安装到观测筒上。在步骤38处，目镜被重新安装在观测筒外壳中。在步骤40处，观测筒安装件在目镜之上滑动并且在步骤42处，观测筒安装件啮合环安装件。在一些实施例中，观测筒安装件可以通过紧缩夹具机构以将观测筒安装件与观测筒固定来固定。在步骤44处，图像捕捉设备固定器可以连接到观测筒安装件。在步骤46处，诸如智能手机的图像捕捉设备可以安装到固定器中。此后，照片和视频可以如操作者所期望的被捕捉和传送。
虽然本文所说明的方法32可以描述为一系列连续的步骤，这些步骤都不限于任何特定的次序。例如，在将固定器连接到观测筒安装件44之前，图像捕捉设备可以安装到相应的固定器46中。附加地，应该理解以上所述本发明的各种说明性的实施例已经仅作为示例而非限制呈现。因此，本发明的宽度和范围不应该被任何以上所述示例性实施例限制，而应该仅根据下面的权利要求和它们的等价物来定义。

Claims (20)

1.一种用于将图像捕捉设备安装到光学观察仪器的适配器系统，所述光学观察仪器具有观测筒以及附接到所述观测筒的目镜，所述适配器包括：
观测筒环安装件，被配置成安装在观测筒上；
观测筒安装件，被配置成与环安装件啮合；以及
图像捕捉设备固定器，被配置成与观测筒安装件耦接并且接纳图像捕捉设备。
2.根据权利要求1所述的适配器系统，其中观测筒环安装件被配置成在目镜的末端安装在观测筒上。
3.根据权利要求2所述的适配器系统，其中观测筒环安装件被配置成通过在安装之前移除光学观察仪器的目镜并且在安装之后重新安装光学观察仪器的目镜来安装。
4.根据权利要求1所述的适配器系统，其中观测筒安装件被配置成通过在目镜之上滑动来与环安装件耦接。
5.根据权利要求4所述的适配器系统，其中观测筒安装件包括便于目镜标记的观察的观察窗。
6.根据权利要求4所述的适配器系统，其中当被安装在光学观察仪器上时，观测筒安装件容许目镜放大倍率的调节。
7.根据权利要求1所述的适配器系统，其中观测筒安装件利用圆周夹具机构与环安装件耦接。
8.根据权利要求1所述的适配器系统，其中适配器不包括透镜。
9.一种改造光学观察仪器以使得图像捕捉设备能够安装到光学观察仪器的方法，所述光学观察仪器具有观测筒以及附接到所述观测筒的目镜，所述方法包括：
将观测筒环安装件安装在观测筒上；
将观测筒安装件固定在环安装件之上；以及
将图像捕捉设备固定器与观测筒安装件耦接。
10.根据权利要求9所述的方法，其中观测筒环安装件被远离目镜安装在观测筒上。
11.根据权利要求10所述的方法，还包括以下步骤：
在将观测筒环安装件安装在观测筒上之前移除光学观察仪器的目镜；以及
在将观测筒环安装件安装在观测筒上之后重新安装光学观察仪器的目镜。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括在将观测筒安装件固定到环安装件之前在目镜之上滑动观测筒安装件的步骤。
13.根据权利要求12所述的方法，其中观测筒安装件包括便于目镜上的标记的观察的观察窗。
14.根据权利要求12所述的方法，其中当被安装在光学观察仪器上时，所固定的观测筒安装件容许目镜放大倍率的调节。
15.根据权利要求9所述的方法，其中利用圆周夹具机构将观测筒安装件固定到环安装件。
16.根据权利要求9所述的方法，其中光学观察仪器的改造不向光学观察系统增加透镜。
17.一种用于将智能手机安装到显微镜的适配器系统，所述显微镜具有观测筒以及附接到所述观测筒的目镜，所述适配器包括：
观测筒环安装件，被配置成安装在观测筒上；
具有圆周夹具和观察窗的观测筒安装件，所述观测筒安装件被配置成在目镜之上滑动并且与环安装件啮合，所述观察窗被配置成便于目镜标记的观察；以及
智能手机固定器，被配置成与观测筒安装件耦接并且接纳智能手机，所述智能手机固定器还被配置成将所接纳的智能手机的相机与显微镜的光轴对准。
18.根据权利要求17所述的适配器系统，其中所述适配器系统不包括透镜。
19.根据权利要求17所述的适配器系统，其中当所述适配器系统连接到显微镜时，所述适配器系统容许调节显微镜的目镜放大倍率。
20.一种改造显微镜以使得智能手机能够安装到显微镜的方法，所述显微镜具有观测筒以及附接到所述观测筒的目镜，所述方法包括：
从观测筒移除显微镜的目镜；
将观测筒环安装件安装在观测筒上；
将目镜重新安装回观测筒；
在重新安装的目镜之上滑动观测筒安装件；
利用圆周夹具将观测筒安装件固定在环安装件之上；以及
将智能手机固定器与所固定的观测筒安装件耦接，所述观测筒安装件具有便于目镜标记的观察的观察窗。
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