CN107367829A - 单镜头分光变倍显微镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种单镜头分光变倍显微镜系统，涉及光学技术领域，包括光源，光源上方设有计数池，计数池上方设有一个高倍物镜，物镜上方设置分光镜，分光镜的一侧设置第一透镜，另一侧设置第二透镜，第一透镜后方设置第一CCD传感器，第二透镜的后方设有反射镜，反光镜的出光光路上设置转像镜，转像镜的后方设置第二CCD传感器。与现有技术相比，本发明可以解决采用手动调节至高倍成像，存在耗时，且难快速准确查找阳性区域的问题；采用自动调节至高倍，存在阳性区域有可能会偏离视野的问题。

Description

单镜头分光变倍显微镜系统
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其是一种用于尿沉渣检测设备中的单镜头分光变倍显微系统。
背景技术
目前，对于用于尿液分析的检测设备中多采用双镜头显微系统和自动连续变倍显微系统的技术。其中，双镜头显微系统技术包括高倍物镜、低倍物镜、光源、 2 个物镜连接筒，以及分别安装于物镜连接筒上方的 2个 CCD 传感器；它们分别构成高、低倍显微系统；这种显微系统的高倍和低倍成像区域不在同一处，低倍观察到阳性成分后需要手动调节至高倍成像，比较耗时，也很难快速准确查找阳性区域。自动连续变倍显微系统技术为低倍系统观察到阳性成分后，自动调节至高倍系统，但是在调节至高倍系统时阳性区域容易偏离视野。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种单镜头分光变倍显微系统，它可以解决手动调节耗时、自动调节容易偏离视野的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：这种单镜头分光变倍显微镜系统，包括光源，所述光源上方设有计数池，其特征在于：所述计数池上方设有一个高倍物镜，所述物镜上方设置分光镜，所述分光镜的一侧设置第一透镜，另一侧设置第二透镜，所述第一透镜后方设置第一CCD传感器，所述第二透镜的后方设有反射镜，所述反光镜的出光光路上设置转像镜，所述转像镜的后方设置第二CCD传感器；
所述光源、计数池、物镜、分光镜、第一透镜、第一CCD传感器构成主光路系统；所述光源、计数池、物镜、分光镜、第二透镜、反射镜、转像镜、第二CCD传感器构成支光路系统，所述主光路系统与所述支光路系统的成像倍数不同。
上述技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述主光路系统成像倍数=N*所述支光路系统成像倍数，所述转像镜设为(f1/f2)*(1/N)倍，其中f1是所述物镜焦距，f2是所述第二透镜焦距。
进一步的：所述第二透镜为高倍透镜，所述转像镜设为(f1/f2)倍，其中，f1为物镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。
这种单镜头分光变倍显微镜系统，包括光源，所述光源上方设有计数池，其特征在于：所述计数池上方设有一个高倍物镜，所述物镜上方设置分光镜，所述分光镜的一侧设置高倍透镜，另一侧设置低倍透镜，所述高倍透镜后方设置第一CCD传感器，所述低倍透镜的后方设置第二CCD传感器。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、只用一个物镜，使得主光路系统和支光路系统的不同倍数的成像同时在一个区域，避免了手动查找被测物区域；低倍观察到被测物区域后，也无需从低倍变倍到高倍，极大的方便了被测物的定位和查找；主光路和支光路同时观察同一被测物，分别从分辨率和视场方面分析，使得对被测物的计数以及特性分析的对比性更强。
2、用一个物镜，使得计数池的尺寸变小，节约加工成本，加工时计数池的平行度更加容易得到保证，被测物置于平行度高的计数池上，检测更为精准。
3、在第二透镜后设有反射镜以及反射镜后设有转像镜，使得成像缩小反转，满足实际检测尿液成分的视场要求较大的要求。
4、将高倍透镜和低倍透镜分别设在分光镜的出口，可以同时满足检测时视场大、分辨率高的要求，并通过CCD传感器传送出去。
5、将物镜设为高倍物镜，可以使得成像清晰，分辨率高，提高检测准确率。
附图说明
图1是实施例1的光路结构示意图。
图2是实施例2的光路结构示意图。
图3是实施例2的机械装配示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详述：
实施例1：
如图1所示的单镜头分光变倍显微镜系统，包括光源（未示出），光源上方设有计数池（未示出），该计数池上方设有一个高倍物镜1，该物镜1上方设置分光镜2，该分光镜2的一侧设置第一透镜3，另一侧设置第二透镜4，该第一透镜3后方设置第一CCD传感器5，该第二透镜4的后方设有反射镜6，反光镜6的出光光路上设置转像镜7，转像镜7的后方设置第二CCD传感器8；第一透镜3设置于第一镜筒3-1内部，第二透镜4和反光镜6设置于第二镜筒4-1内部；反光镜6安装在分光镜套筒上，该分光镜6是一个可以将一束光分成多束的光学装置，立方体型分束镜，由两块 45°直角三棱镜拼合而成。光束在三棱镜斜面上发生分裂，镀膜或特殊处理后斜面为半透面；平面型分束镜为厚度均匀的薄片半透镜。
上述光源、计数池、物镜1、分光镜2、第一透镜3、第一CCD传感器5构成主光路系统；上述光源、计数池、物镜1、分光镜2、第二透镜4、反射镜6、转像镜7、第二CCD传感器8构成支光路系统，主光路系统与支光路系统的成像倍数不同；如果主光路系统为高倍成像系统，支光路系统为低倍成像系统，那么转像镜缩小倍数的选择的规则为：(f1/f2)*(1/N)，如果支光路系统为高倍成像系统，主光路系统为低倍成像系统，那么转像镜放大倍数的选择的规则为：f1/f2，其中，f1为物镜的焦距，f2为第二透镜的焦距，N=高倍成像倍数/低倍成像倍数。
在本实施例中主光路系统为高倍成像系统，支光路系统为低倍成像系统；物镜为高倍物镜，在本实施例中，物镜1的倍数为40X；支光路系统为10X成像系统，主光路成像系统为40X成像系统，第二镜筒4-1内的反射镜6设置于第二透镜4的后方，第二透镜4焦距等于物镜1焦距，转像镜6的缩小倍数为1/4X转像镜；第一CCD 传感器5和第二CCD传感器8均为微小型工业数字相机。
在本实施例中，高倍成像原理是：40X物镜1将物体通过分光镜2的一侧出口，经过高倍透镜成像于第一CCD传感器5上；低倍成像原理是：40X物镜1将物体通过分光镜3的另一侧出口，经过第二透镜4，再经过反射镜6反射到1/4X转像镜7，将成像缩小4倍成10X后反转成像于第二CCD传感器8上，第一CCD传感器5将分辨率较高的成像发送，第二CCD传感器8将视场较大的成像发送出去，进行后续处理。
实施例2：
如图2和图3所示的单镜头分光变倍显微镜系统，包括光源（未示出），光源上方设有计数池（未示出），该计数池上方设有一个高倍物镜1，该物镜上方设置分光镜2，分光镜2的一侧设置高倍透镜3，另一侧设置低倍透镜4，高倍透镜3后方设置第一CCD传感器5，低倍透镜4的后方设置第二CCD传感器8；高倍透镜3设置于第一镜筒3-1内部，低倍透镜4设置于第二镜筒4-1内部；该分光镜2是一个可以将一束光分成多束的光学装置，立方体型分束镜，由两块45°直角三棱镜拼合而成，光束在三棱镜斜面上发生分裂，镀膜或特殊处理后斜面为半透面；平面型分束镜为厚度均匀的薄片半透镜。分光镜2的套筒2-1上方设置镜头座9，该镜头座9上固定连接第一镜筒3-1，该镜头座9还通过支架10与第二镜筒4-1固定连接。
在本实施例中光源、物镜，分光镜、高倍透镜、第一CCD传感器构成高倍成像系统，光源、物镜、分光镜、低倍透镜、第二CCD传感器构成低倍成像系统；物镜的倍数为40X；高倍成像系统为40X成像系统，低倍成像系统为10X成像系统，第一CCD 传感器和第二CCD传感器均为微小型工业数字相机。
在本实施例中，高倍成像原理是：40X物镜将物体通过分光镜的一侧出光，经过高倍透镜成像于第一CCD传感器，第一CCD传感器将分辨率较高的成像发送，进行后续处理；低倍成像原理是：40X物镜将物体通过分光镜的另一侧出光，经过低倍透镜，将成像缩小4倍成10X后成像于第二CCD传感器上，第二CCD传感器将视场较大的成像发送出去。

Claims (4)

1.一种单镜头分光变倍显微镜系统，包括光源，所述光源上方设有计数池，其特征在于：所述计数池上方设有一个高倍物镜，所述物镜上方设置分光镜，所述分光镜的一侧设置第一透镜，另一侧设置第二透镜，所述第一透镜后方设置第一CCD传感器，所述第二透镜的后方设有反射镜，所述反光镜的出光光路上设置转像镜，所述转像镜的后方设置第二CCD传感器；
所述光源、计数池、物镜、分光镜、第一透镜、第一CCD传感器构成主光路系统；所述光源、计数池、物镜、分光镜、第二透镜、反射镜、转像镜、第二CCD传感器构成支光路系统，所述主光路系统与所述支光路系统的成像倍数不同。
2.根据权利要求1所述的单镜头分光变倍显微镜系统，其特征在于：所述主光路系统成像倍数=N*所述支光路系统成像倍数，所述转像镜设为(f1/f2)*(1/N)倍，其中f1是所述物镜焦距，f2是所述第二透镜焦距。
3.根据权利要求1所述的单镜头分光变倍显微镜系统，其特征在于：所述第二透镜为高倍透镜，所述转像镜设为(f1/f2)倍，其中，f1为物镜的焦距，f2为第二透镜的焦距。
4.一种单镜头分光变倍显微镜系统，其特征在于：包括光源，所述光源上方设有计数池，其特征在于：所述计数池上方设有一个高倍物镜，所述物镜上方设置分光镜，所述分光镜的一侧设置高倍透镜，另一侧设置低倍透镜，所述高倍透镜后方设置第一CCD传感器，所述低倍透镜的后方设置第二CCD传感器。
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