CN111381353A - 分离式显微系统及其调校方法 - Google Patents

Abstract

一种分离式显微系统及其调校方法，该分离式显微系统用以观测一设置于一待测平面的待测物，并使待测物成像于一成像装置，包含一倍镜、一调校组件与一物镜。倍镜，具有一倍镜光轴，且受操作地使倍镜光轴垂直于待测平面。调校组件，可组装地连结于倍镜邻近于待测平面的一侧。物镜，具有一物镜光轴，且可组装地连结于调校组件邻近于待测平面的一侧，且通过调校组件而受操作地使倍镜光轴、物镜光轴与该成像装置的一成像中心轴共轴。

Description

分离式显微系统及其调校方法

技术领域

本发明有关于一种显微系统，尤其是指一种分离式显微系统。

背景技术

世界上存在着许多人类无法裸眼看见的生物、结构，而显微系统是用以供人类使用来观测上述生物、结构的装置。

请参阅图1，图1是显示现有技术中的显微系统的示意图。如图所示，一种显微系统PA1用以观测一待测平面PAE上的一待测物(图未绘示)，并包含一倍镜PA11与一物镜PA12。

倍镜PA11，具有一倍镜长度PAL1与一倍镜倍率。物镜PA12，具有一物镜长度PAL2与一物镜倍率，并连结于倍镜PA11，且位于倍镜PA11与待测平面PAE之间。当一使用者要观测待测物时，调整显微系统PA1的角度，以使物镜PA12对准待测物，由此让待测物位于观测的视野内。然而，在调整显微系统PA1角度的过程中，由于显微系统PA1具有体积与大重量的特性(尤其是倍镜PA11造成的影响，因为倍镜长度PAL1大于物镜长度PAL2)，再加上显微系统PA1的高倍率特性(尤其是物镜PA12造成的影响，因为物镜倍率大于倍镜倍率)，使得显微系统PA1不易被调整外，只要些微误差待测物即消失于观测的视野内，因此增加调整时的难度。

发明内容

本发明的一主要目的在于提供一种分离式显微系统及其调校方法，以克服现有技术中倍镜连结于物镜，造成使用者无法单独调整倍镜或物镜所衍生出的种种问题。

本发明为解决上述问题，所采用的必要技术手段为提供一种分离式显微系统，用以观测一设置于一待测平面的待测物，并使该待测物成像于一成像装置，并包含一倍镜、一调校组件与一物镜。倍镜具有一倍镜光轴，且受操作地使该倍镜光轴垂直于该待测平面；调校组件可组装地连结于该倍镜邻近于该待测平面的一侧，以及物镜具有一物镜光轴，可组装地连结于该调校组件邻近于该待测平面的一侧，且受操作地通过该调校组件调整，使该倍镜光轴、该物镜光轴与该成像装置共轴且垂直于该待测平面，进而使该待测物成像于该成像装置的一成像中心位置。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的倍镜的倍镜长度大于物镜的一物镜长度。在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的倍镜的倍镜倍率小于物镜的一物镜倍率。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的倍镜、调校组件与物镜，利用至少一锁固元件依序连结。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的调校组件是一动态调整座(Kinematic Mount)。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的调校组件包含一倍镜连结元件、一物镜连结元件、多个弹簧、一滚珠与多个抵顶元件。倍镜连结元件，可组装地连结倍镜。物镜连结元件，相对于倍镜连结元件设置，且可组装地连结物镜。多个弹簧，用以连结倍镜连结元件与物镜连结元件。滚珠，位于倍镜连结元件与物镜连结元件之间，以避免倍镜连结元件完全贴合于物镜连结元件。多个抵顶元件，穿设于倍镜连结元件，且可调整地抵顶于物镜连结元件，以调整物镜连结元件。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的倍镜连结元件，开设有一倍镜连结孔，且倍镜连结孔用以可组装地连结倍镜。

在上述必要技术手段的基础下，本发明所衍生的一附属技术手段为使分离式显微系统中的物镜连结元件，开设有一物镜连结孔，且物镜连结孔用以可组装地连结物镜。

本发明为解决上述技术问题，所采用的必要技术手段为另外提供一种分离式显微系统调校方法，利用如前述的分离式显微系统加以实施，并包含以下步骤：(a)调校倍镜，使倍镜的倍镜光轴垂直于设置有待测物的待测平面；(b)利用调校组件，连结倍镜与物镜；以及(c)利用调校组件，调整物镜且校正该物镜的物镜光轴与倍镜光轴共轴。

承上所述，本发明所提供的分离式显微系统，通过调校组件而受操作地调整物镜，使倍镜光轴、物镜光轴与成像装置的一成像中心轴共轴。

附图说明

图1为显示现有技术中的显微系统的示意图；

图2为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的倍镜的示意图；

图3为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的分解示意图；

图4为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的组装示意图；

图5为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的角度调整示意图；以及

图6为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统执行分离式显微系统调校方法的流程图。

其中，附图标记：

PA1 显微系统

PA11 倍镜

PA12 物镜

PAE 待测平面

PAL1 倍镜长度

PAL2 物镜长度

100 分离式显微系统

1 倍镜

2 物镜

3 调校组件

31 倍镜连结元件

32 物镜连结元件

33、33a 抵顶元件

34 弹簧

35 滚珠

A、A’ 夹角

L1 倍镜长度

L2 物镜长度

S 待测物

SE 待测平面

X1 倍镜光轴

X2、X2’ 物镜光轴

具体实施方式

请参阅图2与图3，其中，图2为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的倍镜的示意图；以及，图3为显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的分解示意图。如图所示，一种分离式显微系统100，用以观测一设置于一待测平面SE的待测物S，使待测物S成像于一成像装置(图未绘示)，并包含一倍镜1、一物镜2与一调校组件3。

倍镜1具有一倍镜倍率、一倍镜长度L1与一倍镜光轴X1，且受操作地使倍镜光轴X1垂直于待测平面SE。因倍镜1由许多内部元件组成，可能会因为内部元件的组装或制造，而累积形成无法避免的误差。故需要使倍镜1的倍镜光轴X1垂直待测平面SE，而不是倍镜1垂直待测平面SE。

调整倍镜1使倍镜光轴X1垂直于待测平面SE的方法为所属技术领域中的通常知识，例如判断待测物S在成像装置是否产生形变(矩形的待测物S成像后变成梯形)等，故不多加赘述。

物镜2具有一物镜倍率、一物镜长度L2与一物镜光轴X2(标示于图4)，且物镜长度L2小于倍镜长度L1，物镜倍率大于倍镜倍率，故物镜2的重量小于倍镜1的重量，且物镜2的敏锐度会大于倍镜1的敏锐度。

调校组件3的一侧可组装地连结于倍镜1邻近于待测平面SE的一侧，调校组件3的另一侧可组装地连结于物镜2相对于待测平面SE的另一侧。

在本实施例中，调校组件3以一动态调整座(Kinematic Mount)，包含一倍镜连结元件31、一物镜连结元件32与多个抵顶元件(在此绘制二抵顶元件33与33a作为示意)。倍镜连结元件31与物镜连结元件32利用二弹簧与一滚珠35连结。弹簧用以避免倍镜连结元件31与物镜连结元件32完全分离，图式仅绘制标示其中一弹簧34，另一弹簧因位于滚珠35与抵顶元件33之间，在图式中受到滚珠35遮挡而无法绘制与标示。滚珠35用以避免倍镜连结元件31与物镜连结元件32完全贴合。倍镜连结元件31用以连结倍镜1，而物镜连结元件32用以连结物镜2。抵顶元件33与33a的用途将在以下段落进行说明。

接着，请参阅图4与图5，其中，图4显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的组装示意图；以及，图5显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统的角度调整示意图。如图所示，分离式显微系统100用以观测位于待测平面SE的待测物S，且空间位置关系依序为倍镜1、调校组件3、物镜2、待测物S与待测平面SE。

在本实施例中，倍镜1连结于倍镜连结元件31的一倍镜连结孔(图未绘示，即为倍镜1嵌入倍镜连结元件31)，物镜2连结于物镜连结元件32的一物镜连结孔(图未绘示，即为物镜2嵌入物镜连结元件32)但不以此为限。在本发明其他实施例中，倍镜、调校组件与物镜也可利用至少一锁固元件依序连结。

如先前所述，倍镜1已受操作地使倍镜光轴X1垂直于待测平面SE。调校组件3的抵顶元件33与33a受操作地抵顶物镜连结元件32，进而调整物镜2的角度。如图5所示，抵顶元件33受操作地向下抵顶物镜连结元件32，使得物镜连结元件32邻近于抵顶元件33的一侧低于邻近于抵顶元件33a的一侧。因此，物镜连结元件32带动物镜2偏向抵顶元件33a的一侧。同理，若抵顶元件33a受操作地向下抵顶，则物镜连结元件32带动物镜2偏向抵顶元件33的一侧。

如图所示，物镜2的物镜光轴X2与待测平面SE形成一夹角A，夹角A大于90度，亦即物镜光轴X2并未垂直于待测平面SE。通过调整抵顶元件33与33a，使得调整后物镜2的物镜光轴X2’与待测平面SE形成一夹角A’，且夹角A’等于90度，表示物镜光轴X2’垂直于待测平面SE。因此，物镜光轴X2’与倍镜光轴X1同轴。

通过调校组件3的抵顶元件33与33a，可使物镜2受操作地调整，进而使得倍镜光轴X1、物镜光轴X2与成像装置的一成像中心轴共轴，达到成像不失真的功效。因倍镜1与物镜2在制造上存在着无法避免的误差，故并非使倍镜1与物镜2垂直于待测平面SE，而是要使倍镜光轴X1与物镜光轴X2垂直于待测平面SE，才可达到成像不失真的功效，进而使待测物S成像于成像装置的一成像中心位置。

本发明所提供的分离式显微系统100，在倍镜1受操作地调整完毕后，可以通过调校组件3来调整物镜2角度。因物镜2的敏锐度会高于倍镜1的敏锐度，相较于现有技术中，敏锐度低的倍镜PA11搭配敏锐度高的物镜PA12，使得显微系统PA1的敏锐度高于倍镜PA11所衍生出调整上的问题。本发明中敏锐度较低的倍镜1可以先行受操作地调整，接着，再通过调校组件3调整敏锐度较高的物镜2，可以避免现有技术中因为倍镜PA11连结物镜PA12造成敏锐度提升所衍生出的问题。

又因物镜2的重量小于倍镜1的重量，故相较于现有技术需调整整个显微系统PA1(同时包含倍镜PA11与物镜PA12)，本发明仅需调整重量较小的物镜2，可以避免因为重量太重所导致调整上的问题。

在本实施例中，调校组件3为动态调整座(Kinematic Mount)，但不以此为限。调校组件3也可为其他可组装地连结倍镜1与物镜2，且可受操作地调整物镜2的组件。

最后，请参阅图6，图6显示本发明第一实施例所提供的分离式显微系统执行分离式显微系统调校方法的流程图。如图所示，一种分离式显微系统调校方法，利用如图4的分离式显微系统100加以实施，并包含以下步骤S101至S103。

步骤S101：调校该倍镜，使该倍镜的该倍镜光轴垂直于该待测平面。具体来说，步骤S101为调校倍镜1，使倍镜光轴X1垂直于待测平面SE。

步骤S102：利用该调校组件，连结该倍镜与该物镜。具体来说，步骤S102为利用调校组件3，连结倍镜1与物镜2。调校组件3可为动态调整座(Kinematic Mount)，或其他可组装地连结倍镜1与物镜2，且可受操作地调整物镜2的组件。

步骤S103：利用该调校组件，调整该物镜使该物镜光轴、该倍镜光轴与该成像中心轴共轴。具体来说，步骤S103为利用调校组件3，调整物镜2使物镜光轴X2、倍镜光轴X1与该成像中心轴共轴。此步骤可以确认待测物S成像于成像装置中的影像不会失真。成像装置可为一相机、一电荷耦合元件(Charge-coupled Device；CCD)，或其他可供待测物S成像的装置。

综上所述，本发明所提供的分离式显微系统及其调校方法，倍镜受操作地使倍镜光轴垂直于待测平面，并通过调校组件受操作地调整物镜，使倍镜光轴、物镜光轴与成像中心轴共轴。

现有技术中，因倍镜连结物镜，故需同时调整倍镜与物镜。又因为长度、重量与敏锐度等因素，增加角度调整的难度。在本发明所提供的分离式显微系统及其调校方法中，倍镜与物镜分离且可各自受操作地调整，并通过调校组件连结倍镜与物镜，且可受操作地单独调整物镜，解决了现有技术中因倍镜连结物镜且与物镜相连动所衍生出调整上的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种分离式显微系统，用以观测一设置于一待测平面的待测物，并使该待测物成像于一成像装置，其特征在于，该分离式显微系统包含：

一倍镜，具有一倍镜光轴，且受操作地使该倍镜光轴垂直于该待测平面；

一调校组件，可组装地连结于该倍镜邻近于该待测平面的一侧，以及

一物镜，具有一物镜光轴，可组装地连结于该调校组件邻近于该待测平面的一侧，且受操作地通过该调校组件调整，使该倍镜光轴、该物镜光轴与该成像装置共轴且垂直于该待测平面，进而使该待测物成像于该成像装置的一成像中心位置。

2.如权利要求1所述的分离式显微系统，其特征在于，该倍镜的一倍镜长度大于该物镜的一物镜长度。

3.如权利要求1所述的分离式显微系统，其特征在于，该倍镜的一倍镜倍率小于该物镜的一物镜倍率。

4.如权利要求1所述的分离式显微系统，其特征在于，该倍镜、该调校组件与该物镜利用至少一锁固元件依序连结。

5.如权利要求1所述的分离式显微系统，其特征在于，该调校组件是一动态调整座。

6.如权利要求5所述的分离式显微系统，其特征在于，该调校组件，包含：

一倍镜连结元件，可组装地连结该倍镜；

一物镜连结元件，相对于该倍镜连结元件设置，且可组装地连结该物镜；

多个弹簧，用以连结该倍镜连结元件与该物镜连结元件；

一滚珠，位于该倍镜连结元件与该物镜连结元件之间，以避免该倍镜连结元件完全贴合于该物镜连结元件；以及

多个抵顶元件，穿设于该倍镜连结元件，且可调整地抵顶于该物镜连结元件，以调整该物镜连结元件。

7.如权利要求6所述的分离式显微系统，其特征在于，该倍镜连结元件开设有一倍镜连结孔，且该倍镜连结孔用以可组装地连结该倍镜。

8.如权利要求6所述的分离式显微系统，其特征在于，该物镜连结元件开设有一物镜连结孔，且该物镜连结孔用以可组装地连结该物镜。

9.一种分离式显微系统调校方法，其特征在于，利用权利要求1至8中任一项所述的分离式显微系统加以实施，并包含以下步骤：

(a)调校该倍镜，使该倍镜的一倍镜光轴垂直于一设置有一待测物的待测平面；

(b)利用该调校组件，连结该倍镜与该物镜；以及

(c)利用该调校组件，调整该物镜且校正该物镜的一物镜光轴与该倍镜光轴共轴。

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