CN117850015A - 显微镜装置及外接光源组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显微镜装置，用以观察样本，显微镜装置及样本位于光学路径，显微镜装置包括接物镜单元以及外接光源组件，外接光源组件包括电路基板、电池及发光单元，电路基板包括电源部及与电源部电性连接的光源部，电源部的一侧设有连结件，电池相对于连结件而设置于电源部的另一侧，发光单元设置于光源部且距离光学路径的中心轴大于接物镜单元的半径；其中发光单元经电池动作后产生光束，光束朝向光学路径的中心轴照射。

Description

显微镜装置及外接光源组件

技术领域

本发明涉及一种显微镜装置及应用于显微镜装置的外接光源组件。

背景技术

一般传统显微镜大多指光学显微镜，经常用于观察微生物、细胞或一些物质的细微结构，其主要利用透镜放大样本影像并送到眼睛或成像仪器，以进行观察。

近年来，随着智能型通信装置(如移动电话)的普及以及智能型通信装置所搭载的相机功能的增强，目前市面上已有多种显微镜装置，可以配合智能型通信装置的摄像镜头来观测样本，由此达到可携式微型显微镜装置的目的。

然而，公知显微镜装置虽有效缩小整体的结构达到微型化的目标，并可进一步通过智能型通信装置的摄像镜头观测样本，唯在观测样本时，显微镜装置的接物镜单元与样本之间的距离相当小，结果容易导致提供给样本的光线不足，使得所观测到的放大影像太暗而不够清晰，严重影响观测样本的体验。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种显微镜装置及外接光源组件，其能够提供额外光源至样本，使得所观测到的放大影像明亮且清晰，提升观测样本的体验。

为达上述目的，本发明提供一种显微镜装置，用以观察样本，显微镜装置及样本位于光学路径上，显微镜装置包括接物镜单元、外接光源组件以及罩体。其中，外接光源组件包括电路基板、电池及发光单元，电路基板包括电源部及与电源部电性连接的光源部，电源部的一侧设有连结件，电池相对于连结件而设置于电源部的另一侧，发光单元设置于光源部且距离光学路径的中心轴大于接物镜单元的半径；罩体环设于光学路径的周缘，光源部设置于罩体的外周缘使得发光单元配置于罩体的外周缘，罩体的高度定义接物镜单元与样本之间的距离，罩体朝向样本的一端具有开口；发光单元经电池动作后产生光束，其朝向光学路径的中心轴照射。

在一个实施例中，显微镜装置还包括夹具，其设有穿孔，接物镜单元设置在穿孔。

在一个实施例中，显微镜装置还包括盖体，用以盖设开口，样本位于盖体的一侧。

在一个实施例中，外接光源组件的连接件通过磁吸、夹持、卡固方式固接于罩体或夹具。

在一个实施例中，电路基板的光源部为弧形或环形，且弧形或环形的光源部设置于罩体的外周缘，发光单元包括复数个发光元件间隔配置于光源部的一侧。

在一个实施例中，弧形的光源部沿垂直罩体的中心轴方向自罩体的横向侧边靠设于罩体的外周缘；在一个实施例中，环形的光源部沿平行罩体的中心轴方向自罩体的上侧套设于罩体的外周缘。

在一个实施例中，电路基板的光源部为弧形或环形，发光单元包括至少一个发光元件及至少一个导光元件，发光元件发出的光束射入导光元件，以便从导光元件输出光束。

在一个实施例中，电路基板的光源部为弧形或环形，发光单元包括复数个发光元件间隔配置于光源部。

在一个实施例中，这些发光元件区分为不同组，可分别开启或关闭。

在一个实施例中，电路基板设有触控开关，触控开关与发光单元分别设置于光源部的相对两侧，触控开关沿设于光源部的周缘，且其总长度大于等于1公分。

在一个实施例中，电路基板包括凸出于光源部的凸缘，触控开关设置于凸缘。

在一个实施例中，外接光源组件还包括电源开关与电池电性连接，以控制电池的电源输出。

为达上述目的，本发明还提供一种外接光源组件，用于显微镜装置以观察样本，显微镜装置包括用以观察样本的接物镜单元以及罩体，显微镜装置及样本位于光学路径，外接光源组件包括电路基板、电池以及发光单元，电路基板包括电源部及与电源部电性连接的光源部，电源部的一侧设有连结件，光源部设置于罩体的外周缘；电池相对于连结件而设置于电源部的另一侧；发光单元设置于光源部且距离光学路径的中心轴大于接物镜单元的半径；其中，发光单元经电池动作后产生光束，光束朝向光学路径的中心轴照射。

在一个实施例中，电路基板的光源部为弧形或环形，发光单元包括至少一个发光元件及至少一个导光元件，发光元件发出的光束射入导光元件，以便从导光元件输出光束。

在一个实施例中，电路基板的光源部为弧形或环形，且弧形或环形的光源部设置于罩体的外周缘，发光单元包括复数个发光元件间隔配置于光源部。

在一个实施例中，弧形的光源部沿垂直罩体的中心轴方向自罩体的横向侧边靠设于罩体的外周缘；在一个实施例中，环形的光源部沿平行罩体的中心轴方向自罩体的上侧套设于罩体的外周缘。

在一个实施例中，这些发光元件区分为不同组，可分别开启或关闭。

在一个实施例中，电路基板设有触控开关，触控开关与发光单元分别设置于光源部的相对两侧，触控开关沿设于光源部的周缘，且其总长度大于等于1公分。

在一个实施例中，电路基板包括凸出于光源部的凸缘，触控开关设置于凸缘。

在一个实施例中，外接光源组件还包括电源开关与电池电性连接，控制电池的电源输出。

承上所述，本发明的显微镜装置包括接物镜单元以及外接光源组件，其中，外接光源组件包括电路基板、电池以及发光单元，电路基板具有电源部及与该电源部电性连接的光源部，电源部的一侧设有连结件，电池相对于连结件而设置于电源部的另一侧，发光单元设置于光源部且距离光学路径的中心轴大于接物镜单元的半径；发光单元经电池动作后产生光束，朝向光学路径的中心轴照射。本发明可通过外接光源组件提供额外光源至样本，使得所观测到的放大影像明亮且清晰，进而提升观测样本的体验。

附图说明

图1A为本发明实施例的显微镜装置配合智能型通信装置的示意图。

图1B为图1A所示的显微镜装置的分解示意图。

图2A及2B为本发明实施例的外接光源组件的不同示意图，其分别显示外接光源组件的前侧与后侧。

图2C为本发明实施例的外接光源组件的后侧的另一态样的示意图。

图3A为本发明另一实施例的外接光源组件的示意图，其中外接光源组件具有小猫造型。

图3B为本发明另一实施例的外接光源组件的示意图，其中外接光源组件具有鲨鱼造型。

图4A为本发明实施例的外接光源组件的示意图，其中第一发光元件为开启状态且第二发光元件为关闭状态。

图4B为本发明实施例的外接光源组件的示意图，其中第一发光元件与第二发光元件均为开启状态。

图5A至5D为本发明实施例的外接光源组件的示意图，其中外接光源组件具有不同设计的光源部。

图5E为如图5D所示的外接光源组件的另一侧面的示意图。

具体实施方式

以下将参照相关附图，说明根据本发明优选实施例的一种显微镜装置及外接光源组件，其中相同的元件将以相同的附图标记加以说明。

请参照图1A及1B所示，其中图1A为本发明实施例的显微镜装置10配合智能型通信装置50的示意图，图1B为图1A所示的显微镜装置10的分解示意图。

本发明优选实施例的显微镜装置10包括接物镜单元11以及外接光源组件12，智能型通信装置50包括影像撷取模块51，其中显微镜装置10与影像撷取模块51搭配使用，用以观察样本，如图所示，影像撷取模块51、接物镜单元11及样本于光学路径P上依序排列。一般而言，智能型通信装置50的影像撷取模块51与显微镜装置10的配合可以达到可携式微型显微镜装置的目的，且显微镜装置10的接物镜单元11与样本之间的距离相当小。

如图1A及1B所示，显微镜装置10还包括夹具13，其设有穿孔131，穿孔131也位于光学路径P上，且接物镜单元11对应设置在穿孔131中。在本实施例中，接物镜单元11可通过螺接方式对应设置在穿孔131；详言之，接物镜单元11具有壳体，壳体中央设置有凸透镜，且壳体外侧壁例如具有螺纹结构，同时穿孔131的内侧壁例如具有对应的另一螺纹结构，因此可以将接物镜单元11旋入穿孔131、并使其固定设置于穿孔131内。

另外，如图1A及1B所示，显微镜装置10还包括罩体14，其对应设置于接物镜单元11与样本之间并邻接于夹具13的穿孔131处，其中罩体14具有朝向样本的开口141。当实际使用时，罩体14可以覆盖在样本上，其不但可以限制样本在开口141的范围内，还可以压平样本表面以方便观察；举例而言，当样本为液态时，用户可以将罩体14覆盖于液态样本上，由此避免样本流动而无法顺利观察样本；另外，当样本为具有活动能力的微生物(例如存在于水中)时，使用者可以将罩体14覆盖于微生物样本(通常连同存在微生物的水滴)上，由此避免微生物样本离开观察范围而无法顺利观察微生物样本；另外，当样本为物体表面(如布匹表面)时，使用者可以将罩体14覆盖于布匹表面上，由此利用罩体14压紧布匹表面，使得待观察的布匹表面呈现平整状态，进而顺利观察布匹表面的纹路。需注意者，上述使用态样仅为举例，并非用以限制本发明的范围。

此外，通过将罩体14覆盖在样本上的操作，还可以确保接物镜单元11与样本之间的距离(此距离通常等于接物镜单元11的焦距的长度)；一般而言，罩体14的高度h可以定义接物镜单元11与样本之间的距离。此种设计可以让使用者更快速方便地进行样本观察，而不需耗费时间进行微调焦距的动作。

在本实施例中，显微镜装置10还包括盖体15，其用以覆盖罩体14的开口141，其中盖体15的中央具有凹槽151，用以容置样本。举例而言，当样本为液态或样本存在于液态溶液(例如存在微生物样本的水滴)时，使用者可以将盖体15覆盖于罩体14的开口141，然后将例如存在微生物样本的水滴设置于凹槽151中，进而将微生物样本限制在凹槽151内，以便顺利观察微生物样本。需注意者，上述使用态样仅为举例，并非用以限制本发明的范围。

如图1A、1B、2A及2B所示，外接光源组件12包括电路基板121、发光单元以及电池123，电路基板121具有电源部124以及与电源部124电性连接的光源部125，电源部124的一侧设有连结件126，电池123相对于连结件126而设置于电源部124的另一侧，发光单元设置于光源部124、且距离光学路径P的中心轴大于接物镜单元11的半径，发光单元经电池动作后产生光束，朝向光学路径P的中心轴照射。在此值得一提的是，请再参考图1A与图1B所示，由于本发明的外接光源组件12于实施时是位于接物镜单元11与样本之间，也即外接光源组件12所产生的光源经反射分别照射至样本与接物镜单元11之后会因反射光的光学路径差异而使用户在观察样本时更具有立体感。

在本实施例中，显微镜装置10与影像撷取模块51搭配使用，光束经反射及/或折射后照射样本并经样本反射后，通过接物镜单元11，射入影像撷取模块51。当然，发光单元产生的光束也可以直接照射样本，本实施例不予限制。

另外，如图1A至2B所示，外接光源组件12的光源部125为环形构造，设置于罩体14的外周缘，发光单元包括复数个发光元件122间隔配置于光源部125的一侧。在一个实例中，环形的光源部125沿平行罩体14的中心轴方向自罩体14的上侧套设于罩体14的外周缘。在其他实施例中，外接光源组件12的光源部125可例如为弧形构造(如图5A所示)，弧形的光源部125可沿垂直罩体14的中心轴方向自罩体14的横向侧边靠设于罩体14的外周缘。需注意者，上述态样仅为举例，并非用以限制本发明的范围。在另一实施例中，发光单元可以包括至少一个发光元件及至少一个导光元件，发光元件发出的光束射入导光元件，以便从导光元件输出光束。

在本实施例中，电路基板121设置有第一连结件126，夹具13设置有第二连结件132，外接光源组件12通过第一连结件126与第二连结件132固接于夹具13。详言之，请参照图2A及2B所示，第一连结件126设置在电源部124，且电池123与第一连结件126分别位于电源部124的相对两侧表面上；另外，第二连接件132的设置位置对应于第一连接件126；在本实施例中，第一连接件126为磁性件，第二连接件132为金属件，因此，如图1A及1B所示，当使用者将环形的光源部125套设于罩体14、并将电源部124朝向夹具13靠近时，便可将第一连结件126通过磁力吸附在第二连结件132，进而使得外接光源组件12固接于夹具13上。需注意，以上说明仅为举例，并非用以限制本发明的范围。例如，在其他实施例中，第一连结件126可为金属件且第二连结件132可为磁性件，或者第一连结件126与第二连接件132均为磁性件。此外，在其他实施例中，第一连结件126与第二连结件132可以分别为夹持结构、卡固结构、卡接结构、扣接结构、黏接结构(如魔鬼毡)等任意一种能够将第一连结件126连结于第二连接件132的结构设计，本发明不予限制。

此外，电路基板121还可以设置有触控开关127，用以控制开关这些发光元件122；举例而言，电路基板121上或其内部可设置有复数导线，其电性连接这些发光元件122与电池123，触控开关127与发光元件122分别设置于光源部125的相对两侧，也即，发光元件122设置于光源部125的一侧面，而触控开关127设置于相对发光元件122设置面的另一侧面。触控开关127沿设于光源部125的周缘，且其总长度大于等于1公分。在本实施例中，如图2A及2B所示，光源部125上除了设置有复数个发光元件122之外，还设置有触控开关127，其布设于光源部125的表面上，其中，发光元件122与触控开关127分别设置在光源部125的相对两表面上，于此，触控开关127例如为沿设于光源部125的周缘的金属层；实际操作时，使用者可以触碰触控开关127，以便开启或关闭这些发光元件122。

在另一实施例中，如图2C所示，触控开关127例如为沿设于光源部125的周缘的两个金属层，其分别位于光源部125的相对两端，各触控开关127的长度约为1公分；实际操作时，使用者例如同时触碰两个触控开关127，才可控制开启或关闭这些发光元件122。

在另一实施例中，电路基板121还可以进一步包括凸缘128，触控开关127设置在凸缘128的一侧面或两侧面；如图3A所示，两个凸缘128(猫耳造型)设置在光源部125的外周缘。通过凸缘128的设置，不但可以让使用者更方便地触碰以控制开关这些发光元件122，还可以通过巧妙设计凸缘128的造型，使得电路基板121或光源部125呈现特定形状的外观，如小猫造型(如图3A所示)、虎鲸造型(如图3B所示)等。

请再参照图2A及2B所示，在本实施例中，电路基板121还包括电源开关129，用以控制电池123的电源输出。因此，当电源开关129为关闭状态时，不论使用者如何触碰触控开关127，发光元件122完全不会被致动，而当电源开关129为开启状态时，使用者才能够通过触碰触控开关127来控制发光元件122。

另外，在本实施例中，这些发光元件122可以分为复数组，例如可分为一组第一发光元件122a以及一组第二发光元件122b，该组第一发光元件122a同时开启或关闭，该组第二发光元件122b同时开启或关闭。举例而言，如图4A所示，当使用者第一次触碰触控开关127时，四个第一发光元件122a会被开启并发光；接着，如图4B所示，当使用者再次触碰触控开关127时，四个第二发光元件122b会被开启并发光，此时，所有八个发光元件同时发光；当使用者第三次触碰触控开关127时，所有八个发光元件同时被关闭。通过上述控制方式可以使得外接光源组件12发出不同亮度的光(两段式光源)。除此之外，不同组的发光元件也可以发出不同色温的光线，例如第一发光元件122a可以发出色温为6500K的光线，而第二发光元件122b可以发出色温为2800K的光线；另外，该组第一发光元件122a可以独立发光、且该组第二发光元件122b也可以独立发光，本发明不予限制。

承上所述，除了上述实施例的环形结构的态样，光源部125还可以是其他适合的形状结构，例如弧形、多边曲线形、或多边形等，举例说明如下。如图5A所示，光源部125为自电源部124的一侧朝外延伸的弧形结构(非为封闭的环形结构)，其可以靠在罩体14的外周围设置，也即设置在光学路径P的周围，实务上，弧形的光源部125可以沿垂直罩体14的中心轴方向自罩体14的横向侧边靠设于罩体14的外周缘。如图5B所示，光源部125为自电源部124的一侧朝外延伸的多边形结构，其可以套设在罩体14的外周围，也即设置在光学路径P的周围。如图5C所示，光源部125为自电源部124的一侧朝外延伸的多边曲线形结构(非为封闭的多边形结构)，其可以靠在罩体14的外周围设置，也即设置在光学路径P的周围。需注意，上述形状态样仅为举例，并非用以限制本发明的范围；此外，罩体14也可以具有不同形状设计，而光源部125的形状可以配合不同形状的罩体14。

除此之外，电路基板121还可以具有复数个光源部125。如图5D所示，电路基板121具有两个光源部125，其分别为弧形结构(非为封闭的环形结构)，并自电源部124的一侧朝外延伸，例如形成钳形结构，其可以夹持在罩体14的两侧，也即设置在光学路径P的周围。在本实施例中，如图5E所示，触控开关127与发光元件122分别设置于光源部125的相对两侧，也即，发光元件122设置于光源部125的一侧面，而触控开关127设置于相对发光元件122设置面的另一侧面，且两个触控开关127分别沿设于两个光源部125的周缘，其中，两个触控开关127的总长度大于等于1公分；实际操作时，使用者例如同时触碰两个触控开关127，才可控制开启或关闭这些发光元件122。在此值得一提的是图5E所示的两触控开关127长度可以不相等，只要其触控开关127的总长度大于等于1公分即可。

另外，在本实施例中，光源部125可以是柔性基板，因此光源部125可以任意弯曲以配合罩体14的不同形状设计，进而设置在罩体14的外周围。

在另一实施例中，上述外接光源组件12也可以独立配合样本使用，举例而言，如图5D所示的外接光源组件12，可通过其钳形的光源部125直接夹持在样本(例如皮包)而非固设在夹具13上，以便提供光线至样本的待观察表面，其中样本可以是任意形状、任意材质，并可供光源部125进行夹持的物体，本发明不予限制。

综上所述，本发明的显微镜装置包括接物镜单元以及外接光源组件，其中，外接光源组件包括电路基板、电池以及发光单元，电路基板具有电源部及与该电源部电性连接的光源部，电源部的一侧设有连结件，电池相对于连结件而设置于电源部的另一侧，发光单元设置于光源部且距离光学路径的中心轴大于接物镜单元的半径；发光单元经电池动作后产生光束，朝向光学路径的中心轴照射。本发明可通过外接光源组件提供额外光源至样本，使得所观测到的放大影像明亮且清晰，进而提升观测样本的体验。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴而对其进行的等效修改或变更均应包含于所附权利要求的范围中。

Claims (14)

1.一种显微镜装置，用以观察样本，所述显微镜装置及所述样本位于光学路径，所述显微镜装置包括：

接物镜单元；

外接光源组件，包括电路基板、电池及发光单元，所述电路基板包括电源部及与所述电源部电性连接的光源部，所述电源部的一侧设有连结件，所述电池相对于所述连结件而设置于所述电源部的另一侧，所述发光单元设置于所述光源部且距离所述光学路径的中心轴大于所述接物镜单元的半径；以及

罩体，环设于所述光学路径的周缘，所述光源部设置于所述罩体的外周缘使得所述发光单元配置于所述罩体的外周缘，所述罩体的高度定义所述接物镜单元与所述样本之间的距离，所述罩体朝向所述样本的一端具有开口；

其中所述发光单元经所述电池动作后产生光束，所述光束朝向所述光学路径的所述中心轴照射。

2.根据权利要求1所述的显微镜装置，还包括：

夹具，设有穿孔，所述接物镜单元设置在所述穿孔。

3.根据权利要求1所述的显微镜装置，其中所述外接光源组件的所述连结件通过磁吸、夹持、卡固方式固接于所述罩体或所述夹具。

4.根据权利要求1所述的显微镜装置，还包括：

盖体，盖设所述开口，所述样本位于所述盖体的一侧。

5.根据权利要求1所述的显微镜装置，其中所述电路基板的所述光源部为弧形或环形，且弧形或环形的所述光源部设置于所述罩体的外周缘，所述发光单元包括复数个发光元件间隔配置于所述光源部的一侧。

6.根据权利要求5所述的显微镜装置，其中弧形的所述光源部沿垂直所述罩体的中心轴方向自所述罩体的横向侧边靠设于所述罩体的外周缘；其中环形的所述光源部沿平行所述罩体的中心轴方向自所述罩体的上侧套设于所述罩体的外周缘。

7.根据权利要求1所述的显微镜装置，其中所述电路基板的所述光源部为弧形或环形，所述发光单元包括至少一个发光元件及至少一个导光元件，所述至少一个发光元件发出的光束射入所述至少一个导光元件，以便从所述至少一个导光元件输出所述光束。

8.根据权利要求1所述的显微镜装置，其中所述电路基板的所述光源部为弧形或环形，所述发光单元包括复数个发光元件间隔配置于所述光源部。

9.根据权利要求1所述的显微镜装置，其中所述电路基板设有触控开关，所述触控开关沿设于所述光源部的周缘，且其总长度大于等于1公分，所述电路基板包括凸出于所述光源部的凸缘，所述触控开关设置于所述凸缘。

10.一种外接光源组件，用于显微镜装置以观察样本，所述显微镜装置包括用以观察所述样本的接物镜单元以及罩体，所述显微镜装置及所述样本位于光学路径，所述外接光源组件包括：

电路基板，包括电源部及与所述电源部电性连接的光源部，所述电源部的一侧设有连结件，所述光源部设置于所述罩体的外周缘；

电池，相对于所述连结件而设置于所述电源部的另一侧；以及

发光单元，设置于所述光源部且距离所述光学路径的中心轴大于所述接物镜单元的半径；

其中所述发光单元经所述电池动作后产生光束，所述光束朝向所述光学路径的所述中心轴照射。

11.根据权利要求10所述的外接光源组件，其中所述电路基板的所述光源部为弧形或环形，所述发光单元包括至少一个发光元件及至少一个导光元件，所述至少一个发光元件发出的光束射入所述至少一个导光元件，以便从所述至少一个导光元件输出所述光束。

12.根据权利要求10所述的外接光源组件，其中所述电路基板的所述光源部为弧形或环形，且弧形或环形的所述光源部设置于所述罩体的外周缘，所述发光单元包括复数个发光元件间隔配置于所述光源部。

13.根据权利要求10所述的外接光源组件，其中弧形的所述光源部沿垂直所述罩体的中心轴方向自所述罩体的横向侧边靠设于所述罩体的外周缘；其中环形的所述光源部沿平行所述罩体的中心轴方向自所述罩体的上侧套设于所述罩体的外周缘。

14.根据权利要求10所述的外接光源组件，其中所述电路基板设有触控开关，所述触控开关沿设于所述光源部的周缘，且其总长度大于等于1公分，所述电路基板包括凸出于所述光源部的凸缘，所述触控开关设置于所述凸缘。