CN201364417Y - 一种手持移动数码显微镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种手持移动数码显微镜，包括光学成像系统和图像传感处理模块；其中光学成像系统包括可旋转的筒状调焦手轮、位于调焦手轮内部且内壁设有调焦螺旋槽套筒、位于套筒内侧壁设有与光轴方向平行的条形开口的筒状滑块座、置于滑块座内的透镜组滑块，透镜组滑块沿光轴垂直方向有定位突起，定位突起分别置于滑块座的条形开口中并延伸至套筒内壁的调焦螺旋槽中；沿光轴方向固定在透镜组滑块中若干透镜。调焦时调焦手轮带动套筒转动，套筒内壁的调焦螺旋槽推动透镜组滑块沿滑块座的条形开口移动。本实用新型手持数码显微镜光学倍率低、调焦结构简单、现场信息捕获量大，外形结构小巧轻便，能作为功能全面的微观细节图像现场检测工具。

Description

一种手持移动数码显微镜

技术领域

本实用新型涉及一种光学仪器，尤其涉及一种手持移动数码显微镜。

背景技术

光学显微镜作为传统的助视仪器广泛地应用于生产、科研、教学和医疗等行业。随着科技发展，人们发现传统的观察方法和手段已经不能满足现代需求，例如微电子行业在生产过程中需要操作人员长时间地对微小结构边观察边操作、科研领域人们对细微结构的研究不仅仅停留于观察，还需要进一步地进行定量分析和处理，这样一来对于一种便于长时间观察、又能对观察结果进行真实记录的仪器的需求变得很迫切。

自从CCD等光电图像传感器问世后，市场上也有不少适配计算机的数码显微镜和适配监视器的数码显微镜，它们是对显微镜的结构进行了改进，组成了一体化的新产品。数码显微镜的发展经历了四个阶段，一是在安放光学目镜处用可插入式的数码目镜替代光学目镜，通过USB线连接电脑；二是把数码目镜和USB线做成内置式；三是在外置或内置数码目镜上直接配置显示屏，如同数码相机；四是根据数码放大的特性和计算机软件的功能重新设计显微镜的结构，采用低光学放大高数码放大的设计来降低显微镜使用时对稳定性的高要求，从而让显微镜走出实验室来到各种复杂现场。随着计算机技术和数码图像处理技术的飞速发展，低光学放大倍率的成像结构已经不再是一种缺陷。但是目前市场上的数码显微镜产品存在光学倍率偏高、调焦结构过于复杂、现场信息捕获量不大等问题。

发明内容

本实用新型提供一种使用方便，抗抖动能力强，放大倍率高的手持移动数码显微镜。

一种手持移动数码显微镜，包括焦距可调的光学成像系统和用于处理光学成像系统图像的图像传感处理模块，所述的焦距可调的光学成像系统包括：

可旋转的筒状调焦手轮；

位于调焦手轮内部的套筒，套筒内壁设有调焦螺旋槽；

位于套筒内的沿光轴方向布置的筒状的滑块座，滑块座侧壁设有与光轴方向平行的条形开口；

置于滑块座内的透镜组滑块，透镜组滑块沿光轴垂直方向设有定位突起，定位突起顶端置于滑块座的条形开口中并穿过条形开口延伸至套筒内壁的调焦螺旋槽中；定位突起与条形开口的位置与数量相互配合，优选绕光轴均匀分布；

固定在透镜组滑块中的透镜组，透镜组由若干透镜和红外截止滤波器构成；

调焦时调焦手轮带动套筒转动，套筒内壁的调焦螺旋槽推动透镜组滑块沿滑块座的条形开口移动。

图像传感处理模块由电路板、套在电路板外的金属套、盖在金属套上端连有数据输出线的金属顶盖和用于确保光学成像系统与图像传感处理模块相对位置不变的连接件组成；

所述的电路板包括数码图像传感电路板和数码图像处理电路板，均固定在连接件内。

连接件一端通过螺钉与光学成像系统的滑块座上端固定连接，另一端与图像传感处理模块的金属套固定连接。

光学成像系统采用低光学放大倍率可以避免手持移动时产生图像晃动的现象，扩大了手持数码显微镜的适用范围。

图像传感处理模块内的数码模块配有高分辨率图像传感芯片，采用高分辨率芯片获得的数码放大倍率正好弥补光学放大倍率的不足，使采集到的图像数据能满足多种场合实用的需要。

光学成像系统的光源入射端设有辅助照明部件，该辅助照明部件为均匀分布在光学成像系统光轴外围的若干LED灯。光学成像系统的光源入射端设有筒状结构透明基座，透明基座侧边带有开口，位于辅助照明部件的外围。采用若干内置LED灯照明能确保视场明亮清晰。

通过电路和软件设计，该手持数码显微镜具有自动曝光、自动控制增益、自动白平衡的功能。

图像传感处理模块设有数据输出接口，为了方便手持数码显微镜能与PC设备连接，数码显微镜的数据输出接口一般采用USB接口，USB接口采用UVC电路设计方案，通过USB接口连接PC设备，连接时无需安装驱动程序，使得在与PC设备连接操作过程如即插即用的U盘一样简单、方便。

本实用新型手持数码显微镜采用低光学放大倍率与高分辨率图像传感芯片相结合的设计方案，低的光学放大倍率设计可以避免手持移动时产生图像晃动的现象，而采用高分辨率芯片获得的数码放大倍率正好弥补光学放大倍率的不足，辅助以强大的应用软件，使配17寸显示器时的数码放大倍率为低倍放大倍率可达10倍至30倍，高倍放大倍率可达200倍，并支持130万像素或200万像素的照片拍摄和130万像素或200万像素视频录制。

本实用新型手持数码显微镜光学倍率低、调焦结构简单、现场信息捕获量大，外形结构小巧轻便，能作为功能全面的微观细节图像现场检测工具，应用广泛。

附图说明

图1为本实用新型手持数码显微镜的部件分解图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的手持移动数码显微镜，由焦距可调的光学成像系统1和用于处理光学成像系统1图像的图像传感处理模块2构成。

其中焦距可调的光学成像系统1包括：

可旋转的筒状调焦手轮4，位于调焦手轮4内部的套筒6，套筒6与调焦手轮4通过过盈配合固定连接，为了防止两者之间打滑，套筒6外壁表面粗糙或带有若干防滑纹理。

套筒6内壁设有两条调焦螺旋槽，调焦螺旋槽绕光轴螺旋布置在套筒6内壁，套筒6内沿光轴方向设有筒状滑块座5，滑块座5侧壁设有两条与光轴方向平行的条形开口；

滑块座5内带有透镜组滑块3，透镜组滑块3沿光轴垂直方向设有两定位突起7，两定位突起7分别置于滑块座8的两条形开口中并分别延伸至套筒6内壁的两条调焦螺旋槽中。

透镜组滑块3中固定有透镜组，透镜组由若干透镜和红外截止滤波器构成。

套筒6可以相对滑块座5转动，滑块座5一端外径膨胀形成外翻边结构，套筒6套在滑块座5外部后其一端受限于滑块座5的外翻边结构，使之不易脱落。

调焦时转动调焦手轮4，调焦手轮4外表面带有若干防滑凸起，调焦手轮4可带动套筒6转动，套筒6内壁的调焦螺旋槽推动置入其中的透镜组滑块3上的两定位突起7，使透镜组滑块3沿滑块座5的条形开口移动，实现焦距的改变。

光学成像系统1的光源入射端设有辅助照明部件，该辅助照明部件为均匀分布在光学成像系统1的光源入射端端面外围的若干LED灯8。采用若干内置LED灯照明能确保视场明亮清晰，并且该手持数码显微镜具有自动曝光、自动控制增益、自动白平衡的功能。

光学成像系统1的光源入射端设有筒状结构透明基座9，位于辅助照明部件的外围，透明基座9侧边带有开口，方便数码显微镜通过平移方式靠近或远离观察对象。

图像传感处理模块2由电路板11，套在电路板块11外的金属套12、盖在金属套12的连有数据输出线的金属顶盖13和用于确保光学成像系统与图像传感处理模块相对位置不变的连接件10组成；连接件10内置有光栅。

电路板11包括数码图像传感电路板和数码图像处理电路板，均固定在连接件10内

连接件10一端通过螺钉与光学成像系统的滑块座5上端固定连接，另一端与图像传感处理模块的金属套12固定连接。

图像传感处理模块2内的数码模块为高分辨率图像传感芯片，采用高分辨率芯片获得的数码放大倍率正好弥补光学放大倍率的不足，使采集到的图像数据能满足多种场合实用的需要。

为了使手持数码显微镜能与PC设备连接，数码显微镜设有USB接口14，USB接口14采用UVC电路板设计，通过USB接14口连接PC设备，连接时无需安装驱动程序。

为了实现显微镜观察、拍摄、录像和图像文档处理功能，在计算机上安装手持数码显微镜的应用软件光盘，XP和VISTA系统均适用。通过该应用软件设置图像的捕获模式，进行图像文档管理、图像捕获和图像处理。在图像捕获时可以进行拍摄也可以进行录像。

获得的图像的常用格式为JPEG或AVI格式；在动态录像时，录制的分辨率可达1280*1024和1600*1200。采用低光学放大倍率与高分辨率图像传感芯片相结合的设计方案，低的光学放大倍率可以避免手持移动时产生图像晃动的现象，而采用高分辨率芯片获得的数码放大倍率正好弥补光学放大倍率的不足，光学放大倍率为0.4倍和2.5倍，数码放大倍率在17寸显示屏的计算机上为68倍，在24寸显示屏的计算机上为96倍。该手持数码显微镜辅助以强大的应用软件，使低倍放大倍率可达10倍至30倍可调，高倍放大倍率可达200倍，并支持130万像素或200万像素的照片拍摄和130万像素或200万像素视频录制。手持数码显微镜获得的图像信息可以存储在计算机上。

Claims (10)

1、一种手持移动数码显微镜，包括焦距可调的光学成像系统(1)和用于处理光学成像系统(1)图像的图像传感处理模块(2)，其特征在于，所述的焦距可调的光学成像系统(1)包括：

可旋转的筒状调焦手轮(4)；

位于调焦手轮(4)内部的套筒(6)，套筒(6)内壁设有调焦螺旋槽；

位于套筒(6)内的沿光轴方向布置的筒状的滑块座(5)，滑块座(5)侧壁设有与光轴方向平行的条形开口；

置于滑块座(5)内的透镜组滑块(3)，透镜组滑块(3)沿光轴垂直方向设有定位突起(7)，定位突起(7)顶端置于滑块座(8)的条形开口中并穿过条形开口延伸至套筒(6)内壁的调焦螺旋槽中；

固定在透镜组滑块(3)中的透镜组；

调焦时调焦手轮(4)带动套筒(6)转动，套筒(6)内壁的调焦螺旋槽推动透镜组滑块(3)沿滑块座(5)的条形开口移动。

2、如权利要求1所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的图像传感处理模块(2)内带有用于连接光学成像系统(1)的连接件(10)。

3、如权利要求1所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的图像传感处理模块(2)带有数据输出接口。

4、如权利要求1所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的光学成像系统(1)的光源入射端设有辅助照明部件。

5、如权利要求4所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的辅助照明部件为均匀分布在光学成像系统(1)的光源入射端端面外围的若干LED灯(8)。

6、如权利要求1所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的光学成像系统(1)的光源入射端设有透明基座(9)。

7、如权利要求6所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的透明基座(9)为的筒状结构。

8、如权利要求7所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的透明基座(9)侧边带有开口。

9、如权利要求4或5所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的光学成像系统(1)的光源入射端设有透明基座(9)，透明基座(9)为筒状结构位于辅助照明部件的外围。

10、如权利要求1所述的手持移动数码显微镜，其特征在于，所述的透镜组由若干透镜和红外截止滤波器构成。

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