CN205427295U

CN205427295U - 一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置

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Publication number: CN205427295U
Application number: CN201620269411.5U
Authority: CN
Inventors: 赵烟桥; 曹帆
Original assignee: Harbin University of Science and Technology
Current assignee: Harbin University of Science and Technology
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2026-04-01

Abstract

本实用新型一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置涉及科学仪器领域，具体涉及一种显微镜配件；该显微镜照明装置包括安装于显微镜物镜上的安装端；所述安装端的上部设置有沿光轴方向无位移的固定支架；安装端的中部设置有沿光轴方向移动的滑动支架；安装端的下部设置有沿光轴方向移动的漫透射环；LED支撑杆分别与固定支架和滑动支架转轴连接，LED支撑杆相对于固定支架转动，相对于滑动支架转动和滑动，LED支撑杆的下方设置有LED照明灯；本实用新型显微镜照明装置，具有LED光源照射方向调整功能，再对LED光源的出射光束进行漫透射，削弱LED光源的指向性，进而增加照明均匀性，克服高光、暗区的问题，提高显微镜的成像质量。

Description

一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置

技术领域

本发明一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置涉及科学仪器领域，具体涉及一种显微镜配件。

背景技术

显微镜成像质量与照明直接相关，显微镜的照明可采用自然光和电光源，由于自然光在绝大多数情况下难以满足技术要求，因此电光源照明已成为高端显微镜的标配。在众多电光源照明技术中，由于LED光源在发光过程中几乎无热量产生，不会影响被测物的各种性质，因此被广泛采用。然而，由于LED光源的指向性较强，因此均匀性难以得到保证，进而会带来例如高光、暗区的问题，影响显微镜的成像质量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明设计了一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，该照明系统具有LED光源照射方向调整功能，再对LED光源的出射光束进行漫透射，削弱LED光源的指向性，进而增加照明均匀性，克服高光、暗区的问题，提高显微镜的成像质量。

本发明的目的是这样实现的：

一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，包括安装于显微镜物镜上的安装端；所述安装端的上部设置有沿光轴方向无位移的固定支架；安装端的中部设置有沿光轴方向移动的滑动支架；安装端的下部设置有沿光轴方向移动的漫透射环；LED支撑杆分别与固定支架和滑动支架转轴连接，LED支撑杆相对于固定支架转动，相对于滑动支架转动和滑动，LED支撑杆的下方设置有LED照明灯。

上述具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，所述安装端外侧壁设置有螺纹，滑动支架和漫透射环与安装端外侧壁螺纹连接。

进一步地，

所述固定支架沿半径方向均匀设置有多个第一伸出端，所述第一伸出端端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第一转轴，第一转轴穿过LED支撑杆上的通孔；

所述滑动支架沿半径方向均匀设置有与第一伸出端数量相等位置对应的第二伸出端，所述第二伸出端端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第二转轴，第二转轴穿过LED支撑杆上的通槽。

再进一步，所述滑动支架由旋拧端，轴承连接端，以及非旋拧端组成，第二伸出端位于非旋拧端。

再进一步，所述的漫透射环沿圆周部分分成相同的多个周期，周期数量与第一伸出端数量相同，每个周期内包括多个透过率不同的单元。

以上具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，所述的漫透射环向被测物方向弯曲，曲面的法向量与LED支撑杆同方向。

进一步地，漫透射环上与光轴距离为r₃的点，以及该点沿半径方向与水平方向的夹角α满足以下关系：

r_{3} = r_{1} - \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}} (h_{1} + h_{2})

α = a r c t a n \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}}

其中，

r₁为第一转轴距离光轴的距离；

r₂为第二转轴距离光轴的距离；

h₁为固定支架与滑动支架沿光轴方向的距离；

h₂为滑动支架与漫透射环沿光轴方向的距离；

并且r₁＞r₂，h₁+h₂为定值。

有益效果：

第一、安装端的上部设置有沿光轴方向无位移的固定支架，安装端的中部设置有沿光轴方向移动的滑动支架，LED支撑杆分别与固定支架和滑动支架转轴连接，LED支撑杆相对于固定支架转动，相对于滑动支架转动和滑动，这种结构设计，通过沿光轴方向移动滑动支架，实现LED支撑杆摆放角度的调整，进而调整LED光源照射方向；

第二、安装端的下部设置有沿光轴方向移动的漫透射环，这种结构设计，在配合LED光源照射方向能够调整的功能，能够实现对LED光源的出射光束进行漫透射，削弱LED光源的指向性，进而增加照明均匀性，克服高光、暗区的问题，提高显微镜的成像质量。

附图说明

图1是本发明具有聚光角调节功能的显微镜照明装置的结构示意图。

图2是固定支架的结构示意图。

图3是滑动支架的结构示意图。

图4是LED支撑杆与第一转轴和第二转轴相配合的结构示意图。

图5是滑动支架具体实施例四的结构示意图。

图6是漫透射环的结构示意图。

图7是实现照明均匀性最佳的参数设计图。

图中：1物镜、2安装端、3固定支架、31第一伸出端、32第一转轴、4滑动支架、41第二伸出端、42第二转轴、43旋拧端、44轴承连接端、45非旋拧端、5漫透射环、6LED支撑杆、61通孔、62通槽、7LED照明灯。

具体实施方式

下面结合附图对本发明具体实施方式作进一步详细描述。

具体实施例一

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，结构示意图如图1所示。该显微镜照明装置包括安装于显微镜物镜1上的安装端2；所述安装端2的上部设置有沿光轴方向无位移的固定支架3；安装端2的中部设置有沿光轴方向移动的滑动支架4；安装端2的下部设置有沿光轴方向移动的漫透射环5；LED支撑杆6分别与固定支架3和滑动支架4转轴连接，LED支撑杆6相对于固定支架3转动，相对于滑动支架4转动和滑动，LED支撑杆6的下方设置有LED照明灯7。

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，可以选择在安装端2设置有螺纹通孔，通过向物镜1旋拧螺丝，实现安装端2相对物镜1固定。

具体实施例二

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例一的基础上，进一步限定所述安装端2外侧壁设置有螺纹，滑动支架4和漫透射环5与安装端2外侧壁螺纹连接。

这种结构设计，可以实现通过旋拧滑动支架4，实现滑动支架4沿光轴方向移动；通过旋拧漫透射环5，实现漫透射环5沿光轴方向移动。

具体实施例三

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例二的基础上，进一步限定：

所述固定支架3沿半径方向均匀设置有多个第一伸出端31，所述第一伸出端31端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第一转轴32，第一转轴32穿过LED支撑杆6上的通孔61；

所述滑动支架4沿半径方向均匀设置有与第一伸出端31数量相等位置对应的第二伸出端41，所述第二伸出端41端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第二转轴42，第二转轴42穿过LED支撑杆6上的通槽62。

在本实施例中，第一伸出端31和第二伸出端41的数量均以4为例。

其中，固定支架3的结构示意图如图2所示，滑动支架4的结构示意图如图3所示，LED支撑杆6与第一转轴32和第二转轴42相配合的结构示意图如图4所示。

这种结构设计，可以实现旋拧滑动支架4时，滑动支架4沿光轴方向移动，进而调整LED支撑杆6的角度，即改变照明角度。

具体实施例四

以具体实施例三为基础，要实现通过旋拧滑动支架4以使滑动支架4沿光轴方向移动，同时LED支撑杆6受固定支架3的结构限制，还不能随滑动支架4转动，因此需要设计一种结构，使得滑动支架4既包括能够使其旋拧移动的部分，又包括不随滑动支架4移动而发生旋转的连接LED支撑杆6的部分。针对上述结构需求，设计了本实施例。

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例三的基础上，进一步限定：滑动支架4由旋拧端43，轴承连接端44，以及非旋拧端45组成，第二伸出端41位于非旋拧端45。本实施例滑动支架4的结构示意图如图5所示，在图5中，带有阴影的部分为旋拧端43。

具体实施例五

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例三的基础上，进一步限定：漫透射环5沿圆周部分分成相同的多个周期，周期数量与第一伸出端31数量相同，每个周期内包括多个透过率不同的单元。

这种结构设计，由于在多个周期内设置有多个透过率不同的单元，并且每个周期结构均相同，因此不仅可以实现根据需求进行多参数选择，而且可以确保每个LED照明灯7的漫透射效果均相同，进而确保照明的均匀性。

本实施例漫透射环5的结构示意图如图6所示。

具体实施例六

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例三、具体实施例四、或具体实施例五的基础上，进一步限定：漫透射环5向被测物方向弯曲，曲面的法向量与LED支撑杆6同方向。

这种结构设计，使得LED照明灯7垂直照射到漫透射环5上，进一步确保照明的均匀性。具体实施例七

本实施例的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，在具体实施例六的基础上，进一步限定：漫透射环5上与光轴距离为r₃的点，以及该点沿半径方向与水平方向的夹角α满足以下关系：

r_{3} = r_{1} - \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}} (h_{1} + h_{2})

α = a r c t a n \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}}

其中，

r₁为第一转轴32距离光轴的距离；

r₂为第二转轴42距离光轴的距离；

h₁为固定支架3与滑动支架4沿光轴方向的距离；

h₂为滑动支架4与漫透射环5沿光轴方向的距离；

并且r₁＞r₂，h₁+h₂为定值。

这种参数设计，使得只要确保固定支架3与漫透射环5之间的距离保持h₁+h₂恒定，无论怎么移动滑动支架4，都能保证LED照明灯7垂直照射到漫透射环5上，为实现照明均匀性最佳提供了一套解决方案，如图7所示。

Claims

1.一种具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，包括安装于显微镜物镜(1)上的安装端(2)；所述安装端(2)的上部设置有沿光轴方向无位移的固定支架(3)；安装端(2)的中部设置有沿光轴方向移动的滑动支架(4)；安装端(2)的下部设置有沿光轴方向移动的漫透射环(5)；LED支撑杆(6)分别与固定支架(3)和滑动支架(4)转轴连接，LED支撑杆(6)相对于固定支架(3)转动，相对于滑动支架(4)转动和滑动，LED支撑杆(6)的下方设置有LED照明灯(7)。

2.根据权利要求1所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，所述安装端(2)外侧壁设置有螺纹，滑动支架(4)和漫透射环(5)与安装端(2)外侧壁螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，

所述固定支架(3)沿半径方向均匀设置有多个第一伸出端(31)，所述第一伸出端(31)端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第一转轴(32)，第一转轴(32)穿过LED支撑杆(6)上的通孔(61)；

所述滑动支架(4)沿半径方向均匀设置有与第一伸出端(31)数量相等位置对应的第二伸出端(41)，所述第二伸出端(41)端部设置有沿竖直方向的开口，开口内设置有第二转轴(42)，第二转轴(42)穿过LED支撑杆(6)上的通槽(62)。

4.根据权利要求3所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，所述滑动支架(4)由旋拧端(43)，轴承连接端(44)，以及非旋拧端(45)组成，第二伸出端(41)位于非旋拧端(45)。

5.根据权利要求3所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，所述的漫透射环(5)沿圆周部分分成相同的多个周期，周期数量与第一伸出端(31)数量相同，每个周期内包括多个透过率不同的单元。

6.根据权利要求3、4或5所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，所述的漫透射环(5)向被测物方向弯曲，曲面的法向量与LED支撑杆(6)同方向。

7.根据权利要求6所述的具有聚光角调节功能的显微镜照明装置，其特征在于，漫透射环(5)上与光轴距离为r₃的点，以及该点沿半径方向与水平方向的夹角α满足以下关系：

r_{3} = r_{1} - \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}} (h_{1} + h_{2})

α = \arctan \frac{r_{1} - r_{2}}{h_{1}}

其中，

r₁为第一转轴(32)距离光轴的距离；

r₂为第二转轴(42)距离光轴的距离；

h₁为固定支架(3)与滑动支架(4)沿光轴方向的距离；

h₂为滑动支架(4)与漫透射环(5)沿光轴方向的距离；

并且r₁＞r₂，h₁+h₂为定值。