CN209496196U - 一种连续变焦显微镜结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及显微镜成像领域，提供了一种连续变焦显微镜结构，该连续变焦显微镜结构：包括载物台、摄像单元、物镜单元，所述物镜单元包括物镜和用于控制物镜远离或靠近待测样品的基座部，所述物镜安装在所述基座部上,所述载物台上设有动力装置，所述载物台在所述动力装置的作用下实现X轴和Y轴的移动；所述物镜上方设有变焦镜筒组件，所述变焦镜筒组件包括镜筒和驱动件，驱动件驱动镜筒运动，以实现镜筒的连续变焦，所述镜筒和所述物镜配合以实现不同倍率的成像效果。

Description

一种连续变焦显微镜结构

技术领域

本实用新型涉及显微镜成像领域，更具体地说是一种连续变焦显微镜结构。

背景技术

显微镜是观测研究领域的一个重要观测工具，通过显微镜可以观测到细小的问题，从而解决巨大的问题。但是目前市场上的显微镜均采用切换不同倍率镜筒的方式进行观测，其只能用观测特定的倍率，不是连续的，不方便找寻最佳的放大倍数。

现有的拍摄图像大都是对产品的局部放大图进行拍摄，不能对待测样品的整体进行拍摄。

所以，如何解决上述问题是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的提供一种连续变焦显微镜结构，包括：

载物台，用于放置待测样品的载物台；

物镜单元，具有物镜和用于控制所述物镜远离或靠近所述待测样品的基座部，所述物镜安装在所述基座部上；

摄像单元，设在所述物镜单元的上方，用于获取待测样品的图像并输出；

其中，所述载物台上设有动力装置，所述载物台在所述动力装置的作用下实现X轴和Y轴的移动；所述物镜上方设有变焦镜筒组件，所述变焦镜筒组件包括镜筒和驱动所述镜筒运动进行连续变焦的驱动组件，所述镜筒和所述物镜配合以实现不同倍率的成像效果。

根据本实用新型的一个实施例，所述变焦镜筒组件从内到外依次还包括：变焦内筒、变焦外筒、外筒和驱动组件；所述变焦内筒和所述变焦外筒对应设有轨道，所述轨道内设有传动件，所述传动件的一端固定在所述变焦内筒内的镜筒上，所述传动件在所述轨道内运动，带动所述镜筒上下运动。

根据本实用新型的一个实施例，所述连续变焦显微镜结构还包括：

光源组件，用于对载物台上的待测样品进行照明；

固定机架，所述载物台、物镜单元、摄像单元均安装在所述固定机架上。

根据本实用新型的一个实施例，

所述摄像单元包括：

显微拍摄单元，设于所述变焦镜筒组件的上方，用于实现显微镜结构的显微拍摄。

根据本实用新型的一个实施例，所述摄像单元还包括：

粗扫拍摄单元，设于所述载物台的上方，用于实现显微镜结构的整体拍摄。

根据本实用新型的一个实施例，其特征在于,所述光源组件包括：

面光源，设于所述载物台下方，正对所述粗扫拍摄单元；

显微光源，设于所述载物台的下方，正对所述显微拍摄单元；

侧向光源，安装在所述载物台的上方，用于照射所述待测样品的标签。

根据本实用新型的一个实施例，

所述显微拍摄单元的中心点大致位于所述物镜的光轴上。

根据本实用新型的一个实施例，所述载物台包括：

X轴移动单元，所述X轴移动单元包括用于驱动X轴移动单元移动的X轴电机和X轴滑轨组件，所述X轴移动单元通过所述X轴滑轨组件安装在所述固定机架上，所述X轴电机设置在所述X轴移动单元的一侧；

Y轴移动单元，所述Y轴移动单元包括用于驱动Y轴移动单元移动的Y轴电机和Y轴滑轨组件，所述Y轴移动单元通过所述Y轴滑轨组件安装在所述X轴移动单元上，所述Y轴电机设置在所述Y轴移动单元的一侧。

根据本实用新型的一个实施例，所述X轴电机和/或Y轴电机为直线电机。

根据本实用新型的一个实施例，所述基座部包括：

物镜固定部，所述物镜安装在所述物镜固定部上；

第二驱动电机，用于驱动所述物镜固定部上下移动；

滑轨组件，所述第二驱动电机通过所述滑轨组件与所述物镜固定部传动连接。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型提供的连续变焦显微镜结构，通过基座部带动物镜远离或靠近待测样品，实现调焦；通过变焦镜筒组件对镜筒进行连续变焦，以配合物镜实现不同倍率的成像效果，方便找寻最佳的放大倍数；通过粗扫摄像单元对待测样品进行整体的拍摄，显微拍摄单元对待测样品进行显微拍照；设置侧向光源对待测样品的标签进行照射，使拍摄的整体图像带有标签，方便用户进行区分；载物台可以在X轴和Y轴方向上调整位置，提高了扫描范围。

附图说明

图1为一实施例的装配结构示意图；

图2为一实施例的部分爆炸示意图；

图3为一实施例的变焦镜筒组件的结构示意图；

图4为一实施例的结构示意图；

图5为一实施例的载物台装配示意图；

图6为一实施例的载物台分解示意图；

图7为一实施例的X轴移动单元结构示意图；

图8为一实施例的Y轴移动单元结构示意图

图9为一实施例物镜单元的结构示意图；

图10为一实施例的部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

参照图1-图3所示，为一实施例提供的一种连续变焦显微镜结构，包括用于放置待测样品的载物台1、摄像单元、物镜单元2；摄像单元设于物镜单元的上方，用于获取待测样品的图像并输出。物镜单元具有物镜21和用于控制物镜远离或靠近待测样品的基座部22，物镜21安装在基座部上。载物台1上设有动力装置，载物台在动力装置的作用下实现X轴和Y轴两个方向的移动。物镜21的上方设有变焦镜筒组件23，变焦镜筒组件23包括镜筒231和驱动组件，驱动组件驱动镜筒231移动以实现显微镜结构的连续变焦，镜筒231和物镜2配合后可以实现不同倍率的成像效果。目前常用结构的都是通过切换不同的镜筒来调整不同的放大倍率，它的放大倍数只有特定的倍数值，并且不是连续的，不便于测试者找寻最佳的放大倍率，而本实用变焦镜筒组件23可以通过调节镜筒231移动来实现镜筒231连续变焦，方便找到最佳的拍摄倍率。

如图2所示，变焦镜筒组件23从内到外依次包括：变焦内筒232、变焦外筒233、外筒234和驱动组件。驱动组件包括：第一驱动电机2351、主动轮2352和从动轮2353，第一驱动电机2351与主动轮2352传动连接，主动轮2352与从动轮2353传动连接。

在本实施例中，镜筒231安装在变焦内筒232的内部，外筒的外壁设有安装台10，第一驱动电机2351安装于安装台10上。在变焦内筒232和变焦外筒233上均设有轨道(图中未标示)，在轨道内设有传动件4，传动件4的一端固定于镜筒231上，传动件4的另一端安装于轨道的内侧。当主动轮2351带动从动轮2352转动时，从动轮2352带动变焦外筒转动，变焦外筒带动传动件4在轨道内运动，传动件4又带动镜筒231在变焦内筒232的内部进行上下移动，从而实现镜筒231的连续变焦。通过电动的方式连续变焦，自动化程度高，而且使用方便，给用户带来了巨大的方便。在一较优实施例中，传动件4为一销钉，轨道为曲线轨道。

在一可选实施例中，从动轮安装在变焦外筒上，其固定方式可以采用螺纹配合。具体地，从动轮的内部设置内螺纹，变焦外筒外壁设置外螺纹，外螺纹与内螺纹螺纹连接好后，再通过胶水进行紧固，从而确保了变焦外筒与从动轮固定的稳固性，使从动轮与变焦外筒能够同步转动。

在一可选实施例中，镜筒231包括镜座2311和镜片2312，镜片2312设在镜座2311内，镜座2311的外壁与变焦内筒232的内壁贴合，销钉的一端固定于镜座2311上；销钉的另一端穿过设在变焦内筒232和变焦外筒233上的轨道。销钉与镜座2311采用螺纹固定、过盈配合等配合的方式，本申请不进行限制。

具体地，连续变焦显微镜结构还包括壳体5，壳体5上设有固定机架51，其中，载物台1、物镜单元2和摄像单元均安装于固定机架51上。固定机架51由多组方钢构成，载物台1设在固定机架51的水平方向上，摄像单元和物镜单元2设置在固定机架51的竖直方向上。当显微镜结构工作时，载物台1在摄像单元或物镜单元2的下方进行前后及左右移动，以便扩大显微镜扫描范围，从而可以提高显微镜扫描效率。

在一可选实施例中，该连续变焦显微结构还包括光源组件，光源组件用于对待测样品进行照射，以配合摄像单元对待测样品成像。摄像单元包括显微拍摄单元31和粗扫拍摄单元32，显微拍摄单元设在变焦镜筒组件23的上方，用于实现显微镜结构的显微拍摄；粗扫拍摄单元设在载物台的上方，用于实现显微镜结构的整体拍摄。其中，显微拍摄单元可以为面阵相机，也可以为线阵相机。

具体地，光源组件包括面光源、显微光源，面光源和显微光源均设在载物台1的下方，显微光源配合显微拍摄单元31以实现显微拍摄功能；面光源与粗扫拍摄单元32配合以实现对待测样品进行整体拍摄。在实际使用中，显微拍摄单元的中心点大致位于与物镜的光轴上。

在一可选实施例中,如图10所示,光源组件还包括侧向光源6,侧向光源6设在载物台的上方，其用于照射待测样品的标签。在固定支架上安装有一L型支架20,粗扫拍摄单元32和侧向光源6设在L型支架的一条壁上，该L型支架的上下位置可以调整。

在一可选实施例中，如图1和图2所示，固定机架51上设有遮光罩7，遮光罩7用于遮罩显微拍摄单元31、变焦镜筒组件和物镜，实现遮光功能，同时遮光罩还具有防尘功能。侧向光源6和粗扫拍摄单元32安装在遮光罩的外侧。

在一可选实施例中，如图4所示，固定机架51上还设有调整机构，侧向光源6和粗扫摄像单元32均设在调整机构上，侧向光源和粗扫摄像单元32设在变焦镜筒组件的一侧。调整机构包括安装在固定机架51上的滑块81、固定在滑块81上的连接板82；侧向光源6设在连接板82的一端，粗扫摄像单元32设在连接板82的另一端，侧向光源6对待测样品的标签照射，粗扫摄像单元32对待测样品及待测样品的标签进行拍照，以便用户对样品进行标记。

在一可选实施例中，固定机架51上设有两条长条型滑槽511，通过多个螺栓穿过连接板82、滑块81、滑槽511，将三者固定，此结构能够将滑块81的位置沿着滑槽511上下调整，进而调整粗扫摄像单元32的位置。在连接板82上设有一个转轴，在转轴上安装有一旋转块83，侧向光源6安装在旋转块上，旋转块83绕着转轴可旋转调整侧向光源的角度。具体地，旋转块83为L型的型材，它包括相互连接的第一壁和第二壁，第一壁安装在连接块82上，侧身光源安装在第二壁。在第一壁上还设有第一圆弧槽831，在连接板上设有与第一圆弧槽对应的第二圆弧槽，通过螺栓穿过第一圆弧槽和第二圆弧槽，将旋转块83和连接板82的相对位置固定，当用户调整好侧向光源6的角度和高度后，进行锁紧，固定位置。

如图5-图8所示，在一可选实施例中，载物台包括X轴移动单元91和Y轴移动单元92，X移动单元通过X轴滑轨组件安装在固定机架上，X轴电机911设置在X轴移动单元91的一侧；Y轴移动单元92包括用于驱动Y轴移动单元92移动的Y轴电机921和Y轴滑轨组件922，Y轴移动单元92通过Y轴滑轨组件922安装在X轴移动单元91上，Y轴电机921设置在Y轴移动单元92的一侧。

具体地，将待测样品位于固定机架51右侧后端的极限位置定义为X轴起始位置和Y轴起始位置，将待测样品位于固定机架51前端的极限位置定义为X轴终止位置，将待测样品位于固定机架51左端的极限位置定义为Y轴终止位置；当摄像单元对载物平台1上的待测样品进行观测时，X轴电机911驱动待测样品沿着X轴起始位置朝向X轴终止位置前进，以便摄像单元将待测样品在X轴的不同位置上进行扫描拍摄。当待测样品位于X轴终止位置时，Y轴电机921驱动待测样品沿着Y轴起始位置朝向Y轴终止位置前进一个单位后，X轴电机911再次驱动待测样品从X轴终止位置往X轴起始位置，以便摄像单元对待测样品进行全方位的扫描拍摄，不仅扩大显微扫描范围，提高扫描效率。

在一可选实施例中，动力装置为X轴电机911及Y轴电机921，X轴电机911和Y轴电机921为都直线电机,或者是其中一个为直线电机，大幅度提升了显微镜结构的扫描精度及速度。

在物镜单元上设有能够控制物镜远离可靠近待测样品的基座部22，摄像单元对待测样品的多个位置进行拍摄，将当前拍摄的图像与前一个拍摄的图像进行清晰度的对比。当图像没有达到要求的情况下，通过基座部控制物镜在竖直方向上运动，重复对待测样品拍摄，直到拍摄得到清晰度达到要求的图像，完成自动对焦，可以再配合连续变焦的镜筒进行连续变焦，得到最佳放大倍数，以获取达到清晰度的图像。

如图9所示，基座部22包括物镜固定部223、滑轨组件222和用于驱动物镜固定部223上下移动的第二驱动电机221。其中，物镜21安装在物镜固定部223上，第二驱动电机221通过滑轨组件222与物镜固定部223传动连接。具体地，滑轨组件222包括滑块2221、滑杆2222和滑轨固定部2223，第二驱动电机221固定在固定机架51上，第二驱动电机221的转轴通过丝杠与滑块2221传动连接，使得滑块2221沿着滑杆2222移动，进而带动物镜固定部223移动，滑杆2222通过滑轨固定部2223固定在固定机架51上。

如图9所示，物镜固定部223上还设有调角度机构，调角结构包括间隔设置的两个调整块2231和安装在调整块上的调整螺栓2232，调整块套在物镜的外部，两个调整螺栓2232设置于调整块的对角上，调整螺栓旋入的高度可以调整，通过两个调整螺栓旋入不同的高度来调整物镜的角度。

上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种连续变焦显微镜结构，其特征在于，包括：

载物台，用于放置待测样品；

物镜单元，具有物镜和用于控制所述物镜远离或靠近所述待测样品的基座部，所述物镜安装在所述基座部上；

摄像单元，设在所述物镜单元的上方，用于获取待测样品的图像并输出；

其中，所述载物台上设有动力装置，所述载物台在所述动力装置的作用下实现X轴和Y轴的移动；所述物镜上方设有变焦镜筒组件，所述变焦镜筒组件包括镜筒和驱动组件，所述驱动组件驱动所述镜筒移动以实现所述镜筒的连续变焦。

2.根据权利要求1所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述变焦镜筒组件从内到外依次还包括：变焦内筒、变焦外筒、外筒和驱动组件；所述变焦内筒和所述变焦外筒对应设有轨道，所述轨道内设有传动件，所述传动件的一端固定在所述变焦内筒内的镜筒上，所述传动件在所述轨道内运动，带动所述镜筒上下运动。

3.根据权利要求1所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于：还包括：

光源组件，用于对载物台上的待测样品进行照明；

固定机架，所述载物台、物镜单元、摄像单元均安装在所述固定机架上。

4.根据权利要求3所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述摄像单元包括：

显微拍摄单元，设于所述变焦镜筒组件的上方，用于实现显微镜结构的显微拍摄。

5.根据权利要求4所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述摄像单元还包括：

粗扫拍摄单元，设于所述载物台的上方，用于实现显微镜结构的整体拍摄。

6.根据权利要求5所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述光源组件包括：

面光源，设于所述载物台下方，与粗扫拍摄单元配合以实现显微镜结构的整体拍摄；

显微光源，设于所述载物台的下方，正对所述显微拍摄单元，与所述显微拍摄单元配合以实现显微镜结构的显微拍摄；

侧向光源，安装在所述载物台的上方，用于照射所述待测样品的标签。

7.根据权利要求4所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述显微拍摄单元的中心点大致位于所述物镜的光轴上。

8.根据权利要求3所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于：所述载物台包括：

X轴移动单元，所述X轴移动单元包括用于驱动X轴移动单元移动的X轴电机和X轴滑轨组件，所述X轴移动单元通过所述X轴滑轨组件安装在所述固定机架上，所述X轴电机设置在所述X轴移动单元的一侧；

Y轴移动单元，所述Y轴移动单元包括用于驱动Y轴移动单元移动的Y轴电机和Y轴滑轨组件，所述Y轴移动单元通过所述Y轴滑轨组件安装在所述X轴移动单元上，所述Y轴电机设置在所述Y轴移动单元的一侧。

9.根据权利要求8所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于：所述X轴电机和/或Y轴电机为直线电机。

10.根据权利要求3所述的连续变焦显微镜结构，其特征在于，所述基座部包括：

物镜固定部，所述物镜安装在所述物镜固定部上；

第二驱动电机，用于驱动所述物镜固定部上下移动；

滑轨组件，所述第二驱动电机通过所述滑轨组件与所述物镜固定部传动连接。