CN211014822U - 一种外置显微镜头及其移动终端 - Google Patents

Abstract

一种外置显微镜头及其移动终端，外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上，外置显微镜头包含：镜体；镜筒，其设置在镜体内；镜片，其设置在镜筒内；对焦环，其套设在镜筒上；对焦筒，其套设在对焦环上；结合层，其设置在镜体上，用于将外置显微镜头可拆卸地固定到移动终端的摄像头上。携带方便，使用方式简单，具有较高放大率且成像清晰，外置显微镜头可以适用于多种类型的移动终端。

Description

一种外置显微镜头及其移动终端

技术领域

本实用新型涉及一种外置显微镜头及其移动终端。

背景技术

显微镜是一种广泛应用的观察微小物体的仪器设备。传统的显微镜由基座，支架，镜筒，以及安装于镜筒两端的物镜和目镜构成。朝着被摄体的物镜是焦距极短的透镜，用于将物体放大成实像，与用户的眼睛接触的目镜是用于观察上述被放大的实像的放大镜。显微镜的放大率可以通过将物镜的放大率和目镜的放大率相乘而得到。

近期广为使用的智能手机、平板电脑等移动终端广泛内置有用于拍摄被摄体的相机。并且智能手机的内置相机的分辨率与一般的专用数字相机水平相当甚至更高。据此，出现了利用智能手机的内置相机进行显微拍照的各种装置，如中国专利ZL201320295925.4公开了一种将智能手机等移动终端固定在显微镜目镜上实现显微数码摄影的装置。

内置于智能手机的相机的最短拍摄距离一般为十几厘米，如果被摄体位于最短拍摄距离以内，则可能无法进行拍摄，或者由于失焦而不能清晰拍照。因此，为了能够将智能手机的相机作为显微镜或者放大镜来使用，需要在智能手机的相机上额外地安装外置微距镜头或微型的显微镜。

为了实现上述的目的，中国专利ZL201220163127.1公开了一种基于智能手机的掌上数码显微镜，其中描述了通过光导管用手机本身的闪光灯进行照明的显微拍摄装置。

但现有的技术，有各种不足。如台式显微镜，有体积庞大和昂贵的不足；手机微距镜头，有放大倍数低，成像不够清晰的缺点；将便携显微镜安装到手机上，由于在手机相机前面长长的突起，其不便于携带和使用；而通过手机闪光灯进行照明的显微镜头，会受手机镜头和闪光灯位置的限制。

实用新型内容

本实用新型提供一种外置显微镜头及其移动终端，携带方便，使用方式简单，具有较高放大率且成像清晰，外置显微镜头可以适用于多种类型的移动终端。

为了达到上述目的，本实用新型提供一种外置显微镜头，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上，所述的外置显微镜头包含：

镜体；

镜筒，其设置在镜体内；

镜片，其设置在镜筒内；

对焦环，其套设在镜筒上；

对焦筒，其套设在对焦环上；

结合层，其设置在镜体上，用于将外置显微镜头可拆卸地固定到移动终端的摄像头上。

所述的镜体采用透明材料，所述的镜筒采用不透光材料，所述的对焦筒采用透明柔性材料。

所述的对焦筒的高度正好使其前端与镜头的对焦点在一个平面上。

所述的结合层采用纳米吸盘胶垫或无痕胶片。

本实用新型还提供一种外置显微镜头，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上，所述的外置显微镜头包含：

镜体；

镜筒，其设置在镜体内；

镜片，其设置在镜筒内；

对焦环，其套设在镜筒上；

结合层，其设置在镜体上，用于将外置显微镜头可拆卸地固定到移动终端的摄像头上。

所述的镜体采用透明材料，所述的镜筒采用不透光材料。

所述的对焦环的高度正好使其前端与镜头的对焦点在一个平面上。

所述的结合层采用纳米吸盘胶垫或无痕胶片。

本实用新型还提供一种移动终端，所述的移动终端包含：所述的外置显微镜头，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上。

所述的外置显微镜头与摄像头所在的移动终端的外表面贴合，且外置显微镜头的镜头光轴与移动终端的摄像头的镜头光轴对准。

本实用新型提供的外置显微镜头及其移动终端，携带方便，使用方式简单，具有较高放大率且成像清晰，外置显微镜头可以适用于多种类型的移动终端。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种外置显微镜头的移动终端的结构示意图。

图2是本实用新型的一个实施例中的外置显微镜头的结构示意图。

图3是图2的剖面图。

图4是本实用新型的另一个实施例中的外置显微镜头的结构示意图。

图5是图4的剖面图。

图6是本实用新型提供的一种外置显微镜头的移动终端的放大原理概念图。

具体实施方式

以下根据图1～图6，具体说明本实用新型的较佳实施例。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，移动终端1上设置有外置显微镜头2。所述的移动终端1可以是智能手机、平板电脑等等，所述的移动终端1具有内置的摄像装置，可实现摄影摄像功能，所述的摄像装置通常包含至少一个摄像头，所述的摄像头可以设置在移动终端1的正面或背面，并且可以在移动终端1的正面或者背面设置多个摄像头。所述的外置显微镜头2固定设置在移动终端1的摄像头上，外置显微镜头2与摄像头所在的移动终端1的外表面贴合，且外置显微镜头2的镜头光轴与移动终端1的摄像头的镜头光轴对准。这样外置显微镜头2与移动终端1有机地结合在一起，形成一个和谐的整体。

本实用新型中，外置显微镜头进行紧凑和超薄设计。如图2和图3所示，在本实用新型的一个实施例中，外置显微镜头具有长工作距离，该外置显微镜头中，由不透光材料构成的镜筒202安装在透明材料形成的镜体201上，将至少一片非球面镜片203安装在不透光的材料加工成的镜筒202中，在镜体201靠近镜筒202的边缘处设置有一圈突起的对焦环204，对焦环204由透明柔性材料构成，由透明柔性材料构成的对焦筒205套设在对焦环204上，所述的对焦筒205的高度根据外置显微镜头的工作距离来进行设定，其高度正好使其前端与外置显微镜头的对焦点处于一个平面上，镜体201的下表面设置有结合层206，用于将外置显微镜头与移动终端固定。通过移动终端上的拍照软件，就可以观测到被观测物的显微图像。自然光线通过透明的对焦筒对被观测物进行照明，另外移动终端的闪光灯发出的光线也可以对被观测物进行照明。

为了结合到移动终端上并与所有移动终端兼容，外置显微镜头的尺寸与结构有特别设计。镜筒202的直径不大于2-5mm，为完全不透光的材料，镜体201由透光的材料构成，其直径为3-15mm，结合层206为中间有孔的不透明材料，直径为3-9mm，中间孔的直径为0.5-2mm。这种设计可以兼容所有移动终端使用。

对焦环204和对焦筒205可以保证外置显微镜头精确方便地对焦，从而方便使用。对长工作距离的显微镜头，为了保持镜头到被观测物的距离稳定，所以设计了柔性的透明对焦筒205，透明柔性材料构成的对焦筒205可以通过突起的对焦环204安装到外置显微镜头上，通过对焦筒205来控制对焦。

对焦筒205是柔性材料，套设在对焦环204上，可以随时安装和取下，并且对焦筒205是由柔性材料构成，将其取下后可以变形装入很薄的收纳盒中，具有优异的便携性。外置显微镜头的紧凑的设计，以及可以随时取下的柔性对焦筒的设计，使得外置显微镜头不会从移动终端的边缘突出出来，与传统便携显微镜相比，体积和便携性有了显著改变。

当另外的光学设计达到较短的工作距离时，可以省略上述可以移除的对焦筒，而改由较短的对焦环来保持稳定对焦。如图4和图5所示，在本实用新型的另一个实施例中，外置显微镜头具有短工作距离，该外置显微镜头中，靠设计对焦环的高度来控制对焦。将具有超短工作距离的多片镜片203安装在不透光的材料加工成的镜筒202中，镜筒202安装在透明材料形成的镜体201上，镜体201靠近镜筒202的边缘的上缘有一圈突起的对焦环204，对焦环204由透明柔性材料构成，对焦环204的高度按照外置显微镜头的工作距离设计，其高度正好使其前端与外置显微镜头的对焦点处于一个平面上，在镜体201的下表面是结合层206。

在本实用新型的另一个实施例中，所述的结合层206可以采用纳米吸盘胶垫，它是一种0.2-1mm厚度的橡胶片，其一面涂敷胶粘剂，另一面有无数个微小的凹坑形成的纳米吸盘。纳米吸盘胶垫通过涂敷的胶黏剂安装在外置显微镜头上，这样靠另一面的微吸盘就可以吸附到移动终端的摄像头上，并且可以方便地取下。如果因为脏污吸附力下降，可以用透明胶带清洁粘除其表面的灰尘等脏污从而使其恢复如新。

在本实用新型的另一个实施例中，所述的结合层206可以采用无痕胶片，通过无痕胶片可以将外置显微镜头黏附到移动终端的摄像头表面，也可以方便地取下并不会在摄像头上留下痕迹。重复应用一定次数后粘度下降，可以用水清洁或者用备用胶片换新。

为了达到最佳的成像效果，外置显微镜头最好与移动终端的摄像头紧密接触。这样，外置显微镜头的镜头与移动终端的摄像头虽然不是整体设计，由于他们紧密接触，他们的光路可以最佳地联合在一起，从而达到最佳成像效果。为了使外置显微镜头的镜头与移动终端的内置相机的镜头能紧密接触，对于摄像头与移动终端表面相平的情况，采用厚度较薄的纳米吸盘胶垫，这样会减小外置显微镜头的镜头后缘与移动终端的摄像头前缘的距离。

另外，不同的移动终端，其摄像头设计会有不同的形态，有的会靠近其一角，有的会靠近其中部，有的会是单镜头设计，有的会是双镜头设计。外置显微镜头与上述不同设计形态的移动终端的配合就显得尤为重要，这样才能使外置显微镜头可以与各种不同的移动终端相互兼容，能很好地工作。这也是本实用新型采用纳米吸盘胶垫或无痕胶片与移动终端连接的一个原因。这样，无论移动终端的摄像头是上述提到的哪一种形态，外置显微镜头都可以将其镜头与之配合并通过结合层与移动终端结合在一起，从而可以兼容各种移动终端。

图6是本发明的放大原理概念图，总结起来主要有三次不同的放大：第一次，是被摄物通过外置显微镜头的镜头和移动终端的摄像头在其感光元件上成放大的像，为光学放大，其放大能力取决于两个镜头的光学放大倍数；第二次，是在感光元件上成的像通过电子电路的处理过程将其显示在移动终端的显示屏上，由于移动终端的感光元件面积相对比较小，像素密度很高，而显示屏面积相对比较大，所以在感光元件上成的像得到了第二次的放大，这一次的放大倍数取决于显示屏的有效显示面积与感光元件的有效感光面积的大小之比，二者比例越大，放大倍数越大，这一次放大我们称之为电子放大；第三次，在移动终端显示屏上成的像通过软件进行数字处理使其在显示屏上只显示其局部放大像从而对其局部进一步进行放大观看，这一种放大我们称之为数字放大。

总的放大倍数是上述三次放大的综合，是三次放大倍数的乘积。所以相比于传统光学显微镜的纯光学放大，本实用新型增加了电子放大和数字放大。虽然其光学放大倍数与传统光学显微镜的光学放大倍数相比不一定很高，但最后总的放大倍数却可以很高。

显微镜的效果，不仅与放大倍数有关，还与分辨率有关。分辨率如果不高，一味提高放大倍数是没有意义的，因为虽然图像很大，却并不清楚。一个好的显微镜，其效果应该是分辨率与放大倍数的综合效果。本实用新型的分辨率主要与两个因素有关，一个是镜头的成像效果，也就是外置显微镜头的镜头与移动终端的摄像头的成像效果。另一个是移动终端的摄像装置的感光元件的像素密度(分辨率)。目前，移动终端的摄像头和其感光元件的像素密度都已经达到了很高的水平，这就为本实用新型的综合效果奠定了基础。为了提高本实用新型的效果，选择设计本外置显微镜头的镜头，提高其成像效果对提高整体放大效果有很大贡献。

本实用新型提供的一种外置显微镜头，携带方便，使用方式简单，具有较高放大率且成像清晰，可以适用于多种类型的移动终端。

外置显微镜头通过纳米吸盘或无痕胶片吸附在移动终端表面，减小体积并可以很方便装上和取下，实现高放大率的放大的同时使整体产品的厚度较薄而便携，不管移动终端是具有一个摄像头的还是多个摄像头，不管移动终端的摄像头在移动终端表面是平的还是突起的，也不管移动终端的闪光灯与摄像头的相对位置如何布置，外置显微镜头都可以很好的工作，使用时用户可以方便稳定地取得清晰的显微图像，而不会因为移动终端难以保持稳定而导致图像模糊。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种外置显微镜头，其特征在于，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上，所述的外置显微镜头包含：

镜体；

镜筒，其设置在镜体内；

镜片，其设置在镜筒内；

对焦环，其套设在镜筒上；

对焦筒，其套设在对焦环上；

结合层，其设置在镜体上，用于将外置显微镜头可拆卸地固定到移动终端的摄像头上。

2.如权利要求1所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的镜体采用透明材料，所述的镜筒采用不透光材料，所述的对焦筒采用透明柔性材料。

3.如权利要求1所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的对焦筒的高度使其前端与外置显微镜头的对焦点位于一个平面上。

4.如权利要求1所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的结合层采用纳米吸盘胶垫或无痕胶片。

5.一种外置显微镜头，其特征在于，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上，所述的外置显微镜头包含：

镜体；

镜筒，其设置在镜体内；

镜片，其设置在镜筒内；

对焦环，其套设在镜筒上；

结合层，其设置在镜体上，用于将外置显微镜头可拆卸地固定到移动终端的摄像头上。

6.如权利要求5所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的镜体采用透明材料，所述的镜筒采用不透光材料。

7.如权利要求5所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的对焦环的高度使其前端与外置显微镜头的对焦点位于一个平面上。

8.如权利要求5所述的外置显微镜头，其特征在于，所述的结合层采用纳米吸盘胶垫或无痕胶片。

9.一种移动终端，其特征在于，所述的移动终端包含：如权利要求1-8中任意一项所述的外置显微镜头，所述的外置显微镜头设置在移动终端的摄像头上。

10.如权利要求9所述的移动终端，其特征在于，所述的外置显微镜头与摄像头所在的移动终端的外表面贴合，且外置显微镜头的镜头光轴与移动终端的摄像头的镜头光轴对准。

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