CN216979422U - 一种具有摄像功能的显微镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有摄像功能的显微镜，包括物镜、变倍光路模块、双目筒光路模块、目镜光路模块、摄像模块和切换反射模块，切换反射模块设置于变倍光路模块和双目筒光路模块之间，切换反射模块包括反射镜和第一驱动单元，反射镜具有第一工作位和第二工作位，第一驱动单元传动连接反射镜以用于驱动反射镜平移和/或转动以切换至第一工作位或第二工作位；在第一工作位时，经过物镜和变倍光路模块的光线打到切换反射模块上，并经切换反射模块反射后入射到摄像模块；在第二工作位时，经过物镜和变倍光路模块的光线能够直接入射到双目筒光路模块，再经目镜光路模块进入到操作者的眼睛。本实用新型能够同时提高操作者和摄像装置所获得的图像质量。

Description

一种具有摄像功能的显微镜

技术领域

本实用新型涉及光电设备技术领域，尤其涉及一种具有摄像功能的显微镜。

背景技术

现有的显微镜的摄像模块，往往通过引入分光棱镜来进行分光，然后再接入摄像模块，其中分光棱镜会导致进入双目筒光路模块的光束减弱，进入摄像模块的光束也由于分光棱镜的分光而减弱，从而不利于获得更高信噪比的图像。

如图1所示的现有的显微镜的结构，包括物镜201、变倍光路模块202、分光棱镜203、双目筒光路模块204、目镜光路模块205、摄像模块206等构成，显微镜主要用于操作者Doc对待测者S的待测样品E(如眼睛)进行检测。待测样品E发散或者散射光线，经物镜201、变倍光路模块202入射双目筒光路模块204，再经目镜光路模块205后，进入操作者Doc的眼睛，从而让操作者Doc看到放大的待测样品E的像；为了在显微镜中接入摄像功能，现有的显微镜往往在双目筒光路模块204与变倍光路模块202之间插入分光棱镜203，分光棱镜203反射待测样品E的部分光线，被摄像模块206获得。其中引入的分光棱镜203实现了部分光束透射、部分光束反射的功能，但是在引入分光棱镜203之后，使得待测样品E所发出的光，无论进入双目筒光路模块204还是摄像模块206，均是部分光束，故降低了摄像模块206显示图像的信噪比，也降低了操作者Doc所看到的图像的质量。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出一种具有摄像功能的显微镜，能够同时提高操作者和摄像装置所获得的图像质量。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型公开了一种具有摄像功能的显微镜，包括物镜、变倍光路模块、双目筒光路模块、目镜光路模块、摄像模块和切换反射模块，所述切换反射模块设置于所述变倍光路模块和所述双目筒光路模块之间，所述切换反射模块包括反射镜和第一驱动单元，所述反射镜具有第一工作位和第二工作位，所述第一驱动单元传动连接所述反射镜以用于驱动所述反射镜平移和/或转动以切换至所述第一工作位或所述第二工作位；在所述第一工作位时，经过所述物镜和所述变倍光路模块的光线打到所述切换反射模块上，并经所述切换反射模块反射后入射到所述摄像模块；在所述第二工作位时，经过所述物镜和所述变倍光路模块的光线能够直接入射到所述双目筒光路模块，再经所述目镜光路模块进入到操作者的眼睛。

优选地，所述反射镜为平面镜或者直角棱镜。

优选地，所述切换反射模块还包括机械轴，所述机械轴安装在所述反射镜上，所述第一驱动单元传动连接所述机械轴以用于驱动所述机械轴平移和/或转动，以带动所述反射镜平移和/或转动。

优选地，所述切换反射模块还包括变向单元，所述变向单元设置于所述反射镜的后方，以用于在所述第一驱动单元驱动所述反射镜平移和/或转动至抵在所述变向单元上之后，变换所述反射镜的平移和/或转动的方向。

优选地，所述变向单元采用定滑轮、滚筒、轴承中的至少一种结构。

优选地，所述显微镜还包括光阑切换模块，所述光阑切换模块设置于所述切换反射模块和所述摄像模块之间，以用于在所述切换反射模块和所述摄像模块之间的光路上切换不同大小的光阑。

优选地，所述光阑切换模块包括长条带、定向折转单元、复位单元和第二驱动单元，其中在所述长条带上设有多个不同大小的光阑，所述长条带安装在所述定向折转单元上，所述第二驱动单元传动连接所述长条带以用于驱动所述长条带沿着所述定向折转单元移动，所述复位单元传动连接所述长条带以用于在所述第二驱动单元停止驱动时使所述长条带作相应复位。

优选地，所述长条带采用橡胶条、链条、表带中的至少一种结构。

优选地，所述定向折转单元采用定滑轮、滚筒、轴承中的至少一种结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的具有摄像功能的显微镜中，引入了可切换第一工作位和第二工作位的切换反射模块，让需要摄像时，切换反射模块能够切换至第一工作位使得光全部导入摄像模块；而不需要摄像时，切换反射模块能够切换至第二工作位使得光无损地进入双目筒光路模块，从而同时提高操作者和摄像装置所获得的图像质量。

进一步地，切换反射模块的结构紧凑、体积小，不增加双目筒光路模块与变倍光路模块之间的间距。

进一步地，该显微镜在摄像模块之前还设置了光阑切换模块，通过该光阑切换模块可以实现不同大小光阑的切换，以调节摄像模块拍摄图像的景深及质量；另外该光阑切换模块的结构紧凑、体积小，有利于减小双目筒光路模块与变倍光路模块之间的间距，从而更符合人体工程学，有利于操作者使用和操作显微镜。

附图说明

图1是现有技术的显微镜的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一的显微镜中的切换反射模块位于第一工作位的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一的显微镜中的切换反射模块位于第二工作位的结构示意图；

图4a是图2中的光阑切换模块的结构示意图；

图4b是图4a中的部分长条带的结构示意图；

图5是本实用新型实施例二的显微镜中的切换反射模块位于第一工作位的结构示意图；

图6是本实用新型实施例二的显微镜中的切换反射模块位于第二工作位的结构示意图。

具体实施方式

以下对本实用新型的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路/信号连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

如图2和图3所示，是本实用新型实施例一的显微镜的结构示意图，显微镜包括物镜201、变倍光路模块202、双目筒光路模块204、目镜光路模块205、摄像模块和切换反射模块，切换反射模块设置于变倍光路模块202和双目筒光路模块204之间，切换反射模块具有第一工作位和第二工作位，在第一工作位时，经过物镜201和变倍光路模块202的光线打到切换反射模块上，并经切换反射模块反射后入射到摄像模块；在第二工作位时，经过物镜201和变倍光路模块202的光线能够直接入射到双目筒光路模块204，再经目镜光路模块205进入到操作者Doc的眼睛。该方案中，引入了具有第一工作位和第二工作位的切换反射模块来替代分光棱镜，当需要摄像时，反射装置插入光路形成第一工作位；当操作者Doc需要观察待测样品时，切换反射装置切出光路形成第二工作位。

其中，切换反射模块包括平面反射镜104、旋转机械轴401、变向装置402和反射驱动装置(图中未示)，旋转机械轴401安装在平面反射镜104上，反射驱动装置传动连接机械轴104以用于驱动旋转机械轴104平移和/或转动，以带动平面反射镜104平移和/或转动；变向装置402设置于平面反射镜104的后方，以用于在反射驱动装置驱动平面反射镜104平移和/或转动至抵在变向装置402上之后，变换平面反射镜104的平移和/或转动的方向；在具体的实施例中，变向装置402可以采用定滑轮、滚筒、轴承中的至少一种结构。

摄像模块包括摄像装置101和摄像镜组102，在本实施例中，在摄像镜组102与平面反射镜104之间还设有光阑切换模块，以用于在平面反射镜104和摄像镜组102之间的光路上设置可切换大小的光阑。

如图4a所示，光阑切换模块包括长条带103、定向折转单元、复位单元(图中未示)和光阑切换驱动装置(图中未示)，定向折转单元包括定向折转件301、302，结合图4b，长条带103上设有多个不同大小的光阑10301、10302、10303、10304、10305，长条带103导向安装在两个定向折转件301、302上，光阑切换驱动装置传动连接长条带103以用于驱动长条带103绕着两个定向折转件301、302定向的方向移动，从而可以实现不同大小的光阑10301～10305插入到摄像光路或者离开摄像光路；复位单元传动连接长条带103以用于在光阑切换驱动装置停止驱动时使长条带103作相应复位。在具体的实施例中，长条带103可采用柔软的橡胶条、链条或者手表的表带等结构，而定向折转件301、302可以采用定滑轮、滚筒或者轴承等结构。本实施例中，采用结构紧凑的长条带103，实现了多个不同大小的光阑的切换，从而改变摄像装置101拍摄图像的景深及质量，且该光阑切换模块的结构紧凑，使得双目筒光路模块204与变倍光路模块202之间的间距尽量小。

本实施例的显微镜的工作原理为：当该显微镜进行摄像时，如图2所示，物镜201接收的光，经变倍光路模块202后，经平面反射镜104反射，穿过长条带103、摄像镜组102，最后被摄像装置101接收，从而获得待测样品的图像。此时经变倍光路模块202的光束，无法到达双目筒光路模块204，而是全部进入摄像光路中。而当操作者Doc进行观测时，如图3所示，物镜201接收的光，经变倍光路模块202、双目筒光路模块204、目镜光路模块205，最后入射操作者Doc的眼睛；此时经变倍光路模块202的光束，能全部进入双目筒光路模块204。

本实施例中，切换反射模块从第一工作位(图2所示位置)切换到第二工作位(图3所示位置)的具体流程如下：平面反射镜104上装有旋转机械轴401，平面反射镜104能够绕旋转机械轴401旋转。当平面反射镜104需要离开光路时，由反射驱动装置(图中未示)带动旋转机械轴401，做一维平动，从而带动平面反射镜104一起平动；如图2中的箭头方向，即平行于摄像光路主光轴的方向，远离摄像镜组102；当其平动一定距离，使得平面反射镜104接触到变向装置402后，反射驱动装置带动旋转机械轴401继续远离摄像镜组102平动，此时平面反射镜104既做平动，又绕旋转机械轴401转动，最终转至图3所示的位置，使得平面反射镜104完全地离开显微成像光路。切换反射模块从第二工作位切换到第一工作位的具体流程和上述流程相反移动或转动即可实现。本具体实施例中，平面反射镜104结合采用平面反射镜104、旋转机械轴401、变向装置402和反射驱动装置，以使得可以进一步采用上面具体流程步骤来离开或进入光路，结合显微镜中自身的结构，可以使得部件切换离开或进入光路所需的平动行程以及转动半径得到减小，即实现减小其切换结构所用尺寸，从而减小该摄像系统的整体尺寸；另外切换反射模块整体所需的转动半径小，有利于压缩所需的空间尺寸，进而使得双目筒光路模块204与变倍光路模块202之间的间距尽量小。

如图5和图6所示，是本实用新型实施例二的显微镜的结构示意图，本实施例与实施例一的区别之处仅在于切换反射模块的结构不同：本实施例中的切换反射模块包括直角反射棱镜1042和反射驱动装置(图中未示)，该反射驱动装置传动连接直角反射棱镜1042以用于直接驱动直角反射棱镜1042。

本实施例的显微镜的工作原理为：当该显微镜进行摄像时，如图5所示，物镜201接收的光，经变倍光路模块202后，经直角反射棱镜1042反射，穿过长条带103、摄像镜组102，最后被摄像装置101接收，从而获得待测样品的图像。此时经变倍光路模块202的光束，无法到达双目筒光路模块204，而是全部进入摄像光路中。而当操作者Doc进行观测时，如图6所示，物镜201接收的光，经变倍光路模块202、双目筒光路模块204、目镜光路模块205，最后入射操作者Doc的眼睛。此时经变倍光路模块202的光束，能全部进入双目筒光路模块204。

其中，直角反射棱镜1042由反射驱动装置(图中未示)带动旋转离开光路。对比实施例一，由于光路镜片设计一致时，所需的通光口径尺寸也相当，故直角反射棱镜1042的斜边尺寸可以与实施例一中的平面反射镜104长度尺寸相当；只是本实施例中，直角反射棱镜1042若需要旋转切出光路，所需的转动空间或者平动空间均较实施例一相对大一些，但是本实施例仍然能够保证切换反射模块的结构紧凑，使得双目筒光路模块204与变倍光路模块202之间的间距尽量小，又同时提高了操作者Doc和摄像装置101所获得的图像质量。

需要说明的是，图中所示的本实用新型实施例一和实施例二的显微镜的各个结构及比例只是示意，并非是真实比例，真实比例根据实际需要设置即可。

本实用新型的背景部分可以包含关于本实用新型的问题或环境的背景信息，而不是由其他人描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本实用新型的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离由所附权利要求限定的范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (9)

1.一种具有摄像功能的显微镜，包括物镜、变倍光路模块、双目筒光路模块、目镜光路模块和摄像模块，其特征在于，还包括切换反射模块，所述切换反射模块设置于所述变倍光路模块和所述双目筒光路模块之间，所述切换反射模块包括反射镜和第一驱动单元，所述反射镜具有第一工作位和第二工作位，所述第一驱动单元传动连接所述反射镜以用于驱动所述反射镜平移和/或转动以切换至所述第一工作位或所述第二工作位；在所述第一工作位时，经过所述物镜和所述变倍光路模块的光线打到所述切换反射模块上，并经所述切换反射模块反射后入射到所述摄像模块；在所述第二工作位时，经过所述物镜和所述变倍光路模块的光线能够直接入射到所述双目筒光路模块，再经所述目镜光路模块进入到操作者的眼睛。

2.根据权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述反射镜为平面镜或者直角棱镜。

3.根据权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述切换反射模块还包括机械轴，所述机械轴安装在所述反射镜上，所述第一驱动单元传动连接所述机械轴以用于驱动所述机械轴平移和/或转动，以带动所述反射镜平移和/或转动。

4.根据权利要求3所述的显微镜，其特征在于，所述切换反射模块还包括变向单元，所述变向单元设置于所述反射镜的后方，以用于在所述第一驱动单元驱动所述反射镜平移和/或转动至抵在所述变向单元上之后，变换所述反射镜的平移和/或转动的方向。

5.根据权利要求4所述的显微镜，其特征在于，所述变向单元采用定滑轮、滚筒、轴承中的至少一种结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的显微镜，其特征在于，所述显微镜还包括光阑切换模块，所述光阑切换模块设置于所述切换反射模块和所述摄像模块之间，以用于在所述切换反射模块和所述摄像模块之间的光路上切换不同大小的光阑。

7.根据权利要求6所述的显微镜，其特征在于，所述光阑切换模块包括长条带、定向折转单元、复位单元和第二驱动单元，其中在所述长条带上设有多个不同大小的光阑，所述长条带安装在所述定向折转单元上，所述第二驱动单元传动连接所述长条带以用于驱动所述长条带沿着所述定向折转单元移动，所述复位单元传动连接所述长条带以用于在所述第二驱动单元停止驱动时使所述长条带作相应复位。

8.根据权利要求7所述的显微镜，其特征在于，所述长条带采用橡胶条、链条、表带中的至少一种结构。

9.根据权利要求7所述的显微镜，其特征在于，所述定向折转单元采用定滑轮、滚筒、轴承中的至少一种结构。

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