RU2276801C1 - Comparison microscope - Google Patents

Comparison microscope Download PDF

Info

Publication number
RU2276801C1
RU2276801C1 RU2004131959/28A RU2004131959A RU2276801C1 RU 2276801 C1 RU2276801 C1 RU 2276801C1 RU 2004131959/28 A RU2004131959/28 A RU 2004131959/28A RU 2004131959 A RU2004131959 A RU 2004131959A RU 2276801 C1 RU2276801 C1 RU 2276801C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
comparison
lens
branches
images
block
Prior art date
Application number
RU2004131959/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004131959A (en
Inventor
Петр Алексеевич Санников (RU)
Петр Алексеевич Санников
Петр Васильевич Стрибук (RU)
Петр Васильевич Стрибук
Аркадий Гавриилович Лившиц (RU)
Аркадий Гавриилович Лившиц
Евгений Сергеевич Петренко (RU)
Евгений Сергеевич Петренко
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "АРЛИ спецтехника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "АРЛИ спецтехника" filed Critical Закрытое акционерное общество "АРЛИ спецтехника"
Priority to RU2004131959/28A priority Critical patent/RU2276801C1/en
Publication of RU2004131959A publication Critical patent/RU2004131959A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2276801C1 publication Critical patent/RU2276801C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

FIELD: possible use for comparison analysis of objects, in particular, for identification research in criminalistics.
SUBSTANCE: microscope contains comparison branches 1,7, each of which includes first 2 and second 6 objectives, device 3 for measuring zoom-in in form of at least two telescopic Galilean pipes, and also block 10 for observation and registration, block 22 for combining fields of images, positioned between branches 1,7 and block 10. each comparison branch additionally includes diaphragm with variable aperture diameter, positioned between second objective and device for changing zoom-in close to the latter. Maximal size of diaphragm aperture is made not less than light diameter of largest lens of Galilean pipes. First objective 2 may be made with possible axial movement.
EFFECT: images, formed by first and second comparison branches, are represented identically.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к оптическому приборостроению и может быть использовано при сравнительном анализе объектов, в частности, для идентификационных исследований в области криминалистики.The invention relates to optical instrumentation and can be used in a comparative analysis of objects, in particular, for identification research in the field of forensics.

Известен микроскоп сравнения, содержащий две ветви сравнения, каждая из которых включает первый объектив, устройство изменения увеличения, второй объектив, блок наблюдения и регистрации и блок совмещения полей изображений, расположенный между вторыми объективами ветвей сравнения и блоком наблюдения и регистрации. Работа микроскопа сравнения основана на формировании обеими ветвями сравнения промежуточных изображений объектов в блоке совмещения полей изображений в плоскости, совмещенной с плоскостью предметов блока наблюдения и регистрации. При перемещении блока совмещения полей изображений в направлении, параллельном оптическим осям вторых объективов ветвей сравнения, наблюдают и регистрируют в крайних положениях блока совмещения полей изображений изображение объекта, формируемое либо первой, либо второй ветвью сравнения, а в промежуточных положениях - части изображений, формируемых обеими ветвями сравнения. Фокусировку на резкость изображений, формируемых ветвями сравнений, осуществляют перемещениями предметных столиков вдоль оптической оси первых объективов [1].A comparison microscope is known, containing two comparison branches, each of which includes a first lens, a magnification changing device, a second lens, an observation and registration unit and an image field combining unit located between the second lenses of the comparison branches and the observation and registration unit. The operation of the comparison microscope is based on the formation by both branches of the comparison of intermediate images of objects in the block combining image fields in a plane aligned with the plane of objects of the observation and registration block. When the image field alignment unit moves in a direction parallel to the optical axes of the second lenses of the comparison branches, the image of the object formed by either the first or second comparison branch is observed and recorded at the extreme positions of the image field alignment block, and in the intermediate positions, parts of the images formed by both branches comparisons. Focusing on the sharpness of images formed by the branches of comparisons is carried out by moving the stage tables along the optical axis of the first lenses [1].

Недостатком известного микроскопа сравнения является сложность идентификации объектов при совмещении изображений их фрагментов, формируемых первой и второй ветвями сравнения, так как яркость этих изображений различна в связи с неодинаковым коэффициентом пропускания света в первой и второй ветвях сравнения. Это объясняется наличием отклонений (допусков) на геометрические размеры оптических и механических деталей в обеих ветвях сравнения.A disadvantage of the known comparison microscope is the difficulty in identifying objects when combining images of their fragments formed by the first and second branches of the comparison, since the brightness of these images is different due to the unequal transmittance of light in the first and second branches of the comparison. This is due to the presence of deviations (tolerances) on the geometric dimensions of the optical and mechanical parts in both branches of the comparison.

Известен микроскоп сравнения, содержащий две ветви сравнения, каждая из которых включает первый объектив, устройство изменения увеличения, выполненное в виде по меньшей мере двух телескопических трубок Галилея, второй объектив, блок наблюдения и регистрации и блок совмещения полей изображений, расположенный между вторыми объективами ветвей сравнения и блоком наблюдения и регистрации. При перемещении блока совмещения полей изображений в направлении, параллельном оптическим осям вторых объективов ветвей сравнения, наблюдают и регистрируют совмещенные по какому-либо фрагменту изображения объектов, формируемые обеими ветвями сравнения. При перемещении блока совмещения полей изображений в направлении, перпендикулярном первому, наблюдают и регистрируют наложенные друг на друга изображения первой и второй ветвей сравнения. Фокусировку на резкость изображений, формируемых ветвями сравнений, осуществляют перемещениями предметных столиков вдоль оптической оси первых объективов [2] (наиболее близкий аналог).A comparison microscope is known, containing two comparison branches, each of which includes a first lens, a magnification change device made in the form of at least two Galilean telescopic tubes, a second lens, an observation and recording unit, and an image field combining unit located between the second lenses of the comparison branches and a monitoring and recording unit. When you move the block combining the fields of images in a direction parallel to the optical axes of the second lenses of the comparison branches, observe and register combined on any fragment of the image of objects formed by both branches of the comparison. When moving the block combining the image fields in the direction perpendicular to the first, observe and register superimposed images of the first and second branches of comparison. Focusing on the sharpness of images formed by the branches of comparisons is carried out by moving the stage tables along the optical axis of the first lenses [2] (the closest analogue).

Недостатком данного микроскопа сравнения также является сложность идентификации объектов при совмещении изображений их фрагментов, формируемых первой и второй ветвями сравнения, так как яркость этих изображений различна в связи с неодинаковым коэффициентом пропускания света в первой и второй ветвях сравнения. Это объясняется наличием отклонений (допусков) на геометрические размеры оптических и механических деталей в обеих ветвях сравнения.The disadvantage of this comparison microscope is the difficulty in identifying objects when combining images of their fragments formed by the first and second branches of the comparison, since the brightness of these images is different due to the unequal transmittance of light in the first and second branches of the comparison. This is due to the presence of deviations (tolerances) on the geometric dimensions of the optical and mechanical parts in both branches of the comparison.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение идентичности изображений, формируемых первой и второй ветвями сравнения.The objective of the present invention is to ensure the identity of images formed by the first and second branches of comparison.

Поставленная задача решается тем, что в микроскопе сравнения, содержащем две ветви сравнения, каждая из которых включает первый объектив, устройство изменения увеличения, выполненное в виде по меньшей мере двух телескопических трубок Галилея, второй объектив, блок наблюдения и регистрации и блок совмещения полей изображений, расположенный между вторыми объективами ветвей сравнения и блоком наблюдения и регистрации, в каждую ветвь сравнения введена диафрагма с изменяющимся размером отверстия, размещенная между вторым объективом и устройством изменения увеличения вблизи от последнего, а максимальный размер отверстия диафрагмы выполнен не меньшим светового диаметра наибольшей линзы трубок Галилея. Первый объектив выполнен с возможностью осевого перемещения.The problem is solved in that in a comparison microscope containing two branches of comparison, each of which includes a first lens, a magnification change device made in the form of at least two Galilean telescopic tubes, a second lens, an observation and recording unit, and an image field combining unit, located between the second lenses of the comparison branches and the observation and registration unit, a diaphragm with a varying hole size is inserted in each comparison branch, located between the second lens and the device The property of changing the magnification is close to the last, and the maximum size of the aperture is made no smaller than the light diameter of the largest lens of the Galileo tubes. The first lens is made with the possibility of axial movement.

Проведенный анализ заявленного технического решения показал, что идентичность изображений, формируемых первой и второй ветвями сравнения, обеспечивают за счет введения в каждую ветвь сравнения диафрагмы с изменяющимся размером отверстия и размещение ее между вторым объективом и устройством изменения увеличения. Это позволяет выравнивать уровень яркости изображений, формируемых в ветвях сравнения, и, соответственно, обеспечивает большую идентичность этих изображений по сравнению с аналогами. Выполнение максимального размера отверстия диафрагмы, не меньшим светового диаметра наибольшей линзы трубок Галилея, обеспечивает максимально возможную яркость изображения, формируемого ветвью сравнения.The analysis of the claimed technical solution showed that the identity of the images formed by the first and second branches of the comparison is ensured by introducing into each branch of the comparison a diaphragm with a varying hole size and placing it between the second lens and the magnification changing device. This allows you to equalize the brightness level of images formed in the branches of comparison, and, accordingly, provides greater identity of these images in comparison with analogues. Performing the maximum size of the aperture opening, not smaller than the light diameter of the largest lens of the Galileo tubes, provides the maximum possible brightness of the image formed by the comparison branch.

Выполнение первого объектива с возможностью осевого перемещения позволяет осуществлять дополнительную точную фокусировку на резкость изображения осевым перемещением первого объектива, а изменением размера отверстия диафрагмы - компенсировать изменение яркости изображения, вызванное изменением расстояния между первым и вторым объективами.The execution of the first lens with the possibility of axial movement allows additional precise focusing on the sharpness of the image by axial movement of the first lens, and by changing the size of the aperture, compensate for the change in brightness of the image caused by the change in the distance between the first and second lenses.

Сущность изобретения поясняется схемами, приведенными на фиг.1 и 2. На фиг.1 изображена функциональная оптическая схема варианта исполнения микроскопа сравнения; на фиг.2 - схема расположения светоделительных участков в блоке совмещения полей (вид А, фиг.1).The invention is illustrated by the diagrams shown in figure 1 and 2. Figure 1 shows a functional optical diagram of an embodiment of a comparison microscope; figure 2 - arrangement of beam-splitting sections in the block combining fields (type A, figure 1).

Микроскоп сравнения содержит первую ветвь 1 сравнения, состоящую из последовательно расположенных первого объектива 2, выполненного с возможностью осевого перемещения по стрелке «Z», устройства 3 изменения увеличения, выполненное в виде двух трубок Галилея, диафрагмы 4 с изменяющимся размером отверстия, максимальный размер которого выполнен не меньшим светового диаметра наибольшей линзы трубок Галилея, отклоняющего зеркала 5 и второго объектива 6. Диафрагма 4 расположена вблизи устройства 3. Параллельно первой ветви 1 сравнения расположена вторая ветвь 7 сравнения, состоящая из тех же элементов. В передних фокальных плоскостях первых объективов 2 в обеих ветвях 1 и 7 сравнения расположены предметные столики соответственно 8 и 9.The comparison microscope contains a first comparison branch 1, consisting of a first lens 2 arranged in series, arranged to axially move along the “Z” arrow, a magnification change device 3 made in the form of two Galileo tubes, a diaphragm 4 with a variable opening size, the maximum size of which is made not smaller than the light diameter of the largest lens of the Galileo tubes, deflecting mirrors 5 and the second lens 6. The diaphragm 4 is located near the device 3. Parallel to the first branch 1 of the comparison is located and a second comparison circuit 7 composed of the same elements. In the front focal planes of the first lenses 2 in both branches 1 and 7 of the comparison are the subject tables 8 and 9, respectively.

Микроскоп сравнения содержит блок 10 наблюдения и регистрации, включающий объектив 11 и установленное по ходу его лучей переключающее зеркало 12. Переключающее зеркало 12 имеет три фиксированных положения. По ходу лучей от переключающего зеркала 12 в каждом его фиксированном положении установлены, соответственно, визуальный канал 13, содержащий объектив 14 и бинокулярную систему 15, телевизионный канал 16, содержащий объектив 17 и телекамеру 18, и фотографический канал 19, содержащий объектив 20 и фотокамеру 21.The comparison microscope comprises a monitoring and recording unit 10, including a lens 11 and a switching mirror 12 installed along its rays. The switching mirror 12 has three fixed positions. In the direction of the rays from the switching mirror 12, in each of its fixed positions, respectively, a visual channel 13 comprising a lens 14 and a binocular system 15, a television channel 16 containing a lens 17 and a television camera 18, and a photographic channel 19 containing a lens 20 and a camera 21 are installed .

Между вторыми объективами 6 ветвей 1 и 7 сравнения и блоком 10 наблюдения и регистрации расположен блок 22 совмещения полей изображений, включающий отражательную призму 23, состоящую из прямоугольной призмы 24 с отражающими гранями 25 и 26, установленными под углом к оптической оси вторых объективов 6, соответственно, ветвей 1 и 7 сравнения. Призма 24 склеена по грани 26 с прямоугольной призмой 27. В блок 22 входит также разделительная призма 28, образованная призмами 29 и 30 с общей светоделительной гранью 31, наклонной к оптической оси блока 10 наблюдения и регистрации и параллельной грани 25 призмы 24. Призма 30 выполнена в виде ромб-призмы, светоделительная грань 31 которой содержит три участка. Первый участок 32 выполнен в виде полупрозрачного зеркала (фиг.2), второй участок 33 - с зеркально отражающей поверхностью и третий участок 34 - с прозрачной для света поверхностью. Линия 35 раздела участков 33 и 34 перпендикулярна плоскости главного сечения разделительной призмы 28, которая установлена с возможностью линейного перемещения по направлению Х между ветвями 1 и 7 и с возможностью перемещения в два фиксированных положения 36 и 37 по направлению Y, параллельному линии 35. На фиг.2 показано расположение поля зрения 38 блока 10 в первом фиксированном положении 36 и во втором фиксированном положении 37 призмы 28.Between the second lenses 6 of the comparison branches 1 and 7 and the monitoring and recording unit 10, there is an image field combining unit 22 including a reflective prism 23 consisting of a rectangular prism 24 with reflective faces 25 and 26 mounted at an angle to the optical axis of the second lenses 6, respectively , branches 1 and 7 of the comparison. Prism 24 is glued along face 26 with a rectangular prism 27. Block 22 also includes a dividing prism 28 formed by prisms 29 and 30 with a common beam splitting face 31 inclined to the optical axis of the observation and recording unit 10 and parallel to face 25 of prism 24. Prism 30 is made in the form of a rhombus-prism, the beam-splitting face 31 of which contains three sections. The first section 32 is made in the form of a translucent mirror (figure 2), the second section 33 with a mirror-reflecting surface and the third section 34 with a surface transparent to light. The dividing line 35 of the sections 33 and 34 is perpendicular to the plane of the main section of the dividing prism 28, which is mounted with the possibility of linear movement in the X direction between branches 1 and 7 and can be moved to two fixed positions 36 and 37 in the Y direction parallel to line 35. In FIG. .2 shows the location of the field of view 38 of the block 10 in the first fixed position 36 and in the second fixed position 37 of the prism 28.

Работа микроскопа сравнения осуществляется следующим образом.The operation of the comparison microscope is as follows.

Два сравниваемых объекта, например, пули, одна из которых известна и принадлежит пулегильзотеке, а другая анализируется на предмет идентичности первой, устанавливаются на предметные столики, соответственно, 8 и 9. Изображения объектов сравнения формируются ветвями 1 и 7 сравнения в плоскости разделительной призмы 28, совпадающей с фокальной плоскостью блока 10 и проходящей через линию раздела 35 участков 33 и 34 светоделительной грани 31. При положении разделительной призмы 28 в первом фиксированном положении 36 в поле зрения 38 блока 10 формируется составное изображение, слева от линии 35 - левая часть изображения известной пули, формируемого ветвью 1, справа - правая часть изображения анализируемой пули, формируемого ветвью 7.Two compared objects, for example, bullets, one of which is known and belongs to the bulletproof magazine, and the other is analyzed for the identity of the first, are installed on the stage tables, respectively, 8 and 9. Images of the comparison objects are formed by the branches 1 and 7 of the comparison in the plane of the separation prism 28, coinciding with the focal plane of the block 10 and passing through the dividing line 35 of the sections 33 and 34 of the beam splitting face 31. When the dividing prism 28 is in the first fixed position 36 in the field of view 38 of the block 10 is formed composite image, to the left of line 35 is the left side of the image of the known bullet formed by branch 1, to the right is the right part of the image of the analyzed bullet formed by branch 7.

При последовательном перемещении разделительной призмы 28 влево по направлению Х все большую часть поля зрения 38 будет занимать изображение анализируемой пули, а при перемещении вправо - изображение известной пули.When sequentially moving the separation prism 28 to the left in the X direction, the image of the analyzed bullet will occupy a larger part of the field of view 38, and when moving to the right, the image of the known bullet.

После разделительной призмы 28 пучок лучей проходит объектив 11 и параллельным пучком попадает на переключающее зеркало 12. При установке зеркала 12 в положение, показанное на фиг.1 сплошной линией, пучок лучей направляется в телевизионный канал 16, где объективом 17 на фотоприемной площадке телекамеры 18 формируются изображения известной и анализируемой пуль, которые рассматриваются на экране монитора (на фиг.1 не показан), подключенного к телекамере 18. При наблюдении через визуальный канал 13 (зеркало 12 установлено в положение, показанное штриховой линией, пересекающей оптическую ось) или телевизионный канал 16 изображений, формируемых ветвями 1 и 7, резкость указанных изображений вначале грубо фокусируют перемещением предметных столиков 8 и 9. Затем изображения точно фокусируют осевым перемещением объективов 2, а уровень их яркости выравнивают изменением размера отверстия диафрагмы 4 в ветви 1 или 7. При этом изменяется апертура (апертурный угол) объектива 2 и, соответственно, уровень яркости изображения, формируемого им совместно с объективом 6.After the dividing prism 28, the beam of rays passes through the lens 11 and enters the switching mirror 12 in a parallel beam. When the mirror 12 is set to the position shown in Fig. 1 by a solid line, the beam of rays is directed to the television channel 16, where the lens 17 is formed on the photodetector area of the camera 18. images of the known and analyzed bullets, which are viewed on a monitor screen (not shown in FIG. 1) connected to the camera 18. When observed through the visual channel 13 (mirror 12 is set to the position shown by the stroke by the line crossing the optical axis) or the television channel 16 of the images formed by branches 1 and 7, the sharpness of these images is first roughly focused by moving the subject tables 8 and 9. Then, the images are precisely focused by the axial movement of the lenses 2, and their level of brightness is aligned by changing the size of the aperture opening 4 in branch 1 or 7. In this case, the aperture (aperture angle) of the lens 2 and, accordingly, the brightness level of the image formed by it together with the lens 6 change.

Для регистрации полученных изображений в фотографическом канале 19 зеркало 12 переводят в положение, показанное на фиг.1 штриховой линией, не пересекающей ось объектива 11. При этом объектив 20 формирует изображения объектов в плоскости фотоматериала фотокамеры 21.To register the received images in the photographic channel 19, the mirror 12 is transferred to the position shown in Fig. 1 by a dashed line that does not intersect the axis of the lens 11. In this case, the lens 20 forms images of objects in the plane of the photographic material of the camera 21.

Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает идентичность изображений, формируемых первой и второй ветвями сравнения.Thus, the proposed technical solution ensures the identity of the images formed by the first and second branches of comparison.

Источники информацииInformation sources

1. Скворцов Г.Е. и др. Микроскопы. - Л.: Машиностроение, 1969, с.396-398, рис.XVII-2.1. Skvortsov G.E. and other microscopes. - L .: Engineering, 1969, p. 396-398, Fig. XVII-2.

2. Патент РФ №2082197, МПК6, G 02 В 21/18, 1997.2. RF patent No. 2082197, IPC 6 , G 02 B 21/18, 1997.

Claims (2)

1. Микроскоп сравнения, содержащий две ветви сравнения, каждая из которых включает первый объектив, устройство изменения увеличения, выполненное в виде по меньшей мере двух телескопических трубок Галилея, второй объектив, блок наблюдения и регистрации и блок совмещения полей изображений, расположенный между вторыми объективами ветвей сравнения и блоком наблюдения и регистрации, отличающийся тем, что в каждую ветвь сравнения введена диафрагма с изменяющимся размером отверстия, размещенная между вторым объективом и устройством изменения увеличения вблизи от последнего, а максимальный размер отверстия диафрагмы выполнен не меньшим светового диаметра наибольшей линзы трубок Галилея.1. A comparison microscope containing two comparison branches, each of which includes a first lens, a magnification change device made in the form of at least two Galilean telescopic tubes, a second lens, an observation and recording unit, and an image field combining unit located between the second branch lenses comparison unit and the observation and registration unit, characterized in that in each branch of the comparison introduced a diaphragm with a varying hole size, located between the second lens and the device changes increase in the vicinity of the latter, and the maximum aperture size is made not less than maximum lens diameter light pipes Galileo. 2. Микроскоп сравнения по п.1,отличающийся тем, что первый объектив выполнен с возможностью осевого перемещения.2. The comparison microscope according to claim 1, characterized in that the first lens is made with the possibility of axial movement.
RU2004131959/28A 2004-11-03 2004-11-03 Comparison microscope RU2276801C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131959/28A RU2276801C1 (en) 2004-11-03 2004-11-03 Comparison microscope

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004131959/28A RU2276801C1 (en) 2004-11-03 2004-11-03 Comparison microscope

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004131959A RU2004131959A (en) 2006-04-10
RU2276801C1 true RU2276801C1 (en) 2006-05-20

Family

ID=36458838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004131959/28A RU2276801C1 (en) 2004-11-03 2004-11-03 Comparison microscope

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2276801C1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004131959A (en) 2006-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11156823B2 (en) Digital microscope apparatus, method of searching for in-focus position thereof, and program
JP3656252B2 (en) Differential interference microscope
JPWO2008069220A1 (en) Imaging device and microscope
CN101464143B (en) Method and equipment for digitized detection of double-plain shaft parallelism of optical instrument
CN1658014A (en) Non optical path difference optical splitter in convergence light path of optical imaging system
EP0033946A2 (en) Binocular night telescope
CN204807795U (en) Stereomicroscope , three -dimensional buncher grid and video microscopic system
US20070182844A1 (en) Optical system for producing differently focused images
KR102104392B1 (en) System and method for multiple mode inspection of a sample
US20170023784A1 (en) An optical arrangement and method for imaging a sample
US11921277B2 (en) Image acquisition device and image acquisition method
RU2276801C1 (en) Comparison microscope
ATE530942T1 (en) MICROSCOPE
CN106773032A (en) A kind of big visual field infrared optical system of zoom ratio three of ultrashort compact
RU2277253C1 (en) Comparison microscope
US11137587B2 (en) Light sheet microscope and microscopic method using a light sheet microscope
RU2328023C2 (en) Comparison microscope (variants)
RU2313116C1 (en) Combined sight with laser range-finder
US4682864A (en) Method and apparatus for simultaneously observing a transparent object from two directions
RU2190246C2 (en) Comparison microscope ( variants )
KR100781095B1 (en) Differential interference contrast microscope for inspecting indentation provided with auto focusing module using line sensor
US7830597B2 (en) Optical system having selectable field for inspection
RU2082197C1 (en) Comparison microscope
JPH07104192A (en) Tv observation device for microscope
US20190146202A1 (en) Apparatus and method for light-sheet-like illumination of a sample

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101104