CN102289064A

CN102289064A - 可连续变化放大倍率的光学显微镜

Info

Publication number: CN102289064A
Application number: CN 201110246029
Authority: CN
Inventors: 蔡小舒
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，包括物镜、CCD相机或目镜、用于放置载玻片的平台，其特征在于，有调整所述的物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置；所述放置载玻片的平台和物镜之间置有放置载玻片的平台和物镜间距离的调整装置；物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置外置有遮光套。本发明的有益效果是仅用1个显微物镜就可以实现光学显微镜放大倍率的连续变化，而不是几个不同放大倍率物镜得到的有限的几种放大倍率，不仅使得在观察或测量物体总体和细节时可以分别得到合适的放大倍率，还减少了显微镜的物镜数目，降低了显微镜的成本。

Description

可连续变化放大倍率的光学显微镜

技术领域

本发明涉及一种用于观察和测量的光学显微镜，特别是涉及到可连续变化放大倍率的光学显微镜，以适合不同被观察或被测量的物体大小的要求。

背景技术

光学显微镜是使用最普遍的一种可以观察和测量微小物体的光学仪器。为适用于不同大小的物体，通常光学显微镜都配有1套放大倍率不同的物镜，如10X，20X，40X，60X，直至100X。观察不同大小的物体时，可以换用不同的放大倍率。但每个显微镜配置的一套物镜是确定的，也就是说只能用某个固定的放大倍率的物镜来观察物体，而无法根据被观察或测量的物体大小选择最合适的放大倍率。

现有的连续变倍光学显微镜都是通过调整镜头内部不同镜片间的距离来实现连续变化放大倍率，这样机构很很复杂。如专利200410042213.7提出了一种复杂的机械机构来保证在改变各镜头间距离时各透镜可以同心的连续变倍机构。

发明内容

本发明的目的为了克服现有光学显微镜在观察不同大小的物体时，需换用不同的放大倍率物镜的缺点，提供一种可以很简单实现连续变化放大倍率的光学显微镜，以适合观察不同大小物体时选择最合适的放大倍率。

本发明的基本原理：现在设计的显微镜物镜到目镜的镜筒长度在有限远光学设计时是确定的160mm，在无限远平行光设计时是200mm。不同放大倍率的物镜都是如此。实际上，如果把显微目镜或CCD相机布置在距离物镜出口不同距离上，可以得到不同大小的放大图像。目镜或CCD相机距离物镜出口近，图像放大倍率就小，距离远，放大倍率就大。根据这个原理，如果连续改变物镜出口到目镜或CCD相机间的距离，就可以实现光学显微镜放大倍率的连续变化。当目镜或CCD相机不处在设计的镜筒长度160mm或200mm时，放大的图像质量会有所下降，但图像中间部分的质量基本保持不变，这样在得到不同放大倍率图像时，仅采用中间高质量部分的图像用于观察和测量目的。

基于上述的发明原理，本发明的技术方案是：一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，包括物镜、CCD相机或目镜、用于放置载玻片的平台，其特征在于，该光学显微镜置有调整所述的物镜和CCD相机或目镜之间距离的调整装置；所述放置载玻片的平台和物镜之间置有放置载玻片的平台和物镜间距离的调整装置；物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置外置有遮光套。

按照上述技术方案提供的一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，连续改变CCD相机到物镜出口的距离，可以连续改变显微镜的放大倍率。在观察较大物体时，需要的显微镜放大倍率较小，可以调节调整机构将CCD相机移动到距物镜出口较近的位置，这样在CCD相机上得到的图像放大倍率较小，可以很好地观察该较大物体。在观察较小物体时，需要的显微镜放大倍率要大，这时可以调节调整机构将CCD相机移动到距物镜出口较远的位置以获得较大的放大倍率。在需要对某些较大物体进行总体过程和微小细节进行观察时，可以先将CCD相机移动到距物镜出口较近的位置，观察该较大物体的总体，然后缓慢移动CCD相机至物镜出口的距离，以连续改变显微镜的放大倍率，直至获得合适的放大倍率，可以清晰观察物体的细节。遮光套的作用是防止外界光影响观察或测量。

本发明的有益效果是仅用1个显微物镜就可以实现光学显微镜放大倍率的连续变化，而不是几个不同放大倍率物镜得到的有限的几种放大倍率，或采用复杂的光学系统来实现连续变化放大倍率，不仅使得在观察或测量物体总体和细节时可以分别得到合适的放大倍率，还减少了显微镜的物镜数目，降低了显微镜的成本。

附图说明

图1为本发明实施例1示意图；

图2 为本发明实施例2示意图；

图3 为本发明实施例3 示意图；

图4为本发明实施例4 示意图。

具体实施方式

一种可连续改变放大倍率的光学显微镜由图1、图2所示，包括物镜1、CCD相机2或目镜8、载玻片6和放置载玻片的平台4，其特点是，所述的物镜1和CCD相机2或目镜8之间置有物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3；所述放置载玻片的平台和物镜之间置有放置载玻片的平台和物镜间距离的调整装置5；物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3外置有遮光套7。在观察较大物体时，需要的显微镜放大倍率较小，可以调节物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3将CCD相机2或目镜8移动到距物镜1出口较近的位置，这样在CCD相机2或目镜8上得到的图像放大倍率较小，可以很好观察该较大物体。在观察较小物体时，需要的显微镜放大倍率要大，这时可以调节物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3将CCD相机2或目镜8移动到距物镜出口较远的位置以获得较大的放大倍率，以观察较小的物体。在需要对某些较大物体的微小细节进行观察时，可以先调节物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3将CCD相机2移动到距物镜1出口较近的位置，观察该较大物体的总体，然后缓慢调节物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置3移动CCD相机2或目镜至物镜出口间的距离，以连续改变显微镜的放大倍率，直至获得合适的放大倍率，可以清晰观察物体的细节。

上述调整装置3的一种形式是1个直线导轨，该直线导轨上有1个可以移动的平台，CCD相机安装在该平台上，这样CCD相机就可以在该直线导轨上移动，而显微物镜是固定不动的，这样达到改变CCD相机与物镜出口的距离的目的。

调整装置3的第2 种形式是带螺杆直线导轨，螺杆上有1平台，CCD相机安装在该平台上，转动螺杆，平台就会移动，带动CCD相机在该直线导轨上移动，而显微物镜是固定不动的，这样达到改变CCD相机与物镜出口的距离的目的。转动螺杆可以是手动，也可以用步进电机、伺服电机等可以控制的转动执行机构。

放置载玻片的平台和物镜间距离的调整装置5采用与现有显微镜调整物镜与样品载玻片间距离相同的调整装置，如螺杆移动装置。

实施例1：

一种可连续改变放大倍率的光学显微镜由图1所示，包括物镜1、CCD相机2、用于调整物镜和CCD相机间距离的调整装置3、放置载玻片的平台4、调整平台4和物镜1间距离的调整装置5、载玻片6、安装在调整装置3 外的遮光套7。首先将被观察或测量的样品放在载玻片6上，需要时应加上盖玻片。载玻片放在平台4上，调节调整装置5，使得在CCD相机上获得清晰的图像，如果该图像的放大倍率不足使得得到的图像无法观察或测量该样品，或该图像的放大倍率过大，不能得到所需要的信息，则可以调节调整装置3，改变物镜与CCD相机间的距离，以得到合适的放大倍率，可以满足观察或测量样品的要求。

在调节物镜与目镜间距离到获得合适的放大倍率时，为同时得到清晰的图像，需要再次调节调整装置5.

实施例2：

如图2 所示，在不需要用CCD相机进行测量时，可以在该位置上布置显微目镜8，这样可以用人眼直接观察被测物体。

实施例3：

如图3 所示，显微镜的物镜1可以采用远心透镜9。远心透镜的景深远大于常用的显微物镜，并且在景深范围内物体影像尺寸不因位置的变化而变化，这样可以获得被测物体的3维细节。

实施例4：

如图4 所示，在既需要CCD相机拍摄记录被观察物体影像，也需要用人眼观察物体时，可以在物镜出口和CCD相机间布置1个转角棱镜10，在转角棱镜上安装目镜11，CCD相机2和转角棱镜10以及目镜11可组装在一起构成1个整体，这样在改变CCD相机和物镜间距离时，目镜与物镜间的距离也保持同步改变，目镜和CCD相机可以得到同样的物体影像。

Claims

1.一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，包括物镜、CCD相机或目镜、载玻片和放置载玻片的平台，其特征在于，该光学显微镜置有调整所述的物镜和CCD相机或目镜之间距离的调整装置；所述放置载玻片的平台和物镜之间置有放置载玻片的平台和物镜间距离的调整装置；物镜和CCD相机或目镜间距离的调整装置外置有遮光套。

2.根据权利要求1所述的一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，其特征在于，所述的物镜为远心透镜。

3.根据权利要求1所述的一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，其特征在于，在物镜和CCD相机之间置有1个转角棱镜，在所述转角棱镜上置有目镜。

4.根据权利要求3所述的一种可连续改变放大倍率的光学显微镜，其特征在于所述CCD相机和转角棱镜以及目镜构成1个整体。