一种基于环形LED的落射明暗场显微镜制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，属于显微镜领域，用于解决暗场照明光路与成像光路无法完全分开，造成照明的光线不可避免的进入成像系统的问题。它包括暗场物镜、落射明场照明组、落射暗场照明组、显微镜机架组、铰链头部、电器控制组，所述落射暗场照明组固定于显微镜机架组内部，所述落射明场照明组能拆卸式的设置于显微镜机架组上，所述落射明场照明组设有第一电源输入口，所述电器控制组设有第一电源输出口，所述暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透镜。利用独特的落射明场照明组和落射暗场照明组设计，实现暗场照明光路与成像光路完全分开。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于显微镜领域，具体来说，是一种基于环形LED的落射明暗场显微镜。
技术介绍
目前，显微镜的照明方法种类可分“透射照明”和“落射照明”两大类。落射照明的光束从物镜方向射到被观察物体表面，被物面反射或衍射后再返回物镜成像，所以落射照明主要用于观察金属和矿物等不透明物体(如矿石、昆虫、电路板等)。暗视场显微术是最古老的显微术之一，它是利用丁达尔光学效应的原理，依靠圆锥形斜射的光线照射到标本上，然后发生反射或衍射，由于衍射光线偏离原来的角度，从而能够进入物镜，而非衍射光线不能进入物镜，这样通过这些衍射光线而形成图像效果就是暗场效果，这些图像经常会显现带有一个白色的亮的光环围绕在他们周围，这增强了他们的外观形状，并且使图像具有非常高的衬度和细节。随着电子信息产业的快速发展，集成电路的集成度不断提高，在线检测或非接触式检测已成为产品制造过程中必不可少的工序，由于落射明暗场显微镜特别适用于非均质材料表面组织与形态的检测与分析，使之成为电子信息产业不可或缺的仪器。与此同时，材料的种类的越来越多，以及对材料的性能要求越来越高，如对金相组织晶粒度，球化率的要求，也使落射明暗场显微镜成为用来鉴定和分析金属内部结构组织、工业产品鉴定的重要工具。传统上落射暗场照明通过在照明系统增加环形遮光板阻挡，使光束不能由上而下的通过物镜照明标本，而是使平行的照明光线通过环形反光镜、暗场物镜的环形通光孔及暗场聚光镜后倾斜的照明标本，从而实现暗场照明效果；而落射明场照明则采用会聚的照明光线通过半透半反镜、物镜成像透镜来照明标本，从而实现柯拉明场照明效果；由于落射暗场照明、落射明场照明对照明光线的要求不同，所以，为了在同一台产品实现两种照明方式，不管是光学还是机械都需要增加明暗场切换机构，造成结构复杂；同时，暗场照明光路与成像光路无法完全分开，造成照明的光线不可避免的进入成像系统，影响成像质量，这对暗场图像来说，这种影响是严重的；另外，由于中心挡光，造成光能量的巨大损失。文章编号为1005-5630(2010)01-0039-05的文献中公开了一种通过在落射照明系统中增加内外反射型光锥体和环形反光镜来实现落射暗场照明、通过在如果落射照明系统中切换
成聚光透镜和半透分光镜来实现落射明场照明的方法。申请号为CN201320273674.X的专利中公开一种通过在柯拉照明系统中增加半透分光镜来实现落射明场照明，通过在如果前述照明系统中切换成内外反射型光锥体、小透镜组和环形反光镜来实现落射暗场照明的方法。这两种方法都能大幅提高光能利用率，但由于锥形反光镜与水平面呈45度夹角，外锥反光镜和内锥反光镜同心，外锥反光镜的锥面与内锥反光镜的锥面平行，给装校带来极大的难度，很容易由于角度的偏差，造成平行照明光线无法顺利的通过后续的暗场聚光光镜，造成照明不均匀；同时，为了在同一台产品实现两种照明方式，不管是光学还是机械都需要增加明暗场切换机构，造成结构复杂；另外，暗场照明光路与成像光路无法完全分开，造成照明的光线不可避免的进入成像系统，影响成像质量，这对暗场图像来说，这种影响是严重的。
技术实现思路
本技术目的是旨在提供了一种实现落射暗场照明光路与成像光路、落射明场照明光路完全分开，杜绝落射暗场照明光线进入到成像光路的基于环形LED的落射明暗场显微镜。为实现上述技术目的，本技术采用的技术方案如下：一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，包括暗场物镜、落射明场照明组、落射暗场照明组、显微镜机架组、铰链头部、电器控制组，所述落射暗场照明组固定于显微镜机架组内部，所述落射明场照明组能拆卸式的设置于显微镜机架组上，所述落射明场照明组设有第一电源输入口，所述电器控制组设有第一电源输出口，当装上所述落射明场照明组时，铰链头部装于落射明场照明组上，当卸下落射明场照明组，铰链头部直接装于显微镜机架组上，所述暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透镜；所述落射明场照明组包含灯源、照明透镜、孔径光栏、视场光栏、半透半反镜，所述半透半反镜放置于落射明场照明组内，与水平呈45度夹角固定；所述落射暗场照明组包括环形透镜、环形LED电路板和挡光筒，所述环形透镜采用塑料注塑成型；所述显微镜机架组包括载物台、转换器、机架和调焦机构，所述载物台能在X方向或Y方向来回移动，所述调焦机构能带动载物台在Z方向移动，所述转换器上设有2-7个暗场物镜，优选的转换器上设有5个暗场物镜；所述电器控制组采用内置方式固定于显微镜机架组内部；所述环形LED电路板径向与环形透镜、落射明场照明组光轴同轴，所述环形LED电路板的位置与暗场通光孔相匹配。采用上述技术方案的技术，第一，暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透
镜，实现对标本的成像，也用来实现落射明场照明及落射暗场照明的聚光作用；第二，所述落射明场照明组包含灯源、照明透镜、孔径光栏、视场光栏、半透半反镜，该灯源发出的光线沿着落射明场照明光路经照明透镜组、暗场物镜的成像透镜后照亮标本，实现对标本的落射明场照明，标本通过成像光路成像到目镜上；第三，所述落射暗场照明组包括环形透镜、环形LED电路板和挡光筒，该光线从环形LED电路板发出，沿着落射暗场照明光路经环形透镜、暗场通光孔、暗场聚光镜后照亮标本，实现对标本的落射暗场照明，尤其需要强调的是，一方面，该照明组通过挡光筒实现落射暗场照明光路与物镜成像光路的隔离，另一方面，该照明组通过环形透镜、环形LED电路板，并放置于落射明场照明组的半透半反镜与暗场物镜之间(最优选位置为与转换器设计成一体)，从而实现此落射暗场照明光路与成像光路、落射明场照明光路完全分开，绝落射暗场照明光线进入到成像光路；第四，所述显微镜机架组包括载物台、转换器、机架和调焦机构，所述载物台能在X方向或Y方向来回移动，所述调焦机构能带动载物台在Z方向移动，实现对标本的方便观察；第五，本技术方案中提供的铰链头部用来实现在各种照明状态、各种观察时对标本的观察。进一步限定，所述的环形LED电路板包括环形PCB板，位于环形PCB板上的圆形陈列的至少2颗小发散角的LED灯珠。进一步限定，所述落射暗场照明组在环形LED电路板前设有匹配的环形透镜，该环形透镜采用环形陈列分布的透镜单元，所述透镜单元和LED灯珠的数量相适配。进一步限定，所述落射暗场照明组在环形LED电路板前设有匹配的环形透镜，该环形透镜采用散射透镜。进一步限定，所述LED灯珠的发散角介于15度-60度，优选的所述LED灯珠的发散角为25度。进一步限定，所述LED灯珠或为白光LED，或为单色LED，或为彩色LED，或为各种颜色的LED的排列组合。达到所需的照明色温，且得到所需的照明光谱，色温大致分为三类，暖色小于3000k，中间色3000k-5000k，冷色大于6000k，由于光线中的光谱的组成有差别，因此，即使光色相同，灯的显色性也可能不同，也即光的颜色也可能不同。优选的，所述LED灯珠采用白光LED与琥珀色LED组合。实现柔和的色温效果。优选的，所述LED灯珠采用白光LED与蓝绿色LED组合。实现照明光谱的连续性，实现对标本更好的色彩还原性。进一步限定，所述电器控制组采用分段控制或数字化控制。实现斜射阴影照明效果。本技术相比现有技术，第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，包括暗场物镜、落射明场照明组、落射暗场照明组、显微镜机架组、铰链头部、电器控制组，其特征在于：所述落射暗场照明组固定于显微镜机架组内部，所述落射明场照明组能拆卸式的设置于显微镜机架组上，所述落射明场照明组设有第一电源输入口，所述电器控制组设有第一电源输出口，当装上所述落射明场照明组时，铰链头部装于落射明场照明组上，当卸下落射明场照明组，铰链头部直接装于显微镜机架组上，所述暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透镜；所述落射明场照明组包含灯源、照明透镜、孔径光栏、视场光栏、半透半反镜，所述半透半反镜放置于落射明场照明组内，与水平呈45度夹角固定；所述落射暗场照明组包括环形透镜、环形LED电路板和挡光筒，所述环形透镜采用塑料注塑成型；所述显微镜机架组包括载物台、转换器、机架和调焦机构，所述载物台能在X方向或Y方向来回移动，所述调焦机构能带动载物台在Z方向移动，所述转换器上设有2‑7个暗场物镜；所述电器控制组采用内置方式固定于显微镜机架组内部；所述环形LED电路板径向与环形透镜、落射明场照明组光轴同轴，所述环形LED电路板的位置与暗场通光孔相匹配。

【技术特征摘要】
1.一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，包括暗场物镜、落射明场照明组、落射暗场照明组、显微镜机架组、铰链头部、电器控制组，其特征在于：所述落射暗场照明组固定于显微镜机架组内部，所述落射明场照明组能拆卸式的设置于显微镜机架组上，所述落射明场照明组设有第一电源输入口，所述电器控制组设有第一电源输出口，当装上所述落射明场照明组时，铰链头部装于落射明场照明组上，当卸下落射明场照明组，铰链头部直接装于显微镜机架组上，所述暗场物镜包括暗场通光孔、暗场聚光镜和成像透镜；所述落射明场照明组包含灯源、照明透镜、孔径光栏、视场光栏、半透半反镜，所述半透半反镜放置于落射明场照明组内，与水平呈45度夹角固定；所述落射暗场照明组包括环形透镜、环形LED电路板和挡光筒，所述环形透镜采用塑料注塑成型；所述显微镜机架组包括载物台、转换器、机架和调焦机构，所述载物台能在X方向或Y方向来回移动，所述调焦机构能带动载物台在Z方向移动，所述转换器上设有2-7个暗场物镜；所述电器控制组采用内置方式固定于显微镜机架组内部；所述环形LED电路板径向与环形透镜、落射明场照明组光轴同轴，所述环形LED电路板的位置与暗场通光孔相匹配。2.根据权利要求1所述的一种基于环形LED的落射明暗场显微镜，其特征在于：所述的环形LED电...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏波，江建平，邬明慧，
申请(专利权)人：麦克奥迪实业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35