用于展示的数字光学显微镜制造技术

本实用新型专利技术提供了一种用于展示的数字光学显微镜，特别是展示生物切片、装片或涂片的高反衬度、高放大倍数和高分辨率的生物显微镜。在底盘上方的中央固定有中心柱，底盘的上表面、中心柱的周围固定有载物台，在载物台的上方、中心柱的周围设置有样品转盘，成像装置固定在中心柱顶端的前方、样品转盘的上方，照明装置固定在底盘的上表面、样品转盘的下方、载物台的前侧，照明装置与成像装置位于同一竖向轴线上，中心柱顶端的后方固定有显示器支柱，信号处理装置固定在显示器支柱的一侧，显示器固定在显示器支柱的上方，底盘上设有插座并通过电缆与操纵箱连接。本产品采用单一高倍物镜并在设计上使光学系统满足该物镜所要求的最优化工作条件。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于展示的数字光学显微装置，特别是一种用于展示生物切 片、装片或涂片的高反衬度、高放大倍数和高分辨率的生物显微镜。
技术介绍
目前，专门化的显微展示设备非常少，特别是高成像品质、高分辨率和高放大倍数 的展示专用数字光学显微镜在全球还是空白。博物馆、科技馆或科学中心普遍采用改装通 用研究/教学显微镜的做法，屏蔽其大部分功能，例如遮挡物镜切换、聚光镜调节、照明调 节、孔径光阑与视场光阑调节、载物台位移、粗聚焦甚至聚焦微调以及目镜调整等等，最后 几乎只剩下了瞳距的调整，通常每台显微镜只能观测一个样品。由于无法保证聚光镜、照 明、孔径光阑与视场光阑处于匹配状态，看到的影像反衬度低从而直接影响展示与观赏效果。此外，通用显微镜的载物台比较单薄，需要轻轻地进行操作调节，在博物馆环境下 非常容易受到损坏，所以一般情况下不让观众动手调节；或者是只用低放大倍数、低分辨率 的物镜而不设载物台，让观众动手直接移动样品。另外，直接用裸眼接触目镜进行观察，在 博物馆等公共场所也不卫生。图1显示了目前博物馆中使用的光学显微镜示意图，为低放大倍率和低分辨率的 简易装置。其中101为底座，102为样品盘，103为物镜，104为目镜，105为调焦旋钮，106 为侧面不透明外壳，107为不透明背面板，108为透明前窗，109为透明侧窗，110为显微镜立 柱，112为样品盘转轴。其中物镜103、目镜104、调焦旋钮105和显微镜立柱110为标准的 显微镜零部件，通过转动调焦旋钮105使物镜103上下移动而最后获得清晰的图像，样品盘 102可以绕样品盘转轴112旋转，来更换不同的观察对象。用侧面不透明外壳106、不透明 背面板107、透明前窗108和透明侧窗109将显微镜主体封闭起来，只露出目镜104和样品 盘102的一个边供观众观察和拨动更换观察对象。调焦旋钮105在装配该装置时就调节到 清晰位置，这样观众就不再需要调节调焦旋钮105 了。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本技术提供一种用于博物馆、科技馆或科学中心 展示功能的高成像品质、高分辨率和高放大倍数的数字光学显微镜。本技术采用的技术方案如下一种用于展示的数字光学显微镜，其底盘上方 的中央固定有中心柱，在底盘的上表面、中心柱的周围固定有载物台，在载物台的上方、中 心柱的周围设置有样品转盘，成像装置固定在中心柱顶端的前方、样品转盘的上方，照明装 置固定在底盘的上表面、样品转盘的下方、载物台的前侧，照明装置与成像装置位于同一竖 向轴线上，中心柱顶端的后方固定有显示器支柱，信号处理装置固定在显示器支柱的一侧， 显示器固定在显示器支柱的上方，底盘上设有插座，插座通过电缆与操纵箱连接，四个地脚 固定在底盘的下面。进一步的技术措施如下载物台包括三组导轨X方向导轨两个、Y方向导轨两个、作为水平轴的导轨一个； 三组导轨支架x方向导轨支架四个、Y方向导轨支架四个、作为水平轴支架的导轨支架两 个；三组滑块x方向滑块四个、Y方向滑块四个、作为滑块轴承的滑块两个；以及三层平板 组成的三自由度位移台，每层平板中间都有一圆孔以使中心柱穿过；自底盘从下向上的三 层平板分别是x方向平移台、Y方向平移台和Z方向升降台；载物台由底部的X方向导轨支架固定在底盘上，两条相互平行的X方向导轨固定 在X方向导轨支架内，每条X方向导轨上穿有两个X方向滑块；自底盘从下向上数第一层平 板是X方向平移台，四个X方向滑块、X方向平移电机和X方向传动限位机构都固定在X方 向平移台的下表面；四个Y方向的滑块、Y方向平移电机和Y方向传动限位机构都固定在X 方向平移台的上表面，通过相互平行的两条Y方向导轨及其支架驱动从下向上数第二层的 平板即Y方向平移台做水平面Y方向的移动；两条Y方向导轨及其四个支架以及Y方向限 位杆都固定在Y方向平移台的下表面；Y方向平移台与第三层的平板即Z方向升降台由两 者后方的一个水平轴、两个滑块轴承与两个水平轴支架铰接在一起；滑块轴承固定在Y方 向平移台的下表面，水平轴支架与水平轴固定在Z方向升降台的后端面；Z方向升降台由Z 方向升降电机驱动，Z方向升降电机与Z方向传动限位机构也固定在Y方向平移台的下表 面，通过驱动一个升降斜面的水平移动，推动固定在Z方向升降台下表面的升降滚轮使Z方 向升降台升降。样品转盘的上表面有8个放置载玻片的凹槽，每个凹槽的中央位于8等分圆周的 位置上有一个通光孔；每一载玻片两端上方有压片将载玻片压紧在凹槽内，载玻片上放置有样品；在样品转盘的每个通光孔的向心侧有一钢制的定位螺丝，8个定位螺丝沿圆周均 勻分布；在升降台中央圆孔外侧相同直径的圆周上等间距地固定有8个永磁铁；在升降台中央圆孔的上方固定有转盘轴承内圈，转盘轴承内圈的外侧的下方是样 品转盘，转盘轴承内圈外侧的上方、样品转盘内侧的上方设有转盘轴承外圈，转盘轴承外圈 通过螺钉固定在样品转盘的内侧上方；转盘轴承内圈、样品转盘的内侧边缘和转盘轴承外 圈构成了滚珠的菱形截面圆环轨道。所述的成像装置的结构为由下向上依次设置有物镜、分光镜、接目镜、反射镜、光 电探测器，在分光镜的一侧水平方向装设有反射照明模式需要的集光透镜和LED灯。所述的照明装置的结构为由上向下依次设置有阿贝聚光镜、孔径光阑、视场光 阑、集光透镜、勻光片和LED灯。所述的操纵箱设置有一个X、Y方向平移操纵杆，一个Z方向升降操纵杆，一个包含 有正负12伏、3伏、5伏直流电源的数字模块电源，及机箱和电缆插座；所述的电缆与电缆插 座相连接；操纵箱内的正负12伏、3伏和5伏直流电源分别给Χ、Υ方向平移电机及Z方向升 降电机，LED灯，以及信号处理装置供电。所述的X方向平移电机设有两个电极，一个电极并接到两个行程开关的一端，该 两个行程开关的另一端分别连接到由操纵杆的X方向电源开关所选择的正或负12伏电压端，另一个电极接到正负12伏电源的公共地上；所述的Y方向平移电机设有两个电极，一个电极并接到两个行程开关的一端，该 两个行程开关的另一端分别连接到由操纵杆的Y方向电源开关所选择的正或负12伏电压 端，另一个电极接到正负12伏电源的公共地上；所述的Z方向升降电机设有两个电极，一个电极并接到两个行程开关的一端，该 两个行程开关的另一端分别连接到由操纵杆的Z方向电源开关所选择的正或负12伏电压 端，另一个电极接到正负12伏电源的公共地上。所述的光电探测器将显微光学影像转化为光电信号，产生的光电信号通过柔性 扁平数据线输入到信号处理装置，信号处理装置上的数字信号处理芯片DSP以标准的 VGA (VideoGraphic Array)视频图形阵列格式发送到信号处理装置上的VGA接口，通过VGA 电缆输出给显示器。本技术具有以下有益效果1、使用者无须显微镜的使用经验就可获得高品质、高分辨率与高放大率的显微影 像，而不是像操作通用显微镜那样需要在切换物镜后再去调节照明系统各部件，依靠使用 者的经验保证光学系统满足匹配参数。2、样品转盘和大载物台强化了显微镜的多样品展示功能而且简洁、耐用，经得起 博物馆环境中高强度的使用。观众无须培训就可以直接旋转样品转盘切换不同的样品进行 观赏，还可以用操纵杆控制电动调节样品垂直Z方向的聚焦和X、Y方向的平移，浏览样品的 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于展示的数字光学显微镜，其特征在于，底盘（１）上方的中央固定有中心柱（２），在底盘（１）的上表面、中心柱（２）的周围固定有载物台（３），在载物台（３）的上方、中心柱（２）的周围设置有样品转盘（４），成像装置（５）固定在中心柱（２）顶端的前方、样品转盘（４）的上方，照明装置（６）固定在底盘（１）的上表面、样品转盘（４）的下方、载物台（３）的前侧，照明装置（６）与成像装置（５）位于同一竖向轴线上，中心柱（２）顶端的后方固定有显示器支柱（９１），信号处理装置（８）固定在显示器支柱（９１）的一侧，显示器（９）固定在显示器支柱（９１）的上方，底盘（１）上设有插座（１２），插座（１２）通过电缆（７５）与操纵箱（７）连接，四个地脚（１１）固定在底盘（１）的下面。

【技术特征摘要】
1.一种用于展示的数字光学显微镜，其特征在于，底盘(1)上方的中央固定有中心柱 0)，在底盘(1)的上表面、中心柱(2)的周围固定有载物台(3)，在载物台(3)的上方、中心 柱O)的周围设置有样品转盘G)，成像装置(5)固定在中心柱( 顶端的前方、样品转盘 (4)的上方，照明装置(6)固定在底盘(1)的上表面、样品转盘的下方、载物台(3)的 前侧，照明装置(6)与成像装置(5)位于同一竖向轴线上，中心柱(2)顶端的后方固定有显 示器支柱(91)，信号处理装置(8)固定在显示器支柱(91)的一侧，显示器(9)固定在显示 器支柱(91)的上方，底盘(1)上设有插座(12)，插座(1 通过电缆(7 与操纵箱(7)连 接，四个地脚(11)固定在底盘⑴的下面。2.如权利要求1所述的用于展示的数字光学显微镜，其特征在于，载物台(3)包括三组导轨X方向导轨(31X)两个、Y方向导轨(31Y)两个、作为水平 轴(381)的导轨一个；三组导轨支架X方向导轨支架(32X)四个、Y方向导轨支架(32Y) 四个、作为水平轴支架(382)的导轨支架两个；三组滑块X方向滑块(33X)四个、Y方向滑 块(33Y)四个、作为滑块轴承(383)的滑块两个；以及三层平板组成的三自由度位移台，每 层平板中间都有一圆孔以使中心柱( 穿过；自底盘(1)从下向上的三层平板分别是X方 向平移台(34)、Y方向平移台(36)和Z方向升降台(37)；载物台(3)由底部的X方向导轨支架(32X)固定在底盘(1)上，两条相互平行的X方 向导轨(31X)固定在X方向导轨支架(3 内，每条X方向导轨(31X)上穿有两个X方向滑 块(33X)；自底盘⑴从下向上数第一层平板是X方向平移台(34)，四个X方向滑块(33X)、 X方向平移电机和X方向传动限位机构(35X)都固定在X方向平移台(34)的下表面；四个 Y方向的滑块(33Y)、Y方向平移电机和Y方向传动限位机构(35Υ)都固定在X方向平移台 (34)的上表面，通过相互平行的两条Y方向导轨(31Υ)及其支架32Υ驱动从下向上数第二 层的平板即Y方向平移台(36)做水平面Y方向的移动；两条Y方向导轨(31Υ)及其四个支 架(32Υ)以及Y方向限位杆(35Υ6)都固定在Y方向平移台(36)的下表面；Y方向平移台 (36)与第三层的平板即Z方向升降台(37)由两者后方的一个水平轴(381)、两个滑块轴承 (383)与两个水平轴支架(38 铰接在一起；滑块轴承(383)固定在Y方向平移台(36)的 下表面，水平轴支架(382)与水平轴(381)固定在Z方向升降台(37)的后端面；Z方向升 降台(37)由Z方向升降电机驱动，Z方向升降电机与Z方向传动限位机构(35Z)也固定在 Y方向平移台(36)的下表面，通过驱动一个升降斜面(371)的水平移动，推动固定在Z方向 升降台(37)下表面的升降滚轮(372)使Z方向升降台(37)升降。3.如权利要求1或2所述的用于展示的数字光学显微镜，其特征在于，样品转盘(4)的上表面有8个放置载玻片0 的凹槽(47)，每个凹槽的中央位于8等 分圆周的位置上有一个通光孔G4)；每一载玻片G5)两端上方有压片...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫宏，李伦根，韩嵩，
申请(专利权)人：北京全景多媒体信息系统公司，闫宏，
类型：实用新型
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