專(zhuān)利名稱(chēng)：顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及一種顯微鏡，尤其涉及一種通過(guò)視頻信號(hào)的變換來(lái)觀察如細(xì)胞組織以及微生物等的標(biāo)本觀測(cè)圖像的顯微鏡。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，教育領(lǐng)域方面正在進(jìn)行有效地使用計(jì)算機(jī)的教育。在這樣的計(jì)算機(jī)教育中，不僅限于教授單一的計(jì)算機(jī)操作，還考慮利用實(shí)際的計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種教育。
例如即使在理科教育方面，也不直接使用顯微鏡來(lái)觀察細(xì)胞組織和微生物等，而是考慮在生成視頻信號(hào)的計(jì)算機(jī)上觀察其觀測(cè)圖像。
現(xiàn)有技術(shù)中可以產(chǎn)生這種視頻信號(hào)的顯微鏡已在特開(kāi)平10-333055號(hào)公報(bào)等中公開(kāi)。即，特開(kāi)平10-333055公報(bào)公開(kāi)的顯微鏡在放置被檢測(cè)物體的載物部分的后部配置了一透鏡單元，該透鏡單元的后端配置了介于彎曲光路之間的CCD單元。由于在獲取視頻信號(hào)的情況下，在其放置被檢測(cè)物體的載物部分放置被檢測(cè)物體或者試樣，對(duì)該載物臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作以調(diào)整其焦點(diǎn)之后，由其透鏡單元形成被檢測(cè)物體的光學(xué)圖像。用該透鏡單元成像得到的光學(xué)圖像通過(guò)彎曲光路，引向CCD單元的CCD攝像元件，變換成電子信號(hào)，由此產(chǎn)生視頻信號(hào)。
但是在上述顯微鏡中，在將透鏡單元取得的光學(xué)圖像通過(guò)彎曲的光路引向CCD攝像元件的構(gòu)造上，其光學(xué)部件的數(shù)目增多，造成其構(gòu)成復(fù)雜，同時(shí)還具有使得光學(xué)性能變差的缺點(diǎn)。
而且，在上述顯微鏡中，在對(duì)放置被檢測(cè)物體的載物部位的載物臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作以調(diào)整焦點(diǎn)的構(gòu)造上，調(diào)整焦點(diǎn)時(shí)，由于要變動(dòng)載物臺(tái)上的被檢測(cè)物體的方向和位置，攝像范圍不確定，因此具有操作復(fù)雜的缺點(diǎn)。特別是在教育現(xiàn)場(chǎng)觀察細(xì)胞組織和微生物標(biāo)本等的過(guò)程中，取得具有形狀和方向性的被檢測(cè)物體或者試樣的視頻數(shù)據(jù)時(shí)非常麻煩和復(fù)雜。
從以上的描述可知，在現(xiàn)有的顯微鏡中，由于采用如圖所示的薄型化光學(xué)構(gòu)造使光學(xué)圖像通過(guò)彎曲的光路引向CCD攝像元件，所以存在光路復(fù)雜，光學(xué)性能差的問(wèn)題。
本發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種簡(jiǎn)便，容易操作使用，且能得到高精度視頻數(shù)據(jù)的顯微鏡。
本發(fā)明提供一種觀察試樣用顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，形成所述試樣的光學(xué)圖像，將該光學(xué)圖像變換成電信號(hào)的攝像元件，配置在所述載物臺(tái)和所述攝像元件之間，且光軸被配置成一直線狀，并將所述試樣的光學(xué)圖像引向攝像元件的光學(xué)系統(tǒng)，一光源裝置，其具有一個(gè)產(chǎn)生對(duì)所述試樣進(jìn)行照明的照明光線的光源，以及在以透射照明，反射照明和斜射照明為目的的第1，第2和第3照射位置處選擇配置所述光源的選擇所述透射照明，反射照明和斜射照明之一的機(jī)構(gòu)。
而且本發(fā)明還提供一種顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，形成所述試樣的光學(xué)圖像，將該光學(xué)圖像變換成電子信號(hào)的攝像元件，配置在所述載物臺(tái)和所述攝像元件之間的，且光軸被配置成一直線狀，將所述試樣的光學(xué)圖像引向攝像元件的光學(xué)系統(tǒng)，將所述攝像元件和所述光學(xué)系統(tǒng)配置在其內(nèi)的光學(xué)鏡筒部位，以及位于所述光學(xué)鏡筒部位上，在與光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的面內(nèi)可移動(dòng)地支持載物臺(tái)的移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明進(jìn)一步提供一種顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，配置在所述載物臺(tái)下方、含可變焦距透鏡部分的、對(duì)所述試樣光學(xué)圖像成像的光學(xué)系統(tǒng)，針對(duì)所述試樣配置在該光學(xué)系統(tǒng)成像位置處的攝像元件，其將所形成的光學(xué)圖像變換成電信號(hào)，將所述攝像元件生成的電信號(hào)變換成視頻信號(hào)，并向顯微鏡外部輸出的向外輸出部分，支持所述攝像元件和向外輸出部分的基座，在所述基座上支持所述載物臺(tái)，同時(shí)還支持所述光學(xué)系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述基座和所述載物臺(tái)之間的，沿光軸移動(dòng)所述可變焦距透鏡部分(303，304)的可變焦距透鏡變倍操作部分和在所述載物臺(tái)下方，被所述支撐結(jié)構(gòu)支撐的、使所述光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)與試樣重合的焦點(diǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)。
在以下的描述中將說(shuō)明本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，且其中一部分目的和優(yōu)點(diǎn)可從說(shuō)明書(shū)中明顯看出，或者將通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。通過(guò)下文具體給出的手段和組合將實(shí)現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明所提供的附圖與說(shuō)明書(shū)相結(jié)合并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，其在此顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式，并與上文給出的概要說(shuō)明和下文給出的優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說(shuō)明一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1概略地顯示了本發(fā)明一顯微鏡實(shí)施形式外觀的斜視圖。
圖2沿圖1光軸切斷的斷面圖。
圖3為說(shuō)明圖1載物板的平面圖，概略地顯示了將該載物板的一部分剖開(kāi)的情形。
圖4A和圖4B概略地顯示了將圖1所述變焦距透鏡部分的透鏡框架取出后的斜視圖。
圖5顯示的是為在光軸方向移動(dòng)靠上圖4A和圖4B所述的透鏡框架而形成的回轉(zhuǎn)環(huán)的凸輪溝槽的展開(kāi)狀態(tài)的制作圖。
圖6概略地顯示了使用圖1所示顯微鏡的狀態(tài)斜視圖。
圖7概略地顯示了將本發(fā)明其它實(shí)施形式顯微鏡的一部分切斷的部分?jǐn)嗝鎴D。
圖8概略地顯示了將本發(fā)明其它實(shí)施形式顯微鏡切斷的斷面圖。
圖9概略地顯示了將本發(fā)明其它實(shí)施形式顯微鏡切斷的斷面圖。
圖10為說(shuō)明在圖9所述顯微鏡中使用照明裝置的例子而概略地顯示了該顯微鏡的斷面圖。
圖11概略地顯示了將圖9所示顯微鏡部分放大的平面圖。
圖12概略地顯示了圖9所示顯微鏡局部切斷的局部斷面圖。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
以下參照?qǐng)D面，詳細(xì)說(shuō)明與本發(fā)明實(shí)施形式相關(guān)的顯微鏡。
圖1和圖2顯示了與本發(fā)明一實(shí)施形式相關(guān)的顯微鏡。圖1顯示了顯微鏡的外觀，圖2顯示了沿著顯微鏡光軸的斷面。
根據(jù)圖1所示的顯微鏡，其底部具有基部6，其頂部具有載物臺(tái)部分2，并具有柱狀外觀。作為一個(gè)例子，該顯微鏡的高度為187mm，基部具有124-150mm的外徑尺寸。
該顯微鏡具有圖2所示的裝載試樣A的載物臺(tái)部分2，對(duì)配置在載物臺(tái)部分2上試樣A的光學(xué)圖像進(jìn)行成像的光學(xué)系統(tǒng)，并能使該光學(xué)圖像變倍的變焦距透鏡部分3，以及檢測(cè)被變焦距透鏡部分3放大的光學(xué)圖像、具備攝像元件的攝像部分4，和在與其光軸大概呈一直線的位置處組裝上的基部6。通過(guò)變焦距透鏡部分3向攝像部分4輸入光學(xué)圖像，攝像部分4將該輸入的光學(xué)圖像變換成電信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)處理形成視頻信號(hào)。通過(guò)如USB(通用串聯(lián)總線)的外部連接部分5將該視頻信號(hào)向例如個(gè)人電腦20的外部機(jī)器輸出，用與該個(gè)人電腦20連接的顯示裝置30顯示被觀察物體的影像。
載物臺(tái)部分2設(shè)置了在光軸附近具有開(kāi)口201a的載物板201。在該載物臺(tái)部分2上設(shè)置了固定的操作旋鈕203、204以及柱塞205。即在該載物板201的外圍側(cè)面上，如圖3所示設(shè)置呈90度關(guān)系的一對(duì)操作旋鈕203，204能夠在和光軸大致呈正交的方向滑動(dòng)扭進(jìn)，在與該對(duì)操作旋鈕203、204相對(duì)的位置處，彈簧205a和螺釘205b在與光軸正交的方向按壓柱塞205，因此能在同方向滑動(dòng)。
旋鈕203、204以及柱塞205的前端形成球面狀。載物板接受體202具備設(shè)有外圍側(cè)面的環(huán)形部位，在該圓筒狀突出部位的外圍側(cè)面上，設(shè)置了凹處202b。該凹處202b具有一接受操作旋鈕203、204以及柱塞205前端為目的的斜面。操作旋鈕203、204以及柱塞205的球面狀前端與設(shè)置在載物板接受體202外圍側(cè)面上的凹處202b的斜面相接。凹處202b形成圓錐狀空間，其斜面的一部分向試樣A側(cè)傾斜而變大。操作旋鈕203、204的前端一旦被按壓在該凹處202b的斜面上，則該斜面和操作旋鈕203、204之間產(chǎn)生接觸力，該接觸力相對(duì)于操作旋鈕203、204在離開(kāi)試樣A的方向相對(duì)施加。
載物板201和操作旋鈕203、204一起向離開(kāi)試樣A的方向，即向載物板接受體202的方向施力。由此載物板201的底面201b被載物板接受體202的上側(cè)面202a按壓，結(jié)果在操作時(shí)，載物板201和載物板接受體202的安裝不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)。
因此在對(duì)該操作旋鈕203、204進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，在該操作連動(dòng)，柱塞205協(xié)動(dòng)下，在水平方向上的正交方向移動(dòng)載物板201并控制旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，將載物板201設(shè)定在載物板接受體202上所希望的位置上，即所謂的進(jìn)行圖象定位。
此外作為設(shè)置在載物板接受體202外圍側(cè)面的凹處202b的代替方式，可在與載物板接受體202外側(cè)面接觸的操作旋鈕203、204以及柱塞205的前端在離開(kāi)載物板201的方向施加接觸壓，使載物板201與載物板接受體202密合，由此使載物板接受體202的外側(cè)面形成傾斜面。
上述變焦距透鏡部分3配置了第1透鏡301，第2透鏡302，第3透鏡303，第4透鏡304和第5透鏡305，這些透鏡的光軸B大致配置成一直線。例如由稱(chēng)作轉(zhuǎn)換透鏡的輔助透鏡所形成的第1透鏡301被環(huán)形彈簧307固定在透鏡框架306上。此后，該透鏡框306與位于載物板接受體202光軸附近的嵌合部位202c可滑動(dòng)地嵌合在一起。
而且，在透鏡框306處設(shè)置了位于其外圍的溝槽306a。在該溝槽306a處，載物板接受體202的側(cè)面孔202d嵌合有能旋轉(zhuǎn)的調(diào)焦柄206的偏心銷(xiāo)釘206a。
而且，偏心銷(xiāo)釘206a被設(shè)置在相對(duì)于調(diào)焦柄206旋轉(zhuǎn)中心偏心的位置(在偏移處)處。
在載物板接受體202上固定有防止脫落的銷(xiāo)釘207，其與調(diào)焦柄206嚙合，從而防止了該調(diào)焦柄206從載物板接受體202脫落，設(shè)置在載物板接受體202上的彈簧墊圈208、209向調(diào)焦柄206施加適當(dāng)力量，使得調(diào)焦柄206能夠旋轉(zhuǎn)。
在旋轉(zhuǎn)操作調(diào)焦柄206時(shí)，偏心銷(xiāo)釘206a在與調(diào)焦柄206的旋轉(zhuǎn)中心有偏心量的半徑處旋轉(zhuǎn)。由此通過(guò)調(diào)焦柄206的旋轉(zhuǎn)操作，使在光軸方向上移動(dòng)的第1透鏡301的焦點(diǎn)與試樣A重合在一起。
上述第2透鏡302由環(huán)形彈簧308固定在上述載物板接受體202的嵌合部位202c內(nèi)。此后上述第3透鏡303如圖4A所示被粘結(jié)固定在具有嵌合孔309a、嵌合溝槽309b的透鏡框架309上，該透鏡框架309的嵌合孔309a和嵌合溝槽309b相對(duì)地嵌合在用支柱構(gòu)件制成的如2個(gè)支柱602上，且在光軸方向上移動(dòng)自如。而且上述第4透鏡304如圖4B所示被粘結(jié)固定在具有嵌合孔310a、嵌合溝槽310b的透鏡框架310上，該透鏡框架310的嵌合孔310a、嵌合溝槽310b相對(duì)地嵌合在上述2個(gè)支柱602上，且和上述透鏡框架309一樣，在光軸方向上移動(dòng)自如。
上述2個(gè)支柱602被載物板接受體202和基底部位6的基座601夾住固定。而且，在該2個(gè)支柱602的內(nèi)壁上具有如圖5所示的帶凸輪溝槽603a，603b的回轉(zhuǎn)環(huán)603，如圖2所示，其上下端面被載物板接受體202和基座601以稍有間隙的狀態(tài)夾住。回轉(zhuǎn)環(huán)603內(nèi)徑的上下部分與載物板接受體202和基座601的圓筒狀的凸部相對(duì)地嵌合在一起，且能進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
在該回轉(zhuǎn)環(huán)603的凸輪溝槽603a和603b內(nèi)以嵌合的形式限定了設(shè)置上述透鏡框架309處的凸輪從動(dòng)件309c和設(shè)置在透鏡框310上的凸輪從動(dòng)件310c。該凸輪溝槽603a，603b有助于通過(guò)第3透鏡303和第4透鏡304將試樣A的圖像放大或縮小，使試樣A在前后透鏡焦點(diǎn)位置處成像，形成如圖5展開(kāi)圖所示的所希望的形狀。
由此，在旋轉(zhuǎn)操作回轉(zhuǎn)環(huán)603時(shí)，通過(guò)凸輪從動(dòng)件309c，310c在凸輪溝槽603a和603b上的連動(dòng)，引導(dǎo)著第3透鏡303和第4透鏡304在光軸方向上移動(dòng)(如圖2中兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示)，由此對(duì)試樣A的光學(xué)圖像進(jìn)行擴(kuò)大或縮小的可變?cè)O(shè)定。
此后，將上述第5透鏡305用環(huán)形彈簧604嵌合固定在基座6上。
而且，上述攝像部分4具有攝像元件401和保持該攝像元件401的電路基板402，其中攝像元件401接受經(jīng)變焦距透鏡部分3變焦放大的試樣A的光學(xué)圖像的光，并將其變換成電信號(hào)。此外，與該電路基板402一體化構(gòu)成的攝像元件401的攝像面與上述變焦距透鏡部分3的光學(xué)焦點(diǎn)位置(成像位置)一致，并被固定在基部6的基座601上。
上述外部連接部分5具有在電路基板402之上并與其構(gòu)成為一體的處理電路501，和與上述個(gè)人電腦20連接的USB等的端口503。處理電路501處理從攝像元件401輸出的電信號(hào)，并將其變換成能向外部輸出的視頻信號(hào)。通過(guò)導(dǎo)線502將處理電路501和端子503電性連接，從而構(gòu)成可向外部輸出視頻圖像信號(hào)，并由個(gè)人電腦20作為電源供給源的結(jié)構(gòu)。由此攝像部分4與外部連接部分5相連，接受上述個(gè)人電腦20提供的電功率，由該構(gòu)成實(shí)現(xiàn)其驅(qū)動(dòng)控制的目的，由此減少部件數(shù)目，使得圖示結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略化，小型化成為可能。
在上述結(jié)構(gòu)中，在對(duì)試樣A進(jìn)行觀察時(shí)，首先在外部連接部分5連接上述個(gè)人電腦20。由此從上述個(gè)人電腦20向攝像部分4提供電源。這樣在對(duì)回轉(zhuǎn)環(huán)603進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，可變焦距透鏡部分的第3和第4透鏡303，304的透鏡框309、310的凸輪從動(dòng)件309c、310c如上所述受到回轉(zhuǎn)環(huán)603的凸輪溝槽603a、603b引導(dǎo)，在光軸方向進(jìn)行移動(dòng)和調(diào)整，對(duì)成像的光學(xué)圖像的進(jìn)行倍率設(shè)定。
此時(shí)，旋轉(zhuǎn)操作操作旋鈕203、204以移動(dòng)調(diào)整載物板201，使試樣A達(dá)到在所希望的位置(圖象定位)，同時(shí)旋轉(zhuǎn)調(diào)整其調(diào)焦柄206，在光軸方向上移動(dòng)調(diào)整第1透鏡301，對(duì)透鏡進(jìn)行以試樣A為焦點(diǎn)的調(diào)整。
由此裝載在載物板201上的試樣A的光學(xué)圖像被可變焦距透鏡部分3放大，攝像部分4的攝像元件401將其光學(xué)圖像變換成成像的電信號(hào)，并通過(guò)對(duì)該電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理生成視頻信號(hào)。該視頻信號(hào)通過(guò)外部連接部分5輸出到上述個(gè)人電腦20。此時(shí)攝像部分4如上所述受到從上述個(gè)人電腦20通過(guò)外部連接部分5供給的電功率，由此控制其動(dòng)作。
由此，在載物板2的下側(cè)與光軸成直線地相對(duì)配置攝像元件401，并將與光軸成直線的可變焦距透鏡部分3介于其間。在該攝像元件401處，將變換了的電信號(hào)生成視頻信號(hào)，并向外部輸出，由此使光路得以簡(jiǎn)化，并確保了高效率的光學(xué)性能，實(shí)現(xiàn)了小型化和結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)略化，也實(shí)現(xiàn)了包括攜帶運(yùn)輸?shù)暮?jiǎn)單化。因此，容易由此獲得平滑倍率的光學(xué)圖像的視頻信號(hào)。
而且通過(guò)采用該倒立型的顯微鏡構(gòu)造，即，將可變焦距透鏡部分3配置在其上載置試樣A的載物臺(tái)部分2的載物板201的背面，試樣A的放大倍數(shù)不會(huì)受到限制，并且只要能放置在載物臺(tái)部分2的載物板201上的物體都能進(jìn)行觀察，因此實(shí)現(xiàn)了觀察對(duì)象的多樣化。例如如圖6所示，使用者100用手握住回轉(zhuǎn)環(huán)603，并使樹(shù)木101與載物臺(tái)部分2的載物板201接觸，以觀察其表面，從而能對(duì)較大物體的表面進(jìn)行觀察。
此外，通過(guò)移動(dòng)調(diào)整可變焦距透鏡部分3的第1透鏡301，使其焦點(diǎn)與試樣A重合，并在固定載物板201的狀態(tài)下進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)，由此只需對(duì)調(diào)焦柄206進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的簡(jiǎn)便調(diào)整操作便可以實(shí)現(xiàn)高精度的焦點(diǎn)調(diào)整。而且僅通過(guò)對(duì)操作旋鈕203、204進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，并在平面上移動(dòng)調(diào)整載物板201的簡(jiǎn)單操作就能夠?qū)d物板201上的試樣A進(jìn)行圖象定位。
而且，雖然在上述實(shí)施方式中對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說(shuō)明，該結(jié)構(gòu)是由所配置的、在光軸方向可自如移動(dòng)的可變焦距透鏡部分3的第1透鏡301作為調(diào)整焦點(diǎn)的手段實(shí)現(xiàn)的，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，也可采用例如如圖7和圖8所示的構(gòu)成。但是在圖7和圖8中，用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注與圖1到圖5系統(tǒng)的相同部分，并省略了其詳細(xì)說(shuō)明。
圖7中配置了第5透鏡305，其與基座601相對(duì)，在光軸方向上移動(dòng)自如，由此構(gòu)成通過(guò)在光軸方向上移動(dòng)調(diào)整第5透鏡305對(duì)焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整的結(jié)構(gòu)。即使用位于透鏡框305a的上述環(huán)形彈簧604安裝第5透鏡305，并將該透鏡框與基座601相對(duì)地組裝成使透鏡框光軸方向上可自如移動(dòng)的形式。此后在該透鏡框305a上的周?chē)糠中纬沈?qū)動(dòng)用溝槽305b，在該溝槽305b中插入形成在上述調(diào)焦柄206上的偏心銷(xiāo)釘206a。通過(guò)防止脫落的銷(xiāo)釘207，彈簧墊圈208和墊圈209，將該調(diào)焦柄206組裝在基座601上，且可自由移動(dòng)地對(duì)其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，通過(guò)與該旋轉(zhuǎn)操作連動(dòng)的偏心銷(xiāo)釘206a，使第5透鏡305的透鏡框305a在光軸方向上移動(dòng)，從而對(duì)可變焦距透鏡部分3的焦點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。
由此，通過(guò)在基底部分6的附近進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整，使得使用者100的手在機(jī)器上的放置位置處原封不動(dòng)地進(jìn)行操作成為可能，并實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定地進(jìn)行調(diào)整焦點(diǎn)的操作。
于是，通過(guò)在光軸方向移動(dòng)調(diào)整該第5透鏡305以調(diào)整焦點(diǎn)的焦點(diǎn)調(diào)整裝置，以及用上述實(shí)施方式說(shuō)明的，用第1透鏡301進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整的焦點(diǎn)調(diào)整裝置。這兩種設(shè)置結(jié)構(gòu)可擴(kuò)大焦點(diǎn)調(diào)整范圍，從而使得觀測(cè)形態(tài)的多樣化成為可能。在該情況下，使第1透鏡301和第5透鏡305之間具有一焦度(power)差，使得相對(duì)于第1透鏡301的移動(dòng)量使焦點(diǎn)重合的作用和相對(duì)于第5透鏡305的移動(dòng)量使焦點(diǎn)重合的作用能有一差值，由此通過(guò)分別對(duì)其進(jìn)行操作，能進(jìn)行焦點(diǎn)重合的粗動(dòng)和微動(dòng)操作。
此外，如圖8所示，由于回轉(zhuǎn)環(huán)603在載物板接受體202、基座601之間存在間隙a、b，所形成的回轉(zhuǎn)環(huán)603全部長(zhǎng)度和支柱602相比要短，這種構(gòu)成能在光軸方向上移動(dòng)調(diào)整回轉(zhuǎn)環(huán)603，使得其與試樣A的焦點(diǎn)重合成為可能。由此回轉(zhuǎn)環(huán)603在成為將試樣A的圖象進(jìn)行放大縮小的操作部件的同時(shí)，還能兼作向試樣A進(jìn)行焦點(diǎn)重合的操作部分，通過(guò)在一個(gè)部位進(jìn)行放大縮小和焦點(diǎn)重合的兩個(gè)操作，能實(shí)現(xiàn)使用操作的簡(jiǎn)單化和減少部件數(shù)目。
此外，在該實(shí)施形式中，不采用通過(guò)直接操作回轉(zhuǎn)環(huán)603以使回轉(zhuǎn)環(huán)603沿光軸方向進(jìn)行移動(dòng)操作，而是和上述實(shí)施形式中第1透鏡301的移動(dòng)操作一樣，采用偏心銷(xiāo)釘?shù)炔僮魇侄卧诠廨S方向移動(dòng)的結(jié)構(gòu)也是可行的。由此在放大縮小操作時(shí)能減少焦點(diǎn)的錯(cuò)位，同樣也能減少相反的情況，從而可期待更加有效的效果。
而且該發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，還能在圖9到圖11所示的載物板接受體210處設(shè)置與圖2中載物板接受體202對(duì)應(yīng)的光源部分8。但是在圖9到圖11中，和上述圖1到圖5的相同部分用相同符號(hào)標(biāo)記，并省略其說(shuō)明。
即，將光源部分8的光源801和可變電阻形式的供給電源調(diào)節(jié)用調(diào)節(jié)器802搭載在基板804上，通過(guò)電纜將該調(diào)節(jié)器802與上述攝像部分4(回路基板402)電連接。
在光源801周?chē)O(shè)置了筒狀部件806，為了將從光源801發(fā)出的照射光集中在放置在載物臺(tái)部分2上的試樣A上，在該筒狀部件806中通過(guò)環(huán)形彈簧805組裝聚光透鏡807。此后用臂809的一個(gè)端部固定和支持上述基板804和筒狀部件806，該臂809的另一端部借助固定旋鈕808安裝在與載物板接受體210相對(duì)的位置處，且以該固定旋鈕808的軸作為旋轉(zhuǎn)軸可自由地調(diào)整其角度。而且，被臂809支持的基板804和筒狀部件806覆蓋有例如圖中點(diǎn)劃線所示的外罩810，為使從聚光透鏡807發(fā)出的照射光向載物板接受體210照射，該筒狀部件806的一部分向外罩810的外部突出。
而且，在上述載物板接受體210的側(cè)面，軸向旋轉(zhuǎn)臂809，和從載物板201的下方設(shè)置由光源部分8向試樣A反射照明光而進(jìn)行照射的孔210a。
在上述結(jié)構(gòu)中，外部連接部位5的端口503如圖2所示與個(gè)人電腦相連，在光源部分8處，由上述個(gè)人電腦20提供的電功率，通過(guò)攝像部位4提供給光源部分8，對(duì)放置在載物板201上的試樣A進(jìn)行透射照明。此時(shí)，用電位器802進(jìn)行供電調(diào)整操作時(shí)，能得到亮度和顏色相對(duì)穩(wěn)定的象。
此后，慢慢地轉(zhuǎn)動(dòng)固定旋鈕808，使臂809傾斜，由此能通過(guò)該光源部分進(jìn)行傾斜透射照明，如圖10中兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示，使光源部分8傾斜，并與載物接受臺(tái)210的孔210a相向，通過(guò)調(diào)整其傾斜角，能夠通過(guò)該孔210a進(jìn)行反射照明和反射的斜射照明。
在該實(shí)施形式中，由于光源部分8能夠?qū)υ嚇覣照射穩(wěn)定的照明光，因此能夠得到明亮和分辨率良好的圖像，并能容易進(jìn)行高精度觀測(cè)。而且，通過(guò)僅以該臂809為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的簡(jiǎn)單操作，能夠進(jìn)行透射照明觀察，反射照明觀察和斜射照明觀察的切換，因此容易實(shí)現(xiàn)各種觀察方法。此外，依據(jù)本發(fā)明，由于采用的結(jié)構(gòu)是通過(guò)回路基板402向光源部分8提供從上述個(gè)人電腦20輸出的電功率，因此能夠?qū)崿F(xiàn)減少部件數(shù)目和小型化的目的。
而且，可以將如圖11所示的結(jié)構(gòu)作為上述臂809與載物接受臺(tái)210的安裝結(jié)構(gòu)，由此容易對(duì)光源部位8進(jìn)行不同照明形態(tài)的設(shè)定。即，在載物接受臺(tái)210上，設(shè)置用于安裝具有一定角度的臂而形成基準(zhǔn)面210b的突出部位210c。此后在臂809上，在上述突出部位210c的基準(zhǔn)面210b處，對(duì)應(yīng)地設(shè)置具有確定角度的兩個(gè)面809a、809b。
根據(jù)上述構(gòu)成，由于光源部分8與載物接受臺(tái)210突出部分210c的基準(zhǔn)面210b相對(duì)，臂809被固定柄808以與臂809的面809a接合的狀態(tài)固定，因此能夠決定給于透射照明所需位置的精確位置，并在此進(jìn)行透射照明(參照?qǐng)D10)。此后慢慢旋轉(zhuǎn)固定旋鈕808，由此旋轉(zhuǎn)臂809，使該臂抬起脫離，處于在比突出部位210c更靠上的位置，這次使面809b與突出部位210c的基準(zhǔn)面210b處于接觸的狀態(tài)，并由固定旋鈕808固定。由此將光源部分8確定在圖10中兩點(diǎn)點(diǎn)劃線所示的相對(duì)于載物接受臺(tái)210的孔210a能夠進(jìn)行反射照明的位置處，并在此進(jìn)行透射照明。
由此使用一臺(tái)光源2，能夠簡(jiǎn)單再現(xiàn)對(duì)預(yù)先確定位置處的照明，例如能夠簡(jiǎn)單地再現(xiàn)光學(xué)性能最佳和最明亮狀態(tài)等所希望的照明狀態(tài)，且其使用的隨意性也提高。
而且，上述固定旋鈕808與載物接受臺(tái)210的突出部位210c以可自由旋轉(zhuǎn)的形式安裝，且作為其旋轉(zhuǎn)軸的中心軸C相對(duì)于與光軸B對(duì)應(yīng)的上述孔210a僅錯(cuò)開(kāi)一定的間隔X。由此，僅通過(guò)設(shè)定可變間隔X便能容易的設(shè)定光源部分8，例如，如圖10所示設(shè)定進(jìn)行透射觀察狀態(tài)的光線D和設(shè)定進(jìn)行反射觀察的光線E的照明范圍。
而且，雖然上述各種實(shí)施形式說(shuō)明的是用安裝在載物接受臺(tái)202上的構(gòu)成載物臺(tái)部分2的載物板201上的操作旋鈕203、204和柱塞205，在與光軸大致垂直的平面上進(jìn)行移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)控制的安裝配置，但是本發(fā)明并不限于此，還可以對(duì)載物板的結(jié)構(gòu)進(jìn)行變更。
例如，從圖2的結(jié)構(gòu)中除去操作旋鈕203、204和柱塞205，在載物板201和載物接受臺(tái)202之間涂覆油脂等糊狀的油，在與光軸平行或者大致垂直的平面上以移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)控制自如的方式安裝所謂的滑動(dòng)載物板的構(gòu)造也是可行的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)還能實(shí)現(xiàn)對(duì)載物板201圖象定位的簡(jiǎn)便操作。
此外，上述實(shí)施方式說(shuō)明的是用2個(gè)支柱602構(gòu)成連接載物接受臺(tái)202和基底601的支柱構(gòu)件的情況，但是本發(fā)明并不限于此，也可以構(gòu)成使用2個(gè)以上的支柱602連接載物接受臺(tái)202和基底601的結(jié)構(gòu)。
而且雖然在上述實(shí)施方式中使用供電調(diào)整用調(diào)節(jié)器，即可變電阻802與光源801搭接，但是本發(fā)明并不限于此。
例如，如圖12所示，將調(diào)節(jié)器802設(shè)置在基部6的基座601內(nèi)的回路基板402上，并且使該調(diào)節(jié)器802的操作部分802b從基座601向旋轉(zhuǎn)環(huán)603一側(cè)突出也是可行的。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于調(diào)整器802的操作部分802b和旋轉(zhuǎn)環(huán)603靠近，因此容易進(jìn)行由變倍操作以及供電調(diào)整操作構(gòu)成的調(diào)光操作。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)本發(fā)明其它優(yōu)點(diǎn)和變型是容易實(shí)施的。因此，本發(fā)明具有更寬的范圍，而不限于本文所示的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因而可以進(jìn)行各種變型，而不會(huì)偏離所附權(quán)利要求書(shū)和與其相當(dāng)?shù)目偟陌l(fā)明原則的實(shí)質(zhì)或者范圍。
權(quán)利要求
1.一種觀察試樣用顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，形成所述試樣的光學(xué)圖像，并將該光學(xué)圖像變換成電信號(hào)的攝像元件，配置在所述載物臺(tái)和所述攝像元件之間的，與光軸配置成一直線，并將所述試樣的光學(xué)圖像引向攝像元件的光學(xué)系統(tǒng)，一光源裝置，其具有對(duì)所述試樣進(jìn)行照明的產(chǎn)生照明光線的一個(gè)光源，以及在以透射照明，反射照明和斜射照明為目的的第1，第2和第3照射位置處選擇配置所述光源的選擇所述透射照明，反射照明和斜射照明之一的機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的顯微鏡，在所述光學(xué)系統(tǒng)中還含有變焦距透鏡部分，基底部分，將上述載物部分支撐在該基底部分上的多個(gè)支柱構(gòu)件，將變焦距透鏡部分支撐在上述支柱構(gòu)件上的透鏡框和能夠沿著上述光軸移動(dòng)上述透鏡框的透鏡框移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯微鏡，設(shè)置了在上述基底部分和上述載物部分上能夠旋轉(zhuǎn)的中空狀旋轉(zhuǎn)筒部，在該旋轉(zhuǎn)筒部?jī)?nèi)配置上述光學(xué)系統(tǒng)，隨著該旋轉(zhuǎn)筒部的旋轉(zhuǎn)，透鏡框移動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并沿著光軸移動(dòng)上述透鏡框。
4.如權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中所述光學(xué)系統(tǒng)含有調(diào)整光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)的透鏡，其還具有在光軸方向輕微移動(dòng)調(diào)節(jié)該焦點(diǎn)用透鏡，使其與試樣光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)重合的細(xì)微移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的顯微鏡，其中所述光源裝置含有支持所述光源，設(shè)置在所述載物部分上，并能自由地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整的臂構(gòu)件，通過(guò)該臂構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)將所述光源選擇配置在第1，第2和第3照射位置處。
6.一種顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，形成所述試樣的光學(xué)圖像，將該光學(xué)圖像變換成電信號(hào)的攝像元件，配置在所述載物臺(tái)和所述攝像元件之間的，且與光軸配置成一條直線，并將所述試樣的光學(xué)圖像引向攝像元件的光學(xué)系統(tǒng)，將所述攝像元件和所述光學(xué)系統(tǒng)配置在其內(nèi)的光學(xué)鏡筒部件，以及設(shè)在所述光學(xué)鏡筒部件上，在與光學(xué)系統(tǒng)的光軸正交的面內(nèi)可移動(dòng)地支持所述載物臺(tái)的載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求6所述的顯微鏡，其中光學(xué)系統(tǒng)還含有變焦距透鏡部分，基底部分，將上述載物部分支撐在該基底部分上的多個(gè)支柱構(gòu)件，將變焦距透鏡部分支撐在上述支柱構(gòu)件上的透鏡框和能夠沿著上述光軸移動(dòng)上述透鏡框的透鏡框移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求6所述的顯微鏡，其中設(shè)置了在上述基底部分和上述載物部分上能夠旋轉(zhuǎn)的中空狀旋轉(zhuǎn)筒部，并在該旋轉(zhuǎn)筒部?jī)?nèi)配置上述光學(xué)系統(tǒng)，隨著該旋轉(zhuǎn)筒部的旋轉(zhuǎn)，透鏡框移動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，沿著光軸移動(dòng)上述透鏡框。
9.如權(quán)利要求6所述的顯微鏡，其中所述光學(xué)系統(tǒng)含有調(diào)節(jié)光學(xué)系統(tǒng)焦點(diǎn)的透鏡，其還具有在光軸方向輕微移動(dòng)調(diào)節(jié)該焦點(diǎn)用透鏡，使其與試樣光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)重合的細(xì)微移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求6所述的顯微鏡，其中所述光源裝置具有一個(gè)對(duì)所述試樣進(jìn)行照明，產(chǎn)生照明光線的光源，以及在以透射照明，反射照明和斜射照明為目的的第1，第2和第3照射位置處選擇配置所述光源的選擇所述透過(guò)照明，落射照明和偏斜照明之一的機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求6所述的顯微鏡，上述載物臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)含有能移動(dòng)和支持所述載物部分的載物接受臺(tái)，和將在該載物接受臺(tái)上的所述載物部分的移動(dòng)限定在與光軸大致正交的面內(nèi)的限定機(jī)構(gòu)。
12.一種顯微鏡，其具有承載試樣的薄載物臺(tái)，配置在所述載物臺(tái)下方、含可變焦距透鏡部分的、對(duì)所述試樣光學(xué)圖像成像的光學(xué)系統(tǒng)，針對(duì)所述試樣，在該光學(xué)系統(tǒng)成像位置處配置的光學(xué)成像攝像元件，其將所形成的光學(xué)圖像變換成電信號(hào)，將所述攝像元件生成的電信號(hào)變換成視頻信號(hào)，并向顯微鏡外部輸出該信號(hào)的向外輸出部分，支持所述攝像元件和向外輸出部分的基座，在所述基座上支持所述載物臺(tái)，同時(shí)還支持所述光學(xué)系統(tǒng)的支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)置在所述基座和所述載物臺(tái)之間的，沿光軸移動(dòng)所述可變焦距透鏡部分的可變焦距透鏡變倍操作部分，和在所述載物臺(tái)下方被所述支撐結(jié)構(gòu)支撐的、使所述光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)與試樣重合的焦點(diǎn)調(diào)整機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的顯微鏡，其中所述支撐結(jié)構(gòu)含有能夠在與光軸正交的面內(nèi)移動(dòng)和支持所述載物部分，并設(shè)置有焦點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的載物接受臺(tái)，以及將該載物接受臺(tái)支撐在所述基臺(tái)上的支撐結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求12所述的顯微鏡，其中所述支撐結(jié)構(gòu)含有將所述載物部分支撐在基底上的多個(gè)支柱構(gòu)件，將可變焦距透鏡支撐在所述支柱構(gòu)件上的透鏡框，和沿著所述光軸能移動(dòng)所述透鏡框的透鏡移動(dòng)機(jī)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的顯微鏡，其中設(shè)置了在上述基底部分和上述載物部分上能夠旋轉(zhuǎn)的中空狀旋轉(zhuǎn)筒部，并在該旋轉(zhuǎn)筒部?jī)?nèi)配置上述光學(xué)系統(tǒng)，隨著該旋轉(zhuǎn)筒部的旋轉(zhuǎn)，透鏡框移動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，沿著光軸移動(dòng)上述透鏡框。
16.如權(quán)利要求13所述的顯微鏡，其中還具有一光源裝置，所述光源裝置具有一個(gè)對(duì)所述試樣進(jìn)行照明的，產(chǎn)生照明光線的光源，以及在以透射照明，反射照明和斜射照明為目的的第1，第2和第3照射位置處選擇配置所述光源的選擇所述透射照明，反射照明和斜射照明之一的機(jī)構(gòu)，該光源裝置含有支持所述光源，并對(duì)所述載物接受臺(tái)自由地旋轉(zhuǎn)調(diào)整的臂構(gòu)件，通過(guò)該臂構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)將所述光源選擇配置在第1，第2和第3照射位置處。
全文摘要
在本發(fā)明的顯微鏡中，在放置試樣A的載物臺(tái)部分2的下側(cè)配置有光學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)含有與光軸在一條直線上的變焦距透鏡部分3。試樣A的光學(xué)圖像通過(guò)該光學(xué)系統(tǒng)投影到攝像元件401上，由攝像元件401將該光學(xué)圖像變換成視頻信號(hào)。通過(guò)外部連接部分將該視頻信號(hào)向外輸出。
文檔編號(hào)G02B21/02GK1400482SQ0213150
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月24日
發(fā)明者金尾真人 申請(qǐng)人:奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社