[发明专利]一种电动调焦变倍的视频显微镜及操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频显微镜领域，特别涉及一种电动调焦变倍的视频显微镜及操作方法。

背景技术

随着数字化技术完善和普及，越来越多的人在进行显微放大观察时已经不再通过目镜直接观看影像，而是通过视频采集装置（如工业相机、摄像机等）把数字化的图像传送到显示屏上进行实时观察。

现有的视频显微镜有两种主要结构：

（1）体视显微镜或金相显微镜配视频采集装置（如工业相机、摄像机等），如图1所示，其主要结构有：1、目镜；2、视频采集装置；3、变倍体及变倍旋钮；4、调焦支架及调焦旋钮；5、物镜；6、底座。

（2）单筒变倍镜头配视频采集装置（如工业相机、摄像机等），如图2所示，其主要结构有：1、视频采集装置；2、变倍镜筒；3、变倍旋钮；4、底座；5、调焦支架及调焦旋钮。

上述两种视频显微镜，当样品置于底座上，如需取得清晰的视频图像，则需要通过旋动调焦支架上的调焦旋钮，使镜头升降调到合适的焦距，然后再调节变倍体，得到合适的倍数的清晰图像。

上述两种视频显微镜，如果想要调整放大倍数，均需要手动旋转变倍旋钮。而希望得到最清晰图像时，则需要手动调整调焦旋钮达到其固定的对焦距离，才能使图像清晰。因为日常观察的样品不一，需要反复调整放大倍数。而不同样品的高度不同，同一样品往往比较复杂，不同位置的高度也经常不同，所以也需要频繁操作调焦旋钮进行调焦，才可得到清晰图像。而图像是否为最清晰，也只能人为判断，不一定能得到最佳图像，因此也需要对操作人员进行专业培训。

因此，现在急需一种操作方便、减少人为因素影响的视频显微镜。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种电动调焦变倍的视频显微镜及操作方法，以解决现有视频显微镜操作复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电动调焦变倍的视频显微镜，包括图像采集模组、支架、样品台、调焦镜片组、连续变倍镜片组和物镜镜片组，导向装置通过导向轴承与调焦镜片组相连，通过导向轴承与连续变倍镜片组相连；导向装置通过导向轴承与调焦镜片组相连，通过导向轴承与连续变倍镜片组相连；

还包括调焦部件和连续变倍部件；

调焦部件包括电动马达、丝杠、马达传动部件；丝杠固定在电动马达上，电动马达与丝杠通过马达传动部件控制调焦镜片组沿导向装置上下移动；

连续变倍部件包括电动马达、丝杠、马达传动部件；丝杠固定在电动马达上，电动马达与丝杠通过马达传动部件控制连续变倍镜片组沿导向装置上下移动；

调焦镜片组放置在物镜镜片组和连续变倍镜片组的后面（可以用非常小的调焦行程来实现较大的调焦距离）。

进一步地，所述图像采集模组为CCD或CMOS。

进一步地，所述调焦镜片组通过软件控制配合图像对焦评价函数算法实现自动调焦。

进一步地，所述物镜镜片组采用大镜头设计，增大了显微镜的视野范围。

进一步地，所述导向装置为光轴导向杆、导轨滑块或简易滑槽。

进一步地，所述马达传动部件为丝杠螺母、齿轮或皮带。

进一步地，通过远程手动控制或程序控制电动马达。

任何支撑装置均可作为本发明的支架，故不作说明。

根据本发明的一个方面，还提供了一种电动调焦变倍的视频显微镜的操作方法，具体包括如下步骤：

将待观测样品放置在样品台上，电动马达及丝杠转动，带动丝杠螺母及调焦镜片组移动，当光路的聚焦距离调整到与样品成像面到物镜的距离相同时，完成聚焦，得到清晰的图像；再由电动马达及丝杠转动，带动丝杠螺母与连续变倍镜片组移动，从而得到适当的放大倍数；样品图像经过光路传到图像采集模组上，转化成数字图像传输到显示器中，即可。

本发明的视频显微镜是改变镜头的对焦距离从而适应不同高度的样品，而不是传统显微镜的固定焦距，须手动调节高度以适应不同样品的高度。本发明将外部调焦改为内部调焦：通过改变显微镜的内部调焦镜片组，改变光路，从而改变聚焦距离，达到内部调焦的功能。本发明中的连续变倍和调焦是由电动马达带动，快速准确，精度高。附加的导向装置保证了显微镜整体的精度、稳定和同轴性。

有益效果

（1）本发明通过电机控制调焦和变倍，可以极大优化工作效率，增强操作人员体验；

（2）本发明可以对样品进行观察和图像对焦变焦的操作，也可释放双手、通过程序操作，增加效率；