一種數(shù)字成像一體化裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種數(shù)字成像一體化裝置，包括殼體、下轉(zhuǎn)接頭、上接口、棱鏡、聚焦鏡片筒及圖像采集裝置，所述殼體為中空結(jié)構(gòu)，上接口位于殼體一側(cè)的頂端，下轉(zhuǎn)接頭位于殼體一側(cè)的底端并與上接口位置對應(yīng)，所述棱鏡設(shè)置在殼體內(nèi)且位于下轉(zhuǎn)接頭與上接口之間，聚焦鏡片筒位于棱鏡的右側(cè)，聚焦鏡片筒包括場鏡筒及C接口筒，所述場鏡筒的右端與C接口筒連接，C接口筒的右端與圖像采集裝置連接。本實用新型采用組合光路優(yōu)化設(shè)計，將傳統(tǒng)的雙目觀察通過攝像頭轉(zhuǎn)換成數(shù)字成像，分辨率高、成像同步清晰，成像面照度均勻，成像無色差、清晰、銳利，并且能夠結(jié)合配套的專業(yè)圖像分析軟件，可實時對樣品成像進行各種精確的分析、測量，適用于檢測、分析的科研性質(zhì)的用途。
【專利說明】一種數(shù)字成像一體化裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及顯微成像【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種數(shù)字成像一體化裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]光電技術(shù)的發(fā)展，使各個應(yīng)用領(lǐng)域數(shù)字化已經(jīng)成為必然的趨勢，將光學(xué)顯微鏡與光電轉(zhuǎn)換技術(shù)完美結(jié)合也將成為普遍的趨勢。從而，技術(shù)人員可以對微觀領(lǐng)域的研究從傳統(tǒng)的普通的雙目觀察到通過顯示器上再現(xiàn)，從而提高了工作效率，解放持續(xù)工作而疲憊的雙眼。因此，此類型的產(chǎn)品也順勢而生:一種設(shè)計方案是三目鏡筒里附帶攝像頭，即三目鏡筒與攝像頭的直接整合——攝像頭直接固定在三目鏡筒上，但此類產(chǎn)品有自身的缺陷，不適用于接雙成像設(shè)備的場合，；另一種設(shè)計方案是在顯微鏡的三目鏡筒處接芯片和顯示器，這種設(shè)計為技術(shù)人員提供了便利的觀察方式，但此顯微鏡的顯示器并沒有特殊的圖像處理功能，只能做攝像頭所附帶的自動曝光和手動曝光，以及白平衡等較為簡單的圖像處理操作。當涉及科研圖像分析或者其他細致的檢測需求時，此簡單的圖像操作產(chǎn)品無法滿足要求，有賴于專業(yè)的圖像分析軟件。所以，開發(fā)一種分辨率高、成像清晰，同時能夠?qū)崟r對樣品成像并進行各種精確分析、測量的數(shù)字成像設(shè)備，以滿足科研、生產(chǎn)的需要，具有重要的現(xiàn)實意義和廣闊的市場前景。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供一種數(shù)字成像一體化裝置，通過顯微鏡內(nèi)置的攝像頭將顯微鏡對樣品的成像圖像傳輸?shù)接嬎銠C上，再利用計算機上安裝的顯微圖像分析軟件進行追蹤分析，從而獲得一系列有價值的定性定量數(shù)據(jù)。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案如下:一種數(shù)字成像一體化裝置，包括殼體、下轉(zhuǎn)接頭、上接口、棱鏡、聚焦鏡片筒及圖像采集裝置，所述殼體為中空結(jié)構(gòu)，上接口位于殼體一側(cè)的頂端，下轉(zhuǎn)接頭位于殼體一側(cè)的底端并與上接口位置對應(yīng)，所述棱鏡設(shè)置在殼體內(nèi)且位于下轉(zhuǎn)接頭與上接口之間，聚焦鏡片筒位于棱鏡的右側(cè)，聚焦鏡片筒包括場鏡筒及C接口筒，所述場鏡筒的右端與C接口筒連接，C接口筒的右端與圖像采集裝置連接，所述圖像采集裝置包括攝像頭及固定殼，所述攝像頭由感光芯片、驅(qū)動板及數(shù)據(jù)線接口組成，所述感光芯片安裝在固定殼上，驅(qū)動板安裝在固定殼內(nèi)部并與感光芯片連接，數(shù)據(jù)線接口安裝在固定殼后端并與驅(qū)動板連接。
[0005]進一步的，所述殼體包括頂板、后擋板及底板，頂板與底板平行設(shè)置，后擋板將頂板及底板連接在一起使得頂板、后擋板及底板構(gòu)成一中空結(jié)構(gòu)。
[0006]進一步的，所述頂板及底板的表面相對于后擋板的一端均開有通孔，兩通孔位置對應(yīng)，所述下轉(zhuǎn)接頭可拆卸的安裝在底板的通孔處，所述上接口可拆卸的安裝在頂板的通孔處。
[0007]進一步的,所述棱鏡通過一棱鏡座安裝在下轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)側(cè),棱鏡為分光棱鏡。
[0008]進一步的，所述場鏡筒上通過一鏡片壓環(huán)固定有消色差透鏡。
[0009]進一步的，所述消色差透鏡的中心高度與棱鏡的中心高度相同。
[0010]進一步的，所述C接口筒內(nèi)配備有膠合鏡片，膠合鏡片與消色差透鏡平行且中心高度相同。
[0011]進一步的，所述C接口筒上對應(yīng)膠合鏡片的中心位置開有固定孔徑的光闌。
[0012]進一步的，所述光闌與感光芯片的中心高度相同。
[0013]進一步的，所述數(shù)據(jù)線接口采用USB3.0模式接口。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用組合光路優(yōu)化設(shè)計，將傳統(tǒng)的雙目觀察通過攝像頭轉(zhuǎn)換成數(shù)字成像，分辨率高、成像同步清晰，成像面照度均勻，成像無色差、清晰、銳利，并且通過USB接口連接計算機，能夠結(jié)合配套的圖像分析軟件，可實時對樣品成像進行各種精確的分析、測量，適用于檢測、分析的科研性質(zhì)的用途。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1是本實用新型所述數(shù)字成像一體化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合，下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。
[0017]如圖1所示，一種數(shù)字成像一體化裝置，包括殼體1、下轉(zhuǎn)接頭2、上接口 3、棱鏡4、聚焦鏡片筒5及圖像采集裝置6，所述殼體I為中空結(jié)構(gòu)，上接口 3位于殼體I 一側(cè)的頂端，下轉(zhuǎn)接頭4位于殼體I 一側(cè)的底端并與上接口 3位置對應(yīng)，使得光線能夠從下轉(zhuǎn)接頭2進入殼體I內(nèi)并從上接口 3穿出，所述棱鏡4設(shè)置在殼體I內(nèi)且位于下轉(zhuǎn)接頭2與上接口 3之間，聚焦鏡片筒5位于棱鏡4的右側(cè)，圖像采集裝置6與聚焦鏡片筒5右端連接。
[0018]所述殼體I由塑料或樹脂材料制作，包括頂板11、后擋板12及底板13，所述頂板11與底板13平行設(shè)置，后擋板12將頂板11及底板13連接在一起使得頂板11、后擋板12及底板13構(gòu)成一中空結(jié)構(gòu)，用于裝載棱鏡4、聚焦鏡片筒5及圖像采集裝置6等部件，所述頂板11及底板13的表面相對于后擋板12的一端均開有通孔(圖未示出)，兩通孔位置對應(yīng)，用于光線通過，所述下轉(zhuǎn)接頭2可拆卸的安裝在底板13的通孔處，用于承接顯微成像設(shè)備，所述上接口 3可拆卸的安裝在頂板11的通孔處，用于承接雙目/三目鏡筒，下轉(zhuǎn)接頭2及上接口 3可根據(jù)配備的顯微鏡型號匹配相應(yīng)的尺寸，顯微成像設(shè)備的光線經(jīng)過下轉(zhuǎn)接頭2進入到殼體I內(nèi)，再由上接口 3進入到雙目/三目鏡筒內(nèi)，以便進行觀察。
[0019]所述棱鏡4位于所述頂板11及底板13的通孔之間，棱鏡4為分光棱鏡，可根據(jù)對光強度的要求，匹配不同的分光模式，如100%分光、五五分光、二八分光等,用于將顯微成像設(shè)備的發(fā)出的光線即分成兩束光路，一束光直接透過棱鏡經(jīng)過上接口 2進入雙目/三目鏡筒，供雙目觀察；另一束光經(jīng)過90度的轉(zhuǎn)向后進入聚焦鏡片筒5，進一步的，所述棱鏡4通過一棱鏡座41安裝在下轉(zhuǎn)接頭2的內(nèi)側(cè)。
[0020]所述聚焦鏡片筒5安裝在底板13上且位于棱鏡4的右側(cè)，聚焦鏡片筒5用于對樣品進行聚焦成像，其包括一場鏡筒51及一 C接口筒54，所述場鏡筒51的右端與C接口筒54連接，所述場鏡筒51上通過一鏡片壓環(huán)52固定有消色差透鏡53，消色差透鏡53的中心高度與棱鏡4的中心高度相同，使得由棱鏡4轉(zhuǎn)入的光束能夠被消色差透鏡53接收，C接口筒54內(nèi)配備有膠合鏡片55，膠合鏡片55與消色差透鏡53平行且中心高度相同。C接口筒54的右端與圖像采集裝置6連接，C接口筒54上對應(yīng)膠合鏡片55的中心位置開有固定孔徑的光闌(圖未示出)，用于將經(jīng)過鏡片53光束傳遞給圖像采集裝置6。
[0021]所述圖像采集裝置6包括攝像頭61及固定殼62，所述攝像頭61由感光芯片611、驅(qū)動板612及數(shù)據(jù)線接口 613組成，所述感光芯片61安裝在固定殼62上且與C接口筒54上的光闌的中心高度相同，感光芯片611為CXD感光芯片或CMOS感光芯片，經(jīng)過鏡片53光束穿過C接口筒54上的光闌進入到感光芯片611，并在感光芯片611上成正置放大倍率為
0.5X的圖像，驅(qū)動板612安裝在固定殼62內(nèi)部并與感光芯片611連接，用于分析處理感光芯片611接收到的光線，數(shù)據(jù)線接口 613安裝在固定殼62后端并與驅(qū)動板612連接，數(shù)據(jù)線接口 613用于與外部計算機連接，驅(qū)動板612處理后的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)線接口 613輸送到計算機進行分析，優(yōu)選的，感光芯片611為CXD感光芯片，數(shù)據(jù)線接口 613采用USB3.0模式。
[0022]本實用新型用于接入無限遠光學(xué)系統(tǒng)的物鏡與場鏡之間的平行光路中，棱鏡將顯微鏡射出的垂直向上的光束一部分轉(zhuǎn)向90度，即分成兩束光路:一束光直接透過棱鏡進入雙目/三目鏡筒，供雙目觀察；另一束光經(jīng)過90度的轉(zhuǎn)向后，經(jīng)過消色差膠合鏡片，再通過膠合透鏡縮短像距，最終在CXD感光芯片上成正置放大倍率為0.5X的圖像，這種放大倍率使成像更符合人眼觀察及成像視野的要求，通過對光路的優(yōu)化設(shè)計，對成像黑邊進行了校正，使整個芯片的照度均勻。
[0023]本實用新型采用組合光路優(yōu)化設(shè)計，將傳統(tǒng)的雙目觀察通過攝像頭轉(zhuǎn)換成數(shù)字成像，分辨率高、成像同步清晰，成像面照度均勻，成像無色差、清晰、銳利，并且通過USB接口連接計算機，能夠結(jié)合配套的圖像分析軟件，可實時對樣品成像進行各種精確的分析、測量，適用于檢測、分析的科研性質(zhì)的用途。
[0024]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字成像一體化裝置，包括殼體、下轉(zhuǎn)接頭、上接口、棱鏡、聚焦鏡片筒及圖像采集裝置，其特征在于:所述殼體為中空結(jié)構(gòu)，上接口位于殼體一側(cè)的頂端，下轉(zhuǎn)接頭位于殼體一側(cè)的底端并與上接口位置對應(yīng)，所述棱鏡設(shè)置在殼體內(nèi)且位于下轉(zhuǎn)接頭與上接口之間，聚焦鏡片筒位于棱鏡的右側(cè)，聚焦鏡片筒包括場鏡筒及C接口筒，所述場鏡筒的右端與C接口筒連接，C接口筒的右端與圖像采集裝置連接，所述圖像采集裝置包括攝像頭及固定殼，所述攝像頭由感光芯片、驅(qū)動板及數(shù)據(jù)線接口組成，所述感光芯片安裝在固定殼上，驅(qū)動板安裝在固定殼內(nèi)部并與感光芯片連接，數(shù)據(jù)線接口安裝在固定殼后端并與驅(qū)動板連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述殼體包括頂板、后擋板及底板，頂板與底板平行設(shè)置，后擋板將頂板及底板連接在一起使得頂板、后擋板及底板構(gòu)成一中空結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述頂板及底板的表面相對于后擋板的一端均開有通孔，兩通孔位置對應(yīng)，所述下轉(zhuǎn)接頭可拆卸的安裝在底板的通孔處，所述上接口可拆卸的安裝在頂板的通孔處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述棱鏡通過一棱鏡座安裝在下轉(zhuǎn)接頭的內(nèi)側(cè)，棱鏡為分光棱鏡。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述場鏡筒上通過一鏡片壓環(huán)固定有消色差透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述消色差透鏡的中心高度與棱鏡的中心高度相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述C接口筒內(nèi)配備有膠合鏡片，膠合鏡片與消色差透鏡平行且中心高度相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述C接口筒上對應(yīng)膠合鏡片的中心位置開有固定孔徑的光闌。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述光闌與感光芯片的中心高度相同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字成像一體化裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)線接口采用USB3.0模式接口。
【文檔編號】G02B21/36GK203965721SQ201420384790
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】張春旺, 陶成龍, 李子忠, 李錫桃 申請人:廣州市明美光電技術(shù)有限公司