一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡的制作方法

本發(fā)明涉及顯微鏡技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡。

背景技術(shù)：

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構(gòu)成的一種光學(xué)儀器，是人類進(jìn)入原子時(shí)代的標(biāo)志。主要用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡：光學(xué)顯微鏡是在1590年由荷蘭的詹森父子所首創(chuàng)。現(xiàn)在的光學(xué)顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的最小極限達(dá)波長的1/2，國內(nèi)顯微鏡機(jī)械筒長度一般是160毫米，其中對顯微鏡研制，微生物學(xué)有巨大貢獻(xiàn)的人為列文虎克、荷蘭籍。顯微鏡是人類20世紀(jì)最偉大的發(fā)明物之一。在它發(fā)明出來之前，人類關(guān)于周圍世界的觀念局限在用肉眼，或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。顯微鏡把一個全新的世界展現(xiàn)在人類的視野里，人們第一次看到了數(shù)以百計(jì)的“新的”微小動物和植物，以及從人體到植物纖維等各種東西的內(nèi)部構(gòu)造。顯微鏡還有助于科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新物種，有助于醫(yī)生治療疾病。最早的顯微鏡是16世紀(jì)末期在荷蘭制造出來的。發(fā)明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學(xué)家漢斯·利珀希，他們用兩片透鏡制作了簡易的顯微鏡，但并沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。大多顯微鏡主要由活動設(shè)在底座上的目鏡臺組成，檢驗(yàn)時(shí)主要依靠目鏡臺在支桿上滑動來調(diào)節(jié)，從而控制與受檢物體的距離，產(chǎn)生清晰的檢查畫面。由于在不同高度、不同姿勢檢驗(yàn)條件下，在顯微鏡目鏡上的觀察角度是不一樣的，此時(shí)需要對顯微鏡做重新調(diào)整，當(dāng)受檢物固定，檢驗(yàn)焦距也固定，則變換檢驗(yàn)條件需要對顯微鏡的目鏡臺、受檢物高度同時(shí)做調(diào)整。但一般的調(diào)整方式是通過治具來墊高受檢物的高度，然后相應(yīng)的調(diào)節(jié)目鏡臺，而普通治具與顯微鏡分離，不能和顯微鏡同時(shí)移動，每次移動后又要重新調(diào)節(jié)；當(dāng)檢驗(yàn)精密部件，墊高受檢物高度后，不僅不利于檢驗(yàn)員操作，還會有碰到受檢物的風(fēng)險(xiǎn)，降低檢驗(yàn)效率。在專利號為CN201610484422的專利文件中，公開了一種顯微鏡，涉及顯微鏡制造技術(shù)領(lǐng)域，包括設(shè)有支桿的底座，裝在所述支桿上的目鏡臺，在所述目鏡臺與所述底座之間設(shè)有載物平臺，所述載物平臺穿裝在所述支桿上，所述支桿于所述載物平臺的上下兩側(cè)分別設(shè)有上套圈和下套圈，所述下套圈和所述上套圈分別與所述載物平臺相連接；在所述下套圈的側(cè)壁通過螺紋孔穿裝有旋緊螺釘。較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明可以解決現(xiàn)有的顯微鏡檢驗(yàn)效率低的問題。

上述專利文件由于載物平臺通過通過穿裝過下套圈側(cè)壁的旋緊螺釘和墊圈與支桿相鎖，在檢驗(yàn)條件發(fā)生變化時(shí)，通將載物平臺上下調(diào)節(jié)，不需要通過墊高受檢物的高度，其只是對結(jié)構(gòu)作了改變，對于如何提供一種系統(tǒng)操作更快，安全性更高，功能齊全的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡缺少技術(shù)性解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡，用于解決如何提供一種可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程移動控制的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡的問題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡，包括電子顯微鏡系統(tǒng)，其特征在于：包括CPU、TV攝像控制系統(tǒng)、外部計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程移動控制系統(tǒng)，所述TV攝像控制系統(tǒng)包括TV攝像機(jī)、TV攝像機(jī)控制器、SS-CCD控制器和視頻處理器，所述TV攝像機(jī)控制器和SS-CCD控制器均與所述TV攝像機(jī)相連，所述TV攝像機(jī)控制器與所述視頻處理器相連，所述SS-CCD控制器和視頻處理器分別與所述CPU相連，所述外部計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括軟盤、打印機(jī)、隨機(jī)存儲器和鍵盤，所述軟盤、打印機(jī)、隨機(jī)存儲器和鍵盤均與所述CPU相連，所述遠(yuǎn)程移動控制系統(tǒng)，包括藍(lán)牙識別單元、LAN網(wǎng)絡(luò)和CRT，所述CRT通過所述LAN網(wǎng)絡(luò)與所述CPU相連，所述CPU通過所述藍(lán)牙識別單元與智能手機(jī)相連，所述電子顯微鏡系統(tǒng)與所述TV攝像機(jī)相連。

優(yōu)選的，所述電子顯微鏡系統(tǒng)包括CCD、圖像采集卡、快速調(diào)焦單元、RS-232接口、單片機(jī)系統(tǒng)、驅(qū)動電路、Z軸電動機(jī)和物鏡。

優(yōu)選的，在電子顯微鏡系統(tǒng)中，載物臺上物體經(jīng)物鏡和光學(xué)接口成像于CCD上，CCD傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬圖像信號。

優(yōu)選的，所述圖像采集卡將模擬圖像信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號在微型計(jì)算機(jī)的CRT上顯示。

優(yōu)選的，由微型計(jì)算機(jī)的快速自動調(diào)焦單元進(jìn)行圖像的清晰度計(jì)算，并分析圖像的離焦?fàn)顟B(tài)，然后通過RS－232接口發(fā)送命令和數(shù)據(jù)給單片機(jī)系統(tǒng)來控制z軸步進(jìn)電動機(jī)的步距和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)焦。

優(yōu)選的，該工作過程是一個閉環(huán)控制過程，不斷地重復(fù)循環(huán)，直到快速找到最清晰圖像時(shí)停止。

優(yōu)選的，所述視頻處理器還外接有TV監(jiān)視器和VTR。

(三)有益效果

本發(fā)明設(shè)置藍(lán)牙識別單元可連接智能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)移動控制可監(jiān)測，通過LAN網(wǎng)絡(luò)可無線連接CRT實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，設(shè)置TV攝像機(jī)可將顯微鏡下的視頻通過視頻處理器顯示到計(jì)算機(jī)上，微型計(jì)算機(jī)的快速自動調(diào)焦單元進(jìn)行圖像的清晰度計(jì)算，并分析圖像的離焦?fàn)顟B(tài)，然后通過RS－232接口發(fā)送命令和數(shù)據(jù)給單片機(jī)系統(tǒng)來控制z軸步進(jìn)電動機(jī)的步距和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)焦，可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)焦，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程移動控制，具有很強(qiáng)的創(chuàng)造性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；

圖2是本發(fā)明的電子顯微鏡系統(tǒng)原理圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1和圖2所示的一種物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)用多功能顯微鏡，包括電子顯微鏡系統(tǒng)，包括CPU、TV攝像控制系統(tǒng)、外部計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)程移動控制系統(tǒng)，所述TV攝像控制系統(tǒng)包括TV攝像機(jī)、TV攝像機(jī)控制器、SS-CCD控制器和視頻處理器，所述TV攝像機(jī)控制器和SS-CCD控制器均與所述TV攝像機(jī)相連，所述TV攝像機(jī)控制器與所述視頻處理器相連，所述SS-CCD控制器和視頻處理器分別與所述CPU相連，所述外部計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括軟盤、打印機(jī)、隨機(jī)存儲器和鍵盤，所述軟盤、打印機(jī)、隨機(jī)存儲器和鍵盤均與所述CPU相連，所述遠(yuǎn)程移動控制系統(tǒng)，包括藍(lán)牙識別單元、LAN網(wǎng)絡(luò)和CRT，所述CRT通過所述LAN網(wǎng)絡(luò)與所述CPU相連，所述CPU通過所述藍(lán)牙識別單元與智能手機(jī)相連，所述電子顯微鏡系統(tǒng)與所述TV攝像機(jī)相連。

電子顯微鏡系統(tǒng)包括CCD、圖像采集卡、快速調(diào)焦單元、RS-232接口、單片機(jī)系統(tǒng)、驅(qū)動電路、Z軸電動機(jī)和物鏡。

在電子顯微鏡系統(tǒng)中，載物臺上物體經(jīng)物鏡和光學(xué)接口成像于CCD上，CCD傳感器將光信號轉(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬圖像信號。

所述圖像采集卡將模擬圖像信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字圖像信號在微型計(jì)算機(jī)的CRT上顯示。

由微型計(jì)算機(jī)的快速自動調(diào)焦單元進(jìn)行圖像的清晰度計(jì)算，并分析圖像的離焦?fàn)顟B(tài)，然后通過RS－232接口發(fā)送命令和數(shù)據(jù)給單片機(jī)系統(tǒng)來控制z軸步進(jìn)電動機(jī)的步距和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)焦。

該工作過程是一個閉環(huán)控制過程，不斷地重復(fù)循環(huán)，直到快速找到最清晰圖像時(shí)停止。

視頻處理器還外接有TV監(jiān)視器和VTR。

本發(fā)明設(shè)置藍(lán)牙識別單元可連接智能手機(jī)，實(shí)現(xiàn)移動控制可監(jiān)測，通過LAN網(wǎng)絡(luò)可無線連接CRT實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，設(shè)置TV攝像機(jī)可將顯微鏡下的視頻通過視頻處理器顯示到計(jì)算機(jī)上。

微型計(jì)算機(jī)的快速自動調(diào)焦單元進(jìn)行圖像的清晰度計(jì)算，并分析圖像的離焦?fàn)顟B(tài)，然后通過RS－232接口發(fā)送命令和數(shù)據(jù)給單片機(jī)系統(tǒng)來控制z軸步進(jìn)電動機(jī)的步距和轉(zhuǎn)向進(jìn)行調(diào)焦，可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)焦的效果。

本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計(jì)算機(jī)上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程移動控制，具有很強(qiáng)的創(chuàng)造性。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。