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一种手持式数码显微镜

阅读：269发布：2021-02-22

IPRDB可以提供一种手持式数码显微镜专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种手持式数码显微镜，该显微镜与上位机通过线缆连接，该显微镜包括带连续变倍装置的显微镜头，使用时由上位机通过控制信号驱动显微镜头上连续变倍装置使显微镜头到达指定放大倍率，用户手持显微镜接触被观察物，并由内置图像采集模组采集物体表面图像后通过线缆传输给上位机，所述显微镜还可以是定倍显微镜头，此时则在显微镜外壳标明所述数码显微镜放大倍率，所述数码显微镜能适应手持式的应用场景，能以相同的光照条件对不同体积，不同表面形状的物品表面观测或拍摄物品表面图像的要求。，下面是一种手持式数码显微镜专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种手持式数码显微镜，包括显微镜头、图像采集装置、控制电路、外壳、与上位机连接的线缆，其特征在于，还包括带软垫的照明装置，所述图像采集装置装设在所述显微镜头的目镜端，所述带软垫的照明装置通过所述外壳装设在靠近所述显微镜头的物镜端，与所述显微镜头不连接，所述照明装置的光源和软垫装设在照明装置装配件的两侧。

2.如权利要求1所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，还包括霍尔元件，所述霍尔元件装设在所述照明装置的装配件和所述软垫之间，且所述软垫在相对所述霍尔元件安装位置有不贯穿洞。

3.如权利要求1所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，还包括触发装置，所述触发装置活动穿设在所述显微镜外壳上，所述触发装置可触发所述照明装置，亦可触发所述图像采集装置。

4.如权利要求1 3所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，所述显微镜头包括连续~变倍装置。

5.如权利要求4所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，还包括变倍动力装置，所述变倍动力装置包括伺服电机、传动齿轮和变倍齿轮，所述传动齿轮和所述伺服电机紧固连接，所述变倍齿轮和所述传动齿轮啮合，所述变倍齿轮同轴心地紧固装配在所述显微镜头的变倍装置上。

6.如权利要求4 5所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，所述显微镜外壳还开制~一装配窗口，所述伺服电机和所述传动齿轮利用装配件垂直装设于所述装配窗口。

7.如权利要求1 3所述的一种手持式数码显微镜，其特征在于，还在显微镜外壳上标明~显微镜的放大倍率。

说明书全文

一种手持式数码显微镜

技术领域

[0001] 本发明属于电子光学和视频显微镜领域，尤其涉及一种手持式数码显微镜。

背景技术

[0002] 目前有一些手持式的数码显微镜，但这些手持式数码显微镜为了追求便携性，设计体积较小，通常不具备自动的连续变倍功能，且视场较小，不利于拍摄大视场的物体表面显微图像；当前大部分的自动变倍镜头的步进伺服电机与连续变倍镜头组平行装配，容易产生电机失步，造成重复精度低，而且不利于集成进便携型的数码显微镜或手持式数码显微镜。

[0003] 在利用数码显微镜观测物品表面或拍摄物品表面的图像时，有如下三个方面的问题：一是不同种类的物品表面细节可能需要不同倍率的条件下成像；二是物品形状的多种多样，在观测物品表面或拍摄物品表面图像时，为适应物品表面形状，需要用户手持数码显微镜调整方向和位置更为便捷；三是在显微拍摄时，用户手持数码显微镜的微小动作会造成成像条件的较大区别，需要用户手持显微镜也能在不同时候拍摄到相同成像条件下的物品表面图像。因此，如何集成自动变倍、自动对焦，有能排除外界光照干扰等功能，设计一款手持式的数码显微镜，是当前应用的一个一个关键问题。

发明内容

[0004] 本发明专利的目的就是通过设计一种手持式的数码显微镜，方便对不同体积，不同表面形状的物品表面，能以相同的光照条件观测或拍摄物品表面图像的要求。

[0005] 本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种手持式数码显微镜，包括显微镜头、图像采集装置、控制电路、照明装置和变倍动力装置，所述显微镜头包括变倍装置，所述图像采集装置装设在所述显微镜头的目镜端，与所述显微镜头连接，所述照明装置装设在所述显微镜头的物镜端，与所述显微镜头不连接，所述变倍动力装置包括变倍齿轮、步进伺服电机及传动齿轮，所述变倍齿轮和所述传动齿轮啮合，所述变倍齿轮呈圆环状，所述变倍齿轮同轴心地紧固装配在所述显微镜头的变倍装置上，所述显微镜头中的变倍装置随所述变倍齿轮转动，所述变倍齿轮和所述传动齿轮实现锥齿轮传动，所述传动齿轮和所述伺服电机紧固连接，所述控制电路控制所述伺服电机和所述图像装置和所述照明装置。

[0006] 进一步地，所述显微镜头可采用成熟商用的工业性能的连续变倍齐焦镜头设计方案，如专利CN 203365795 U公开的一种连续变倍齐焦镜头。

[0007] 可选地，在所述显微镜头的外壳上开制一装配窗口，所述装配窗口正好对着所述变倍齿轮，暴露出所述变倍齿轮的部分结构。

[0008] 可选地，所述传动齿轮通过所述装配窗口和所述变倍齿轮啮合，所述传动齿轮紧固连接在所述步进伺服电机上。

[0009] 可选地，所述控制电路控制所述步进伺服电机、所述图像采集装置和所述照明装置，并实现整体系统的数据传输管理和电源管理。

[0010] 进一步地，所述图像采集装置包括CCD传感器或CMOS传感器及其相应的驱动电路。

[0011] 进一步地，所述图像采集装置包含自动对焦装置结构，如音圈马达，将传感器置于自动对焦结构上，通过微调传感器的位置实现自动对焦。

[0012] 进一步地，所述手持式数码显微镜还包括显微镜外壳和线缆，所述显微镜头通过装配件紧固装设在所述显微镜外壳内，所述控制电路紧固装设在所述显微镜外壳内接近所述图像采集装置的一端，所述显微镜外壳的一端封闭但开制有一装配孔，所述显微镜外壳在距其未封闭一端较近的位置开制有一装配窗口，所述线缆通过所述装配孔后一端紧固装设在所述控制电路上，一端连接上位机，所述装配窗口用于装配所述步进伺服电机及所述传动齿轮。

[0013] 进一步地，在所述步进伺服电机的套设一电机外套筒，所述电机外套筒通过所述显微镜外壳上的装配窗口垂直固装在所述显微镜外壳外侧。

[0014] 进一步地，所述照明装置包括LED光源、反射壁、漫反射隔板、装配件和遮光软垫，所述LED光源沿圆周平均分布地装设在所述装配件一侧，所述反射壁是碗型反射壁，装配在所述LED光源正上方，所述漫反射隔板一端与所述装配件紧固连接，另一端与所述显微镜外壳紧固连接，所述遮光软垫装设在所述照明装置的所述装配件的与所述LED光源相对的一侧；其中，所述软垫选用质地柔软的硅胶海绵构成。

[0015] 进一步地，所述照明装置还包括照明装置外壳，所述照明装置外壳和所述反射壁紧贴装设在一起，所述反射壁装设在所述照明装置外壳的内层，所述照明装置外壳一端和所述显微镜外壳紧固连接，一端与所述装配件紧固连接。

[0016] 可选地，所述手持式数码显微镜还包括霍尔元件，所述霍尔元件沿圆周平均分布地装设在所述照明装置的所述装配件另一侧；其中，所述软垫在相对所述霍尔元件安装位置有深浅不同的不贯穿洞。

[0017] 进一步地，所述手持式数码显微镜还包括挂置装置，所述挂置装置垂直固装设在所述电机外套筒的一端，端面与所述电机外套筒平齐，一端与所述显微镜外壳平行且朝向所述照明装置。

[0018] 可选地，所述手持式数码显微镜还包括触发装置，所述触发装置活动穿设在所述显微镜外壳上，所述触发装置是两档触发，浅触发激活照明装置，深触发激活图像采集装置。

[0019] 本发明的工作机理在于：非工作状态下，所述手持式数码显微镜处于待机状态，上位机通过线缆发送状态信号激活手持式数码显微镜进入工作状态，控制电路控制步进伺服电机驱动传动齿轮，传动齿轮带动变倍齿轮及连续变倍镜头的变倍镜片同步转动到达指定的放大倍率，用户手持式数码显微镜抵住被拍摄的物品表面，压缩软垫至软垫上深度较浅的洞的外侧触及霍尔元件后，控制电路激活照明装置，继续压缩软垫至所有霍尔元件都被触及后，控制电路触发图像采集装置自动对焦后拍摄物品表面图像，用户也可以在利用手持式数码显微镜抵住被拍摄的物品表面后，通过触发装置激活照明装置，并触发图像采集装置自动对焦后拍摄物品表面图像，接下来控制电路将拍摄的图像传输给上位机，接下来上位机发送状态信号，控制电路从而控制步进伺服电机的转动，将连续变倍镜头复位至起始状态后，手持式数码显微镜进入待机状态。

[0020] 本发明同现有技术相比，有益效果在于：其一，通过将自动对焦功能集成进图像采集模块，使得可以将工业性能的连续变倍镜头集成进手持式数码显微镜，使得手持式显微镜可以指定不同的倍率，拍摄大视场、高精度的物品表面图像；其二，通过显微镜上的软垫适应不同的物品表面，充分阻挡外部干扰，并使用相同的内置照明的情况，确保在不同的外部条件下拍摄到相同的物品表面显微图像；其三，当用户手持显微镜抵住被拍摄物品的表面后，通过霍尔元件或触发按钮的激活，显微镜可通过控制电路或直接由上位机确定最佳对焦状态拍摄物品表面图像；其四，步进伺服电机外套筒和挂置装置合为一体，既解决了数码显微镜的放置问题，又起到了辅助手持的作用；其五，步进伺服电机与连续变倍镜头垂直装配，通过锥齿轮啮合传动，传动平稳，解决了电机失步造成重复精度低的问题，可以精确实现自动地定格定倍。

附图说明

[0021] 图1为实施例所述的一种手持式数码显微镜的结构示意图；图2为实施例所述一种手持式数码显微镜的变倍动力装置结构示意图；
图3为实施例所述一种手持式数码显微镜的照明装置结构示意图；
图4为实施例所述一种手持式数码显微镜的一个局部结构示意图；
图5为实施例所述一种手持式数码显微镜的又一局部结构示意图；
图6为实施例所述一种手持式数码显微镜的再一局部结构示意图。

[0022] 附图标记说明：10、变倍动力装置，11、传动齿轮，12、变倍齿轮，13、步进伺服电机，14、电机外套筒，15、电机装配件，20、照明装置，21、LED光源，22、反射壁，23、漫反射隔板，
24、光源装配件，25、照明装置外壳，30、连续变倍镜头，31、镜头变倍装置，32、第一装配窗口，41、显微镜外壳，42、第一镜头装配件，43、第二镜头装配件，44、第三镜头装配件，45、线缆，46、线缆装配孔，47、第二装配窗口，48、线缆固定件，49、两档触发按钮，51、图像采集装置，52、控制电路，61、软垫，62、霍尔元件，63、未贯穿软垫洞，71、挂置装置，72、显微镜铭牌。

具体实施方式

[0023] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

[0024] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

[0025] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

[0026] 本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

[0027] 一个实施例：如图1至图2所示，一种手持式数码显微镜，包括连续变倍镜头30、变倍动力装置10、照明装置20、图像采集装置51、控制电路62；
所述变倍动力装置10包括变倍齿轮12、步进伺服电机13及传动齿轮11，所述变倍齿轮
12和所述传动齿轮11啮合，所述变倍齿轮12呈圆环状，所述变倍齿轮12同轴心地紧固装配在所述连续变倍镜头30的变倍装置上，所述连续变倍镜头30中的镜头变倍装置31随所述变倍齿轮12转动，所述变倍齿轮12和所述传动齿轮11实现锥齿轮传动，所述图像采集装置51装设在所述连续变倍镜头30的目镜端，与所述连续变倍镜头30连接，所述照明装置20装设在所述连续变倍镜头30的物镜端，与所述连续变倍镜头30不连接。

[0028] 其中，所述连续变倍镜头30采用成熟商用的连续变倍齐焦镜头设计方案，如专利CN 203365795 U公开的一种连续变倍齐焦镜头。

[0029] 其中，在所述连续变倍镜头30的外壳上开制第一装配窗口32，所述第一装配窗口32正好对着所述变倍齿轮12，暴露出所述变倍齿轮12的部分结构。

[0030] 其中，所述传动齿轮11通过所述第一装配窗口32和所述变倍齿轮12啮合，所述传动齿轮11紧固连接在所述步进伺服电机13上。

[0031] 其中，所述图像采集装置51采用CCD传感器或CMOS传感器，还包括其相应的驱动电路。

[0032] 其中，所述控制电路62控制所述步进伺服电机13、所述图像采集装置51和所述照明装置20，并实现整体系统的数据传输管理和电源管理。

[0033] 其中，所述手持式数码显微镜还包括显微镜外壳41和线缆45，所述连续变倍镜头30通过靠近所述显微镜外壳41一端的第一镜头装配件42，靠近所述变倍齿轮12的第二镜头装配件43和第三镜头装配件44紧固装设在所述显微镜外壳41内，所述控制电路52紧固装设在所述显微镜外壳41内接近所述图像采集装置51的一端，所述显微镜外壳41的一端封闭但开制有线缆装配孔46，所述显微镜外壳41在距其未封闭一端较近的位置开制有第二装配窗口47，所述线缆45通过线缆固定件48穿设所述装配孔46后一端紧固装设在所述控制电路52上，一端连接上位机。

[0034] 其中，所述步进伺服电机13套设一电机外套筒14，所述电机外套筒14通过所述显微镜外壳41上的所述第二装配窗口47垂直固装在所述显微镜外壳41外侧。

[0035] 其中，所述手持式数码显微镜还包括挂置装置71，所述挂置装置71垂直固装设在所述电机外套筒14的一端，端面与所述电机外套筒14平齐，一端与所述显微镜外壳41平行且朝向所述照明装置20。

[0036] 如图3所示，所述照明装置20包括LED光源21、光源装配件24、反射壁22和漫反射隔板23，所述LED光源21有十二个，沿圆周平均分布地装设在光源装配件24一侧，所述反射壁22是碗型反射壁，装配在所述LED光源21正上方，所述漫反射隔板23一端与光源装配件24紧固连接，另一端与所述显微镜外壳41紧固连接。

[0037] 其中，所述照明装置20还包括照明装置外壳25，所述照明装置外壳25和所述反射壁22紧贴装设在一起，所述反射壁22装设在所述照明装置外壳25的内层，所述照明装置外壳25一端和所述显微镜外壳41紧固连接，一端与所述光源装配件24紧固连接。

[0038] 其中，可选地，所述手持式数码显微镜还包括触发装置49，所述触发装置49活动穿设在所述显微镜外壳41的一端，位于所述第二装配窗口47和所述照明装置20之间，所述触发装置49是两档触发，浅触发激活照明装置20，深触发激活图像采集装置51。

[0039] 如图4和图5所示，所述手持式数码显微镜还包括霍尔元件62和软垫61，所述霍尔元件62有三个，沿圆周平均分布地装设在所述光源装配件24另一侧，所述软垫61在相对所述霍尔元件62安装位置有三个深浅不同的未贯穿软垫洞63，所述软垫61装设在所述光源装配件24的与所述霍尔元件62相同的一侧。

[0040] 其中，所述软垫61选用质地柔软的硅胶海绵构成。

[0041] 又一个实施例：如图1至图2所示，一种手持式数码显微镜，包括显微镜头30、照明装置20、图像采集装置51、控制电路62；
所述图像采集装置51装设在所述显微镜头30的目镜端，与所述显微镜头30连接，所述照明装置20装设在所述显微镜头30的物镜端，与所述显微镜头30不连接。

[0042] 其中，所述显微镜头30采用成熟商用的工业性能的镜头设计方案，如专利CN 203365795 U公开的一种连续变倍齐焦镜头。

[0043] 其中，所述图像采集装置51采用CCD传感器或CMOS传感器，还包括其相应的驱动电路。

[0044] 其中，所述控制电路62控制所述图像采集装置51和所述照明装置20，并实现整体系统的数据传输管理和电源管理。

[0045] 其中，所述手持式数码显微镜还包括显微镜外壳41和线缆45，所述显微镜头30通过靠近所述显微镜外壳41一端的第一镜头装配件42、第二镜头装配件43和第三镜头装配件44紧固装设在所述显微镜外壳41内，所述控制电路52紧固装设在所述显微镜外壳41内接近所述图像采集装置51的一端，所述显微镜外壳41的一端封闭但开制有线缆装配孔46，所述显微镜外壳41在距其未封闭一端较近的位置开制有第二装配窗口47，所述线缆45通过线缆固定件48穿设所述装配孔46后一端紧固装设在所述控制电路52上，一端连接上位机。

[0046] 其中，所述手持式数码显微镜还包括挂置装置71，所述挂置装置71垂直固装设在所述外套筒14的一端，端面与所述外套筒14平齐，一端与所述显微镜外壳41平行且朝向所述照明装置20。

[0047] 如图3所示，所述照明装置20包括LED光源21、光源装配件24、反射壁22和漫反射隔板23，所述LED光源21有十二个，沿圆周平均分布地装设在光源装配件24一侧，所述反射壁22是碗型反射壁，装配在所述LED光源21正上方，所述漫反射隔板23一端与光源装配件24紧固连接，另一端与所述显微镜外壳41紧固连接。

[0048] 其中，所述照明装置20还包括照明装置外壳25，所述照明装置外壳25和所述反射壁22紧贴装设在一起，所述反射壁22装设在所述照明装置外壳25的内层，所述照明装置外壳25一端和所述显微镜外壳41紧固连接，一端与所述光源装配件24紧固连接。

[0049] 其中，如图6所示，在所述外壳41上设有铭牌72，所述铭牌72标有所述手持式数码显微镜的放大倍数。

[0050] 其中，可选地，所述手持式数码显微镜可包括触发装置49，所述触发装置49活动穿设在所述显微镜外壳41的一端，位于所述第二装配窗口47和所述照明装置20之间，所述触发装置49是两档触发，浅触发激活照明装置20，深触发激活图像采集装置51。

[0051] 其中，如图4和图5所示，所述手持式数码显微镜还包括霍尔元件62和软垫61，所述霍尔元件62有三个，沿圆周平均分布地装设在所述光源装配件24另一侧，所述软垫61在相对所述霍尔元件62安装位置有三个深浅不同的未贯穿软垫洞63，所述软垫61装设在所述光源装配件24的与所述霍尔元件62相同的一侧。

[0052] 其中，所述软垫61选用质地柔软的硅胶海绵构成。

[0053] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

[0054] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
扫描显微镜-专利编号CN107924048A	2020-05-12	547
变焦显微镜-专利编号CN106575029A	2020-05-12	363
显微镜载物台-专利编号CN102540441B	2020-05-13	521
显微镜载物台-专利编号CN102540441A	2020-05-13	715
电子束显微镜-专利编号CN110310876A	2020-05-13	864
显微镜-专利编号CN104423027A	2020-05-11	355
显微镜-专利编号CN107340584B	2020-05-11	763
变焦显微镜-专利编号CN106575029B	2020-05-12	149
显微镜-专利编号CN107340584A	2020-05-11	456
显微镜-专利编号CN108535854A	2020-05-11	897

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