显微镜用照明装置和显微镜的制作方法

1.本实用新型涉及显微镜技术领域，特别涉及一种显微镜用照明装置和显微镜。


背景技术：

2.对于很多用于显示不透明的物体表面图像的显微镜，例如金相显微镜，为了更好地对物体表面进行照明，一般的光照路径都是近似平行于物镜的主光轴出射的。如此设置的光照，使显微镜成像看起来是平面的。但是对于三维物体的表面，往往是有深浅变化的，因此如此设置照明光路的显微镜，难以呈现物体表面的三维结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种显微镜用照明装置，旨在提升显微镜成像表现样品三维结构的能力。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的显微镜用照明装置，包括：
5.灯架，所述灯架与所述物镜连接；
6.灯，所述灯固定连接在所述灯架上，所述灯用于从不同角度照射所述物镜主光轴上的成像点。
7.可选地，所述灯有多个，在所述物镜的主光轴的周向等间隔分布，每个所述灯有独立的控制电路。
8.可选地，所述灯架通过轴承连接在所述物镜上，所述轴承的内圈在所述物镜的周向上环绕所述物镜并固定在所述物镜上，所述轴承的外圈与所述灯架固定连接。
9.进一步地，所述显微镜用照明装置还包括电机，所述轴承外圈上固定连接有与所述轴承同轴设置的齿轮圈，所述齿轮圈与所述电机的输出轴啮合，所述电机与所述物镜相对位置固定。
10.进一步地，所述显微镜用照明装置还包括摩擦簧片，所述摩擦簧片固定连接在所述轴承外圈上，所述摩擦簧片与所述物镜外壳抵接。
11.可选地，所述灯架上在所述灯的光照路径的下游设置有夹持结构，所述夹持机构用于夹持住片状光学器件。
12.可选地，所述片状光学器件为滤光片，所述滤光片用于对所述灯发出的光进行过滤。
13.可选地，所述片状光学器件为遮光片，所述遮光片用于遮挡所述灯发出的部分光。
14.可选地，所述灯靠近所述灯架的一侧设置有散热片。
15.本实用新型还提出一种显微镜，包括上述的显微镜用照明装置。
16.本实用新型技术方案通过让灯的光照角度可变，从而使显微镜更能展现物体表面的三维结构。人脑对于三维结构的感知一般通过两个方面，一方面是双眼不同角度观察物体，以感知物体的距离；另一方面通过光影变化感知物体之间的空间关系。而光照角度可变，一方面可令光照路径并不近似平行与主光轴，而是呈一定角度，这样可以让显微镜成像
时具有光影的效果；另一方面，提供不同的光照角度可以提供不同的光影效果，每个角度的效果进行对比，更有利于让使用者对物体表面的三维结构有清晰的感知。因此，本实用新型技术方案能够提升显微镜成像表现样品三维结构的能力。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.图1为本实用新型显微镜用照明装置一实施例的结构示意图；
19.图2为本实用新型显微镜用照明装置另一实施例中灯相对于物镜镜片的分布示意图；
20.图3为本实用新型显微镜一实施例的结构示意图；
21.图4为图3中a部分的放大图。
22.附图标号说明：
23.标号名称标号名称10灯架41电机输出轴20灯50齿轮圈21散热片60摩擦簧片30轴承70夹持机构31内圈80片状光学器件32外圈90物镜40电机91物镜镜片
24.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.本实用新型提出一种显微镜用照明装置。
29.在本实用新型实施例中，参考图1，该显微镜用照明装置包括：
30.灯架，所述灯架与所述物镜连接；
31.灯，所述灯固定连接在所述灯架上，所述灯用于从不同角度照射所述物镜主光轴上的成像点。
32.灯架可以是如图1所示的框架结构，也可以是一个包围在物镜外侧的壳体。灯可以是led灯或者普通白炽灯。一般显微镜具有直接从物镜出射的光源，本显微镜用照明装置的实施例可以和从物镜出射的光源同时作用，这样在保证照明强度足够的同时，能够表现出物体表面的光影变化，从而提高显微镜展示物体表面三维结构的能力。但由于灯发出的光可以补充物镜内出射的光的光照强度，因此应当适当调低物镜中出射的光的光照强度。调低物镜充出射的光照强度可以用遮光片遮挡物镜镜片，遮光片应当选择不影响物镜成像的遮光片；或者直接调低物镜的光源的输出功率。物镜中出射的光源属于现有技术，其调节手段也是现有技术，因此不再赘述其结构和原理。
33.参考图1和图2，可选地，灯有多个，在物镜的主光轴的周向等间隔分布，每个灯有独立的控制电路。为达到从不同角度照射样品的功能，可以在照明时，仅让单个灯开启，或部分灯开启，从而使样品会在某些方向存在阴影。当需要改变光照角度时，只需要开启其它部分的灯，关闭当前开启的灯即可。如此设置使光照角度选择更多，并且不限于单一光源的照射。若同时开启所有灯，可以作为无影灯使用，作为物镜其它光源的补充照明。
34.参考图1，可选地，灯架通过轴承连接在物镜上，轴承的内圈在物镜的周向上环绕物镜并固定在物镜上，轴承的外圈与灯架固定连接。轴承的设置使灯能够绕物镜的主光轴转动，使得光照角度连续可调，增加了光照角度调节的灵活性。另外，轴承并不一定只有一个，可以沿物镜主光轴的方向设置多个轴承，以在不同的位置对灯架进行限位，以提高灯架的稳定性。应当注意，轴承上也不一定只连接单个的灯，而可以连接多个灯，并且每个灯都有独立的控制电路，从而使光照角度，以及光照强度的调节更加灵活。
35.参考图1，进一步地，显微镜用照明装置还包括电机，轴承外圈上固定连接有与轴承同轴设置的齿轮圈，齿轮圈与电机的输出轴啮合，电机与物镜相对位置固定。如图1所示，电机输出轴与齿轮圈啮合即可驱动齿轮圈转动，进而驱动外圈转动，最后即能驱动灯架转动，从而使光照方向改变。电机输出轴上与齿轮圈啮合的齿轮的半径可以设置为远远小于齿轮圈的半径，因此对电机的输出扭矩有放大作用，此时可以使用小功率电机驱动齿轮。小功率电机振动小，因此能够使灯的运行更加平稳，从而使光照变化更加平稳。
36.参考图1，进一步地，显微镜用照明装置还包括摩擦簧片，摩擦簧片固定连接在轴承外圈上，摩擦簧片与物镜外壳抵接。摩擦片与外壳抵接，则有保持外圈与壳体相对静止的能力。这样不论是电机驱动外圈转动后，还是人力转动外圈后，外圈均能快速停止转动，从而保持在使用者所需要的光照位置。摩擦簧片与物镜外壳之间可以设置一些增加摩擦力的物质，例如橡胶，硅胶，并讲这些物质固定在物镜外壳上。这些物质一方面能够增加摩擦力，另一方面能够保护物镜外壳，避免物镜外壳被刮花。
37.参考图1，可选地，灯架上在所述灯的光照路径的下游设置有夹持结构，所述夹持机构用于夹持住片状光学器件。光学器件能够辅助显微镜成像，因此加持机构的设置有利于提高显微镜的成像能力。夹持机构如图1所示为一框架结构，可以设置为弹性材料制成，
例如簧片，弹性塑料等，这样方便光学器件的安装与取下。夹持机构也可以只在部分位置设置，从而给光学器件提供可以插入的插口，同时也能顺着插口取下。
38.参考图1，可选地，片状光学器件为滤光片，滤光片用于对灯发出的光进行过滤。对于很多从物镜出射的光来说，其光源经常可以和滤光片配合使用，以使显微镜通过对特定的光来成像，从而显示出样品的某些特性。而本实用新型实施例由于前置了光源，因此需要直接在物镜前设置滤光片。夹持机构即可负责滤光片的固定，使本实用新型的该实施例具有传统光源加入滤光片后所具有的所有有益效果。
39.参考图1，可选地，片状光学器件为遮光片，遮光片用于遮挡所述灯发出的部分光。遮光片可以是完全遮光的，但这样即需要遮光片并不完全覆盖灯的光路下游，通过这样设置可以改变灯发出的光照射到样品上的强度；遮光片也可以设置为部分遮光的，即遮光片的透光率介与0％和100％之间，此时可以令遮光片完全覆盖灯的光路下游，也可以改变灯发出的光照射到样品上的强度。两种设置方法均可以设置多个遮光片，对于第一种情况，每个遮光片遮挡灯的光路下游的程度不同；对于第二种情况，每个遮光片的透光率不同，这样使灯发出的光照射到样品上的强度可调。
40.参考图1，可选地，灯靠近灯架的一侧设置有散热片。显微镜在用于长时间观察样品时，灯需要工作很长时间，散热器可以保证灯不容易因为长时间使用而过热，从而出现损坏。
41.本实用新型还提出一种显微镜，该显微镜包括显微镜主体和显微镜用照明装置，该显微镜用照明装置的具体结构参照上述实施例，由于本显微镜采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
42.参考图3到图4，即为本实用新型显微镜的结构示意图，为使图更加凸出显微镜用照明装置在显微镜中的安装位置，使用了最为简化的显微镜用照明装置的实施例加装到显微镜主体上。即在该实施例中，显微镜用照明装置仅有轴承、灯架、灯。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。