專利名稱:微型顯微鏡的制作方法
本實(shí)用新型微型顯微鏡(Miniature Microscope)屬于光學(xué)儀器，顯微鏡類(Optical Instrument，Microscope)(國(guó)際分類號(hào)Int.CI’GO2B)。
現(xiàn)有的光學(xué)顯微鏡大多數(shù)是高級(jí)精密光學(xué)儀器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，只適合在實(shí)驗(yàn)室里使用?，F(xiàn)有的給兒童作玩具用的微型顯微鏡往往只強(qiáng)調(diào)外形的裝飾性和趣味性，而為了降低造價(jià)又極力簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)，使光學(xué)性能惡化，成象質(zhì)量變差，放大倍率低或只能當(dāng)裝飾品用。美國(guó)有一種玩具顯微鏡(U.S.Pat，No.4，192，580，Mar，11，1980 TOY MICROSCOPE)其外觀象一只蚱蜢。光學(xué)系統(tǒng)由兩片雙凸透鏡構(gòu)成，按該書所述，該玩具顯微鏡只能用來觀察布片、細(xì)繩或羽毛之類物體。因此估計(jì)放大倍率只有幾倍到幾十倍。不能用于觀察物體更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。有關(guān)的美國(guó)專利還有U.S.Pat.No.206387(1878年7月)；U.S.Pat.No.961，968(1910年6月)；U.S.Pat.No.3，360，641(1967年12月)；U.S.Pat.No.3，535，817(1970年10月)；U.S.Pat.No.3，830，560(1974年8月)。另有一種香港產(chǎn)學(xué)生用顯微鏡，外觀象一臺(tái)縮小的高級(jí)顯微鏡，有三只物鏡裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，標(biāo)稱放大率有幾百倍，但實(shí)際上成象不清。不能用于觀察，只能做擺設(shè)。
本實(shí)用新型微型顯微鏡是專門設(shè)計(jì)給中、小學(xué)生或個(gè)人觀察細(xì)胞、生物切片或其他需要放大數(shù)百倍才能看清的微小物體用的，尺寸小，便于攜帶，在保證成象質(zhì)量和高倍率放大的前題下簡(jiǎn)化了成象系統(tǒng)。
本實(shí)用新型微型顯微鏡(參看圖1)由鏡筒組件10、目鏡組件20、物鏡組件30，載物臺(tái)組件40，反光鏡組件50，底座60，顯微鏡支架70和調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80組成，結(jié)構(gòu)緊湊，外觀象普通的顯微鏡。其特征是光學(xué)成象系統(tǒng)、調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)、物鏡組件和照明用反光鏡連接方法與現(xiàn)有技術(shù)不同。分別敘述如下本實(shí)用新型微型顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)(參看圖2和圖3)由反光鏡51、光欄48、球形物鏡31、場(chǎng)鏡21和接目鏡22構(gòu)成。其特征在于光學(xué)成象系統(tǒng)只用三個(gè)透鏡，包括一個(gè)球形物鏡31和兩片平凸透鏡21和22作目鏡20。被觀察物體的象由球形物鏡31作第一次放大，再經(jīng)目鏡20作第二次放大。按不同的光學(xué)設(shè)計(jì)方案，放大率能達(dá)到100倍到1000倍，最佳倍率為500倍到600倍。由最少的光學(xué)元件(三個(gè)透鏡)構(gòu)成的顯微鏡光學(xué)成象系統(tǒng)在合適的倍率下(500×～600×)，可獲得最佳的成象質(zhì)量。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80(參看圖4)由調(diào)焦手輪81、調(diào)焦手輪軸82、墊圈83、左圓弧面彈性摩擦輪84a、右圓弧面彈性摩擦輪84b和顯微鏡支架的帶圓柱形筒的頭部71構(gòu)成。調(diào)焦時(shí)觀察者用手指轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪81使調(diào)焦手輪軸82跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，靠摩擦力帶動(dòng)左右兩個(gè)圓弧面彈性摩擦輪84a和84b轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)彈性摩擦輪與裝在顯微鏡支架帶圓柱形筒的頭部71中的鏡筒殼體11相接觸(參看圖1)，使鏡筒組件10上升或下降，達(dá)到調(diào)焦的目的。該調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)的特征在于彈性摩擦輪84a和84b有圓弧形摩擦面并向顯微鏡支架頭部71的圓柱形空腔中稍突出，摩擦輪的彈性使鏡筒組件10向圓柱形空腔中的A點(diǎn)所示方向壓緊(圖4)，使鏡筒組件10中的光學(xué)成象系統(tǒng)的光軸在調(diào)焦升降過程中與空腔的機(jī)械軸保持平行，是一種自定中心系統(tǒng)。因而在調(diào)焦時(shí)所觀察的象不會(huì)偏離視場(chǎng)。
傳統(tǒng)的顯微鏡調(diào)焦機(jī)構(gòu)為了保持調(diào)焦過程中光軸的平行性需要采用一套復(fù)雜的由齒桿和齒條、燕尾滑板和滑座或滾珠導(dǎo)軌、齒輪減速器等構(gòu)成的粗動(dòng)、微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)。此類機(jī)構(gòu)不可能在廉價(jià)的顯微鏡中采用，而廉價(jià)顯微鏡中采用的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，如塑料齒桿齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(齒條制作在鏡筒外緣)。用彈簧片壓緊的摩擦輪等構(gòu)成的調(diào)焦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等均不能解決光軸的平行性問題。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的物鏡組件30(參看圖3)由球形物鏡31、外層物鏡殼32和內(nèi)層物鏡殼34組成。其特征在于物鏡是單個(gè)球形透鏡。兩層物鏡殼靠摩擦力套合在一起。外層物鏡殼32的圓錐形部分的頂端有一小孔，孔徑比球形物鏡31略小，從下方托住球形物鏡31。內(nèi)層物鏡殼34的圓錐形部分的頂端也有一小孔，孔徑比球形物鏡31略小，從上方擋住球形物鏡31。這種裝配透鏡的方法與傳統(tǒng)的方法完全不同，是最簡(jiǎn)便易行的。
傳統(tǒng)的裝配微小的透鏡的方法一般是用輥邊法，在前面提到的美國(guó)玩具顯微鏡專利中兩片透鏡是卡在內(nèi)孔為圓錐形的鏡頭座中，圓錐形孔的形狀和尺寸的制造公差都會(huì)嚴(yán)重影響透鏡裝配精度，均與本實(shí)用新型微型顯微鏡中所采用的裝配法不同。
本實(shí)用新型微型顯微鏡用反光鏡采光來照明試樣(參看圖1)。反光鏡組件50由反光鏡51(平面鏡或凹球面鏡)、反光鏡托架52組成。其特征在于反光鏡托架52下端是大半個(gè)凹球體55，凹球體兩邊對(duì)稱方向至少有兩個(gè)槽53a和53b。裝配時(shí)將凹球體55用力壓向反光鏡球形座56，兩個(gè)槽53a和53b受力后稍漲開，凹球體55即卡到球形座56上。因?yàn)榘记蝮w56大于半個(gè)球體，卡到球形座56上后不會(huì)脫落。球形座56與座柄57相連。座柄57固定在支架70的下端突出部72上。反光鏡組件50依靠凹球體55與球形座56連接后形成萬向接頭式連接。反光鏡組件50可以在球形座56上向各個(gè)合適的方向轉(zhuǎn)動(dòng)來采光。
傳統(tǒng)的反光鏡安裝方式是將反光鏡裝在半圓形叉子上，類似于地球儀的安裝方法，結(jié)構(gòu)上比本實(shí)用新型微型顯微鏡所用的方法要復(fù)雜。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的最佳實(shí)施方案是顯微鏡的底座60做成馬蹄形。馬蹄形底座下面有三只突出的腳63a、63b和63c，使底座與桌面能保持三處平穩(wěn)接觸。底座上面的頂端有兩個(gè)突臺(tái)61a和61b將支架70夾在中間用樞軸62連接在一起。支架70可以繞樞軸62擺動(dòng)。顯微鏡使用時(shí)按需要可以將支架70調(diào)節(jié)到與垂直線成一定的夾角，便于觀察。
支架下部有突出部72用來安裝反光鏡球形座56、座柄57和反光鏡組件50。支架70的上端有帶圓柱形筒的頭部71，用來安裝顯微鏡鏡筒組件10。支架70的上部與帶圓柱形筒的頭部71相連處裝調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80。支架70中部裝有固定的矩形載物臺(tái)組件40。
鏡筒組件10(參看圖1)可以方便地從安裝位置取下。鏡筒組件10(參看圖3)由鏡筒殼體11、鏡筒殼體內(nèi)的場(chǎng)鏡21、接目鏡22、開口彈簧圈24和26、鏡筒殼體11下端所裝的物鏡組件30組成。
物鏡組件30(參看圖3)由外層物鏡殼32、內(nèi)層物鏡殼34和球形物鏡31組成。兩層物鏡殼的錐形部分頂端各有小孔，孔徑都比球形物鏡31略小，將球形物鏡上下夾緊。
調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80(參看圖4)由調(diào)焦手輪81、調(diào)焦手輪軸8282、墊圈83、左圓弧面彈性摩擦輪84a、右圓弧面彈性摩擦輪84b和顯微鏡支架70的帶圓柱形筒的頭部71構(gòu)成。調(diào)焦手輪81裝在支架右側(cè)，適合大多數(shù)人用右手調(diào)節(jié)的習(xí)慣。
載物臺(tái)臺(tái)面41中部有通光孔43。載物臺(tái)臺(tái)面41下面有光欄48。載物臺(tái)上可以放置載物玻璃片42。載物臺(tái)臺(tái)面41上裝有載物玻璃片壓緊彈簧片46a和46b，該兩片彈簧片分別用兩只螺釘44a和44b固定在載物臺(tái)臺(tái)面41上。
本微型顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最佳實(shí)施方案如表1、表2和表3所示。
權(quán)利要求
1.一種微型顯微鏡由馬蹄形底座、活動(dòng)顯微鏡支架、調(diào)焦手輪、固定式矩形中間有通光孔的載物臺(tái)、載物臺(tái)上的載物玻璃片壓簧、鏡筒、物鏡、目鏡和反光鏡構(gòu)成。其特征在于鏡筒調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)是自定中心的。圓柱形鏡筒可以從鏡架上隨意取下。光欄直接膠合在載物臺(tái)臺(tái)面下。
2.如權(quán)利要求
1所述的微型顯微鏡，其特征還在于光學(xué)成象系統(tǒng)由目鏡和球形物鏡構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求
1所述的微型顯微鏡，其特征還在于球形物鏡夾裝在雙層物鏡殼的圓錐形部分頂端。雙層物鏡殼靠摩擦力套合在一起。
4.如權(quán)利要求
1所述的微型顯微鏡，其特征還在于反光鏡裝在球形萬向接頭上，可隨意調(diào)節(jié)方向。
專利摘要
一種微型的供中小學(xué)生使用的光學(xué)顯微鏡由底座、活動(dòng)顯微鏡支架鏡筒調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)、調(diào)焦手輪、可從顯微鏡支架上端取下的圓柱形鏡筒、裝在鏡筒下部的球形物鏡和鏡筒上部的目鏡、方向可調(diào)節(jié)的反光鏡、載物臺(tái)、載物玻片壓緊彈簧、載物臺(tái)下的光欄組成。球形物鏡裝在雙層物鏡殼內(nèi)，調(diào)焦機(jī)構(gòu)是自定中心摩擦傳動(dòng)升降機(jī)構(gòu)，能保證調(diào)焦過程中光軸不偏離被觀察的試樣。反光鏡裝在圓球形萬向接頭上，反光鏡有平面鏡和凹球面鏡兩種供選用，載物玻片壓緊彈簧用螺釘固定在臺(tái)面上。
文檔編號(hào)Int.CI’GO2B)。
現(xiàn)有的光學(xué)顯微鏡大多數(shù)是高級(jí)精密光學(xué)儀器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，只適合在實(shí)驗(yàn)室里使用?，F(xiàn)有的給兒童作玩具用的微型顯微鏡往往只強(qiáng)調(diào)外形的裝飾性和趣味性，而為了降低造價(jià)又極力簡(jiǎn)化光學(xué)系統(tǒng)，使光學(xué)性能惡化，成象質(zhì)量變差，放大倍率低或只能當(dāng)裝飾品用。美國(guó)有一種玩具顯微鏡(U.S.Pat，No.4，192，580，Mar，11，1980 TOY MICROSCOPE)其外觀象一只蚱蜢。光學(xué)系統(tǒng)由兩片雙凸透鏡構(gòu)成，按該書所述，該玩具顯微鏡只能用來觀察布片、細(xì)繩或羽毛之類物體。因此估計(jì)放大倍率只有幾倍到幾十倍。不能用于觀察物體更細(xì)微的結(jié)構(gòu)。有關(guān)的美國(guó)專利還有U.S.Pat.No.206387(1878年7月)；U.S.Pat.No.961，968(1910年6月)；U.S.Pat.No.3，360，641(1967年12月)；U.S.Pat.No.3，535，817(1970年10月)；U.S.Pat.No.3，830，560(1974年8月)。另有一種香港產(chǎn)學(xué)生用顯微鏡，外觀象一臺(tái)縮小的高級(jí)顯微鏡，有三只物鏡裝在物鏡轉(zhuǎn)換器上，標(biāo)稱放大率有幾百倍，但實(shí)際上成象不清。不能用于觀察，只能做擺設(shè)。
本實(shí)用新型微型顯微鏡是專門設(shè)計(jì)給中、小學(xué)生或個(gè)人觀察細(xì)胞、生物切片或其他需要放大數(shù)百倍才能看清的微小物體用的，尺寸小，便于攜帶，在保證成象質(zhì)量和高倍率放大的前題下簡(jiǎn)化了成象系統(tǒng)。
本實(shí)用新型微型顯微鏡(參看圖1)由鏡筒組件10、目鏡組件20、物鏡組件30，載物臺(tái)組件40，反光鏡組件50，底座60，顯微鏡支架70和調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80組成，結(jié)構(gòu)緊湊，外觀象普通的顯微鏡。其特征是光學(xué)成象系統(tǒng)、調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)、物鏡組件和照明用反光鏡連接方法與現(xiàn)有技術(shù)不同。分別敘述如下本實(shí)用新型微型顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)(參看圖2和圖3)由反光鏡51、光欄48、球形物鏡31、場(chǎng)鏡21和接目鏡22構(gòu)成。其特征在于光學(xué)成象系統(tǒng)只用三個(gè)透鏡，包括一個(gè)球形物鏡31和兩片平凸透鏡21和22作目鏡20。被觀察物體的象由球形物鏡31作第一次放大，再經(jīng)目鏡20作第二次放大。按不同的光學(xué)設(shè)計(jì)方案，放大率能達(dá)到100倍到1000倍，最佳倍率為500倍到600倍。由最少的光學(xué)元件(三個(gè)透鏡)構(gòu)成的顯微鏡光學(xué)成象系統(tǒng)在合適的倍率下(500×～600×)，可獲得最佳的成象質(zhì)量。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80(參看圖4)由調(diào)焦手輪81、調(diào)焦手輪軸82、墊圈83、左圓弧面彈性摩擦輪84a、右圓弧面彈性摩擦輪84b和顯微鏡支架的帶圓柱形筒的頭部71構(gòu)成。調(diào)焦時(shí)觀察者用手指轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)焦手輪81使調(diào)焦手輪軸82跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，靠摩擦力帶動(dòng)左右兩個(gè)圓弧面彈性摩擦輪84a和84b轉(zhuǎn)動(dòng)。兩個(gè)彈性摩擦輪與裝在顯微鏡支架帶圓柱形筒的頭部71中的鏡筒殼體11相接觸(參看圖1)，使鏡筒組件10上升或下降，達(dá)到調(diào)焦的目的。該調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)的特征在于彈性摩擦輪84a和84b有圓弧形摩擦面并向顯微鏡支架頭部71的圓柱形空腔中稍突出，摩擦輪的彈性使鏡筒組件10向圓柱形空腔中的A點(diǎn)所示方向壓緊(圖4)，使鏡筒組件10中的光學(xué)成象系統(tǒng)的光軸在調(diào)焦升降過程中與空腔的機(jī)械軸保持平行，是一種自定中心系統(tǒng)。因而在調(diào)焦時(shí)所觀察的象不會(huì)偏離視場(chǎng)。
傳統(tǒng)的顯微鏡調(diào)焦機(jī)構(gòu)為了保持調(diào)焦過程中光軸的平行性需要采用一套復(fù)雜的由齒桿和齒條、燕尾滑板和滑座或滾珠導(dǎo)軌、齒輪減速器等構(gòu)成的粗動(dòng)、微動(dòng)調(diào)焦機(jī)構(gòu)。此類機(jī)構(gòu)不可能在廉價(jià)的顯微鏡中采用，而廉價(jià)顯微鏡中采用的調(diào)焦機(jī)構(gòu)，如塑料齒桿齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(齒條制作在鏡筒外緣)。用彈簧片壓緊的摩擦輪等構(gòu)成的調(diào)焦傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等均不能解決光軸的平行性問題。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的物鏡組件30(參看圖3)由球形物鏡31、外層物鏡殼32和內(nèi)層物鏡殼34組成。其特征在于物鏡是單個(gè)球形透鏡。兩層物鏡殼靠摩擦力套合在一起。外層物鏡殼32的圓錐形部分的頂端有一小孔，孔徑比球形物鏡31略小，從下方托住球形物鏡31。內(nèi)層物鏡殼34的圓錐形部分的頂端也有一小孔，孔徑比球形物鏡31略小，從上方擋住球形物鏡31。這種裝配透鏡的方法與傳統(tǒng)的方法完全不同，是最簡(jiǎn)便易行的。
傳統(tǒng)的裝配微小的透鏡的方法一般是用輥邊法，在前面提到的美國(guó)玩具顯微鏡專利中兩片透鏡是卡在內(nèi)孔為圓錐形的鏡頭座中，圓錐形孔的形狀和尺寸的制造公差都會(huì)嚴(yán)重影響透鏡裝配精度，均與本實(shí)用新型微型顯微鏡中所采用的裝配法不同。
本實(shí)用新型微型顯微鏡用反光鏡采光來照明試樣(參看圖1)。反光鏡組件50由反光鏡51(平面鏡或凹球面鏡)、反光鏡托架52組成。其特征在于反光鏡托架52下端是大半個(gè)凹球體55，凹球體兩邊對(duì)稱方向至少有兩個(gè)槽53a和53b。裝配時(shí)將凹球體55用力壓向反光鏡球形座56，兩個(gè)槽53a和53b受力后稍漲開，凹球體55即卡到球形座56上。因?yàn)榘记蝮w56大于半個(gè)球體，卡到球形座56上后不會(huì)脫落。球形座56與座柄57相連。座柄57固定在支架70的下端突出部72上。反光鏡組件50依靠凹球體55與球形座56連接后形成萬向接頭式連接。反光鏡組件50可以在球形座56上向各個(gè)合適的方向轉(zhuǎn)動(dòng)來采光。
傳統(tǒng)的反光鏡安裝方式是將反光鏡裝在半圓形叉子上，類似于地球儀的安裝方法，結(jié)構(gòu)上比本實(shí)用新型微型顯微鏡所用的方法要復(fù)雜。
本實(shí)用新型微型顯微鏡的最佳實(shí)施方案是顯微鏡的底座60做成馬蹄形。馬蹄形底座下面有三只突出的腳63a、63b和63c，使底座與桌面能保持三處平穩(wěn)接觸。底座上面的頂端有兩個(gè)突臺(tái)61a和61b將支架70夾在中間用樞軸62連接在一起。支架70可以繞樞軸62擺動(dòng)。顯微鏡使用時(shí)按需要可以將支架70調(diào)節(jié)到與垂直線成一定的夾角，便于觀察。
支架下部有突出部72用來安裝反光鏡球形座56、座柄57和反光鏡組件50。支架70的上端有帶圓柱形筒的頭部71，用來安裝顯微鏡鏡筒組件10。支架70的上部與帶圓柱形筒的頭部71相連處裝調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80。支架70中部裝有固定的矩形載物臺(tái)組件40。
鏡筒組件10(參看圖1)可以方便地從安裝位置取下。鏡筒組件10(參看圖3)由鏡筒殼體11、鏡筒殼體內(nèi)的場(chǎng)鏡21、接目鏡22、開口彈簧圈24和26、鏡筒殼體11下端所裝的物鏡組件30組成。
物鏡組件30(參看圖3)由外層物鏡殼32、內(nèi)層物鏡殼34和球形物鏡31組成。兩層物鏡殼的錐形部分頂端各有小孔，孔徑都比球形物鏡31略小，將球形物鏡上下夾緊。
調(diào)焦升降機(jī)構(gòu)80(參看圖4)由調(diào)焦手輪81、調(diào)焦手輪軸8282、墊圈83、左圓弧面彈性摩擦輪84a、右圓弧面彈性摩擦輪84b和顯微鏡支架70的帶圓柱形筒的頭部71構(gòu)成。調(diào)焦手輪81裝在支架右側(cè)，適合大多數(shù)人用右手調(diào)節(jié)的習(xí)慣。
載物臺(tái)臺(tái)面41中部有通光孔43。載物臺(tái)臺(tái)面41下面有光欄48。載物臺(tái)上可以放置載物玻璃片42。載物臺(tái)臺(tái)面41上裝有載物玻璃片壓緊彈簧片46a和46b，該兩片彈簧片分別用兩只螺釘44a和44b固定在載物臺(tái)臺(tái)面41上。
本微型顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)的最佳實(shí)施方案如表1、表2和表3所示。GK87206838SQ87206838
公開日1988年3月30日 申請(qǐng)日期1987年4月22日
發(fā)明者鄧鶴鳴 申請(qǐng)人:鄧鶴鳴導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan