一種物理教學實驗用多功能顯微鏡的制作方法

本發明涉及顯微鏡技術領域，具體涉及一種物理教學實驗用多功能顯微鏡。

背景技術：

顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器，是人類進入原子時代的標志。主要用于放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡：光學顯微鏡是在1590年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍，分辨的最小極限達波長的1/2，國內顯微鏡機械筒長度一般是160毫米，其中對顯微鏡研制，微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克、荷蘭籍。顯微鏡是人類20世紀最偉大的發明物之一。在它發明出來之前，人類關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在人類的視野里，人們第一次看到了數以百計的“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部構造。顯微鏡還有助于科學家發現新物種，有助于醫生治療疾病。最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭制造出來的。發明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商，或者另一位荷蘭科學家漢斯·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在底座上的目鏡臺組成，檢驗時主要依靠目鏡臺在支桿上滑動來調節，從而控制與受檢物體的距離，產生清晰的檢查畫面。由于在不同高度、不同姿勢檢驗條件下，在顯微鏡目鏡上的觀察角度是不一樣的，此時需要對顯微鏡做重新調整，當受檢物固定，檢驗焦距也固定，則變換檢驗條件需要對顯微鏡的目鏡臺、受檢物高度同時做調整。但一般的調整方式是通過治具來墊高受檢物的高度，然后相應的調節目鏡臺，而普通治具與顯微鏡分離，不能和顯微鏡同時移動，每次移動后又要重新調節；當檢驗精密部件，墊高受檢物高度后，不僅不利于檢驗員操作，還會有碰到受檢物的風險，降低檢驗效率。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領域，包括設有支桿的底座，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分別設有上套圈和下套圈，所述下套圈和所述上套圈分別與所述載物平臺相連接；在所述下套圈的側壁通過螺紋孔穿裝有旋緊螺釘。較之現有技術，本發明可以解決現有的顯微鏡檢驗效率低的問題。

上述專利文件由于載物平臺通過通過穿裝過下套圈側壁的旋緊螺釘和墊圈與支桿相鎖，在檢驗條件發生變化時，通將載物平臺上下調節，不需要通過墊高受檢物的高度，其只是對結構作了改變，對于如何提供一種系統操作更快，安全性更高，功能齊全的物理教學實驗用多功能顯微鏡缺少技術性解決方案。

技術實現要素：

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種物理教學實驗用多功能顯微鏡，用于解決如何提供一種可實現自動調焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計算機上，實現遠程移動控制的物理教學實驗用多功能顯微鏡的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種物理教學實驗用多功能顯微鏡，包括電子顯微鏡系統，其特征在于：包括CPU、TV攝像控制系統、外部計算機控制系統和遠程移動控制系統，所述TV攝像控制系統包括TV攝像機、TV攝像機控制器、SS-CCD控制器和視頻處理器，所述TV攝像機控制器和SS-CCD控制器均與所述TV攝像機相連，所述TV攝像機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，所述外部計算機控制系統包括軟盤、打印機、隨機存儲器和鍵盤，所述軟盤、打印機、隨機存儲器和鍵盤均與所述CPU相連，所述遠程移動控制系統，包括藍牙識別單元、LAN網絡和CRT，所述CRT通過所述LAN網絡與所述CPU相連，所述CPU通過所述藍牙識別單元與智能手機相連，所述電子顯微鏡系統與所述TV攝像機相連。

優選的，所述電子顯微鏡系統包括CCD、圖像采集卡、快速調焦單元、RS-232接口、單片機系統、驅動電路、Z軸電動機和物鏡。

優選的，在電子顯微鏡系統中，載物臺上物體經物鏡和光學接口成像于CCD上，CCD傳感器將光信號轉換成連續的模擬圖像信號。

優選的，所述圖像采集卡將模擬圖像信號轉化成數字圖像信號在微型計算機的CRT上顯示。

優選的，由微型計算機的快速自動調焦單元進行圖像的清晰度計算，并分析圖像的離焦狀態，然后通過RS－232接口發送命令和數據給單片機系統來控制z軸步進電動機的步距和轉向進行調焦。

優選的，該工作過程是一個閉環控制過程，不斷地重復循環，直到快速找到最清晰圖像時停止。

優選的，所述視頻處理器還外接有TV監視器和VTR。

(三)有益效果

本發明設置藍牙識別單元可連接智能手機，實現移動控制可監測，通過LAN網絡可無線連接CRT實現遠程控制，設置TV攝像機可將顯微鏡下的視頻通過視頻處理器顯示到計算機上，微型計算機的快速自動調焦單元進行圖像的清晰度計算，并分析圖像的離焦狀態，然后通過RS－232接口發送命令和數據給單片機系統來控制z軸步進電動機的步距和轉向進行調焦，可實現自動調焦，本發明可實現自動調焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計算機上，實現遠程移動控制，具有很強的創造性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術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明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發明的系統原理圖；

圖2是本發明的電子顯微鏡系統原理圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1和圖2所示的一種物理教學實驗用多功能顯微鏡，包括電子顯微鏡系統，包括CPU、TV攝像控制系統、外部計算機控制系統和遠程移動控制系統，所述TV攝像控制系統包括TV攝像機、TV攝像機控制器、SS-CCD控制器和視頻處理器，所述TV攝像機控制器和SS-CCD控制器均與所述TV攝像機相連，所述TV攝像機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，所述外部計算機控制系統包括軟盤、打印機、隨機存儲器和鍵盤，所述軟盤、打印機、隨機存儲器和鍵盤均與所述CPU相連，所述遠程移動控制系統，包括藍牙識別單元、LAN網絡和CRT，所述CRT通過所述LAN網絡與所述CPU相連，所述CPU通過所述藍牙識別單元與智能手機相連，所述電子顯微鏡系統與所述TV攝像機相連。

電子顯微鏡系統包括CCD、圖像采集卡、快速調焦單元、RS-232接口、單片機系統、驅動電路、Z軸電動機和物鏡。

在電子顯微鏡系統中，載物臺上物體經物鏡和光學接口成像于CCD上，CCD傳感器將光信號轉換成連續的模擬圖像信號。

所述圖像采集卡將模擬圖像信號轉化成數字圖像信號在微型計算機的CRT上顯示。

由微型計算機的快速自動調焦單元進行圖像的清晰度計算，并分析圖像的離焦狀態，然后通過RS－232接口發送命令和數據給單片機系統來控制z軸步進電動機的步距和轉向進行調焦。

該工作過程是一個閉環控制過程，不斷地重復循環，直到快速找到最清晰圖像時停止。

視頻處理器還外接有TV監視器和VTR。

本發明設置藍牙識別單元可連接智能手機，實現移動控制可監測，通過LAN網絡可無線連接CRT實現遠程控制，設置TV攝像機可將顯微鏡下的視頻通過視頻處理器顯示到計算機上。

微型計算機的快速自動調焦單元進行圖像的清晰度計算，并分析圖像的離焦狀態，然后通過RS－232接口發送命令和數據給單片機系統來控制z軸步進電動機的步距和轉向進行調焦，可實現自動調焦的效果。

本發明可實現自動調焦，可將顯微鏡的視頻顯示到計算機上，實現遠程移動控制，具有很強的創造性。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“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、物品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。