CN101256277A - 非接触式显微镜底光源及供电方式 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于给显微镜LED底光源无线耦合供电的底光源及供电方式，底光源由发光黑白板、驱动模块和电源构成，驱动模块位于发光黑白板的下方且由驱动模块向发光黑白板无线传输的方式供电。优点：采用无线供电技术方案，免除了“有线发光黑白板”在使用中供电线缆的牵制，不仅使用方便，而且同样能通过调节驱动模块(20b)的激励功率来实现发光黑白板(20a)中所接收电能的强弱，从而实现无线调光，大大提高了仪器的可靠性和适用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于给显微镜LED底光源无线耦合供电的底光源及供电方式，属显微镜底照明光源制造领域。
背景技术
1、背景技术之一，为了提高观察物体的分辩能力，均在体视显微镜被观察物体平台下放置提供一个底照明光源或用一块有黑白两个平面的黑白板作为观察物体的衬底。
2、背景技术之二，体视显微镜底照明光源通常采用的是白炽灯(或荧光灯)(2)作为照明光源，由电路(7)供电驱动，并在照明光源下装有反光镜(3)，在照明光源上加一磨砂的毛玻璃(1)，使之产生一个均匀的照明光源，如图一所示。这种光源的功率较大，并产生较大的热量，所以设计结构时，需要考虑到热防护。同时，这种结构的光源为得到均匀性良好的光源质量需要尽可能的增加光源与磨砂毛玻璃之间的距离，势必使得带底光源的体视显微镜的底座(4)比不带底光源的体视显微镜的底座要高不少，这不仅增加生产成本，而且也抬高了显微镜的高度，不利于操作者的使用，另外光能损失大。另外，白炽灯(或荧光灯)(2)的使用寿命很短，白炽灯仅有几百小时的额定使用寿命，因此使用成本高。
3、背景技术之三，随着LED发光二极管的发光强度的不断提高，体视显微镜底照明光源也有采用单颗或多颗白光LED(5)作光源替代白炽灯(或荧光灯)(2)，由电路(8)供电驱动，也在其上加一磨砂毛玻璃(1)，使之产生一个均匀的照明光，如图二所示。这种LED光源虽可避免产生大量的热量，提高光效，有较长的使用寿命。但是，上述发光结构所产生光源可能是由多颗白光LED(5)发出的，在磨砂毛玻璃(1)会形成与白光LED数量对应的光斑晕，不均匀。且光源在玻璃表面会有反射，使光线并不集中向上照明，而是从各个方向发散，实际用于显微观察的光能很少，其余的光线则会造成眩目。同时，这种结构的光源为得到均匀性良好的光源质量需要尽可能的增加光源与磨砂毛玻璃之间的距离，势必使得带底光源的体视显微镜的底座(4)比不带底光源的体视显微镜的底座要高不少，这不仅增加生产成本，而且也抬高了显微镜的高度，不利于操作者的使用，另外光能利用率低，损失大。
4、背景技术之四，本申请人所有专利申请号为200610156337.7、名称“由LED背光板构成的显微镜底照明光源”，该显微镜底照明光源(10)采用背光板(9)，背光板(9)由反光薄膜(5)、LED发光二极管(6)、导光板(7)、扩散薄膜(8)构成，反光薄膜(5)和扩散薄膜(8)分别位于背光板(7)两面，LED发光二极管(6)位于导光板(7)侧部，黑面板且位于反光薄膜(5)下。美中不足的是：LED发光二极管(6)的供电电源需通过位于导光板黑面板上的供电接线或供电插头才能得到电源，当翻转用黑面板作衬底时，须拔掉供电插头，极为不便，且黑面板上留有供电插孔，破坏了黑面板的完整性。
发明内容
设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种通过非接触的、无线的方式，即能够获得电能发光的显微镜LED底光源及供电方式。
设计方案：为了实现上述设计目的。1、在发光黑白板内设置电能无线接收电路是本发明的特征之一。这样做的目的在于：位于发光黑白板内的LED发光二极管的供电电源不是通过有形的导线或电源接插件获得，而是通过无形的电磁场耦合的方式获得(接收)电能，从而使发光黑白板在使用过程中，不仅具有照明的功能，而且可能随心所欲地方便翻转使用黑白板的两面(发光面为白色)。2、驱动模块的设计，是本发明的特征之二。这样做的目的在于：为具有无线接收电能的发光黑白板提供源动力电能，也就是说，该驱动模块能够将电能发送出去、供发光黑白板接收，与发光黑白板一同构成本发明的底光源。
技术方案1：非接触式显微镜底光源，底光源由发光黑白板(20a)、驱动模块(20b)和电源(16)构成，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且由驱动模块(20b)向发光黑白板(20a)无线传输的方式供电。
技术方案2：显微镜LED底光源的供电方式，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且与发光黑白板呈面接触或间隙配合，位于驱动模块(20b)内的发送电子线路(17)或以通过谐振耦合的方式或以电感耦合的方式或以电容耦合的方式无接触的、无线的将电能传递到发光黑白板(20a)中的接收电路(18)，且驱动LED发光二极管(27)发光。
本发明与背景技术相比，一是由于采用LED发光二极管，其发热量极小；二是采用导光板、扩散薄膜和光增强薄膜制作发光黑白板，发光效果十分均匀且发光方向性强，大部分的光均集中在发光黑白板(20a)法线方向两侧一定角度内，光能利用率高，无眩光现象；三是使体视显微镜的底座厚度大大减薄，可达到传统不带底光源显微镜底座的厚度，降低了生产成本，简化加工工艺；四是采用无线供电技术方案，免除了“有线发光黑白板”在使用中供电结构的牵制，不仅使用方便，而且同样能通过调节驱动模块(20b)的激励功率来实现发光黑白板(20a)中所接收电能的强弱，从而实现无线调光，大大提高了仪器的可靠性和适用性。
附图说明
图1是背景技术之二的结构示意图。
图2是背景技术之三的结构示意图。
图3是本发明的LED底光源用于显微镜的结构示意图。
图4是图三中LED底光源局部结构示意图。
图5是谐振式供电电路原理示意图。
图6是图五的LED底光源的结构示意图。
图7是电感耦合式供电电路原理示意图。
图8是图七的LED底光源的结构示意图。
图9是电容耦合式供电电路原理示意图。
图10是图九的LED底光源的结构示意图。
图11是电容耦合式供电LED底光源中的耦合电容结构示意图。
具体实施方式
实施例1：参照附图5～11。底光源由发光黑白板(20a)、驱动模块(20b)和电源(16)构成，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且由驱动模块(20b)向发光黑白板(20a)无线传输的方式供电。发光黑白板(20a)内装有由LED发光管(27)、导光板(26)、反光薄膜(29)、扩散薄膜(21)和光增强薄膜(22)构成发光件，驱动模块(20b)内设有谐振耦合式供电电路，见附图5和图6。其谐振供电方式：通过由L1(31)和C1组成的振荡电路发射一个特定频率的无线电波(小功率)，在其上方的发光黑白板(20a)内放置一个L2(30)、C2谐振电路，当发射L1C1振荡电路的频率与接收电路的L2C2谐振频率一致时，在谐振电路的两端会产生一个稳定的谐振电压，经整流后可产生一个直流电源，并提供给导光板(26)侧面的LED发光管(27)。通过调节L1C1振荡电路的激励强弱，可调节LED发光二极管(27)工作的光强，从而实现发光黑白板(20a)的光强。发光黑白板(20a)的一面为发光面(23)也作为白面板、另一面为黑面板(25)。
实施例2：参照附图7和8。在实施例1的基础上，底光源由发光黑白板(20a)、驱动模块(20b)和电源(16)构成，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且由驱动模块(20b)向发光黑白板(20a)无线传输的方式供电。发光黑白板(20a)内装有由LED发光管(27)、导光板(26)、反光薄膜(29)、扩散薄膜(21)和光增强薄膜(22)构成发光件，驱动模块(20b)内设有电感耦合式供电电路，见附图7和图8。其电感供电方式：将两个线圈置于同一磁路中，将原边线圈(34)的交变磁场感应到副边的线圈(33)中，将原边的电能感应到副边的线圈(33)中，从而产生一个电压，经整流后可产生一个直流电源，并驱动导光板内LED发光(27)。通过调节原边线圈(34)的激励电流的大小，从而调节了副边线圈(33)中感应电压的大小，可调节LED发光二极管(27)工作的光强，从而实现发光黑白板(20a)的光强。发光黑白板(20a)的一面为发光面(23)也作为白面板、另一面为黑面板(25)。
实施例3：参照附图9和11。在实施例1的基础上，底光源由发光黑白板(20a)、驱动模块(20b)和电源(16)构成，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且由驱动模块(20b)向发光黑白板(20a)无线传输的方式供电。发光黑白板(20a)内装有由LED发光管(27)、导光板(26)、反光薄膜(29)、扩散薄膜(21)和光增强薄膜(22)构成发光件，驱动模块(20b)内设有电容耦合式供电电路，见附图5和图6。其电容供电方式：振荡回路中的电容器C1和C2由两对平行的电极(38’)与(38”)和(39’)与(39”)构成，通过电容器内的交变电场将驱动模块(20b)内的电能传递到发光黑白板(20a)内，与其内的电感L2(36)组成储能电路，并经整流后供给导光板内LED发光管(27)工作，使之发光，通过调节驱动板的激励电流的强弱，可调节LED发光二极管(27)工作的光强，从而改变发光黑白板(20a)的光强。发光黑白板(20a)的一面为发光面也作为白面板(23)、另一面为黑面板(25)。
实施例4：在上述实施例的基础上，驱动模块(20b)与发光黑白板(20a)为无接点接触供电结构。
实施例5：在上述实施例的基础上，驱动模块(20b)与发光黑白板(20a)为非接触供电结构。
需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明作了比较详细的说明，但是上述说明，只是对本发明的简单说明，而不是对本发明的限制，任何不超出本发明实质精神内的发明创造，均落入本发明的保护范围内。
Claims (7)
1. 一种非接触式显微镜底光源，其特征是：底光源由发光黑白板(20a)、驱动模块(20b)和电源(16)构成，驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且由驱动模块(20b)向发光黑白板(20a)无线传输的方式供电。
2. 根据权利要求1所述的非接触式底光源，其特征是：发光黑白板(20a)内装有由LED发光管(27)、导光板(26)、反光薄膜(29)、扩散薄膜(21)和光增强薄膜(22)构成发光件，驱动模块(20b)内设有谐振耦合式供电电路或电感耦合式供电电路或电容耦合式供电电路。
3. 根据权利要求1或2所述的非接触式显微镜底光源，其特征是：驱动模块(20b)与发光黑白板(20a)为无接点接触供电结构。
4. 根据权利要求1或2所述的非接触式显微镜底光源，其特征是：驱动模块(20b)与发光黑白板(20a)为非接触供电结构。
5. 根据权利要求1所述的非接触式显微镜底光源，其特征是：发光黑白板(20a)的一面为发光面即白板面、另一面为黑板面。
6. 根据权利要求1所述的非接触式显微镜底光源，其特征是：发光黑白板(20a)由接收电路(18)、反光薄膜(29)、LED发光二极管(27)、导光板(26)、扩散薄膜(21)、光增强薄膜(22)、透光保护玻璃(23)外壳(24)及黑板面(25)构成，反光薄膜(29)和扩散薄膜(21)分别位于导光板(26)两面，光增强薄膜(22)位于扩散薄膜(21)的上方，LED发光二极管位于导光板(26)侧部，接收电路(18)的电子元器件安装在电路板(28)上，并位于外壳(24)内，将其所接收的电能输出接至LED发光二极管(27)。
7. 一种非接触式显微镜底光源的供电方式，其特征是：驱动模块(20b)位于发光黑白板(20a)的下方且与发光黑白板呈面接触或间隙配合，位于驱动模块(20b)内的发送电子线路(17)或以通过谐振耦合的方式或以电感耦合的方式或以电容耦合的方式无接触的、无线的将电能传递到发光黑白板(20a)中的接收电路(18)，且驱动LED发光二极管(27)发光。
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2007
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