CN105579881B

CN105579881B - 直立倒置显微镜

Info

Publication number: CN105579881B
Application number: CN201480042783.8A
Authority: CN
Inventors: 尤金·L·曹; 赖安·P·塔尔波特; 格雷戈里·J·吉门; 艾瑞克·R·加西亚
Original assignee: Exploration Echo Co
Current assignee: Exploration Echo Co
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2014-06-27
Publication date: 2019-09-10
Anticipated expiration: 2034-06-27
Also published as: EP3014328A4; WO2014210536A3; US20160357000A1; AU2014302078A1; EP3014328B1; CN105579881A; JP6482088B2; EP3014328A2; US9989747B2; WO2014210536A2; US9746657B2; US20150043061A1; US20170343785A1; CA2917028A1; US20150355451A1; US9348129B2; US9140885B2; JP2016525703A; US9435990B2; KR20160027074A

Abstract

本发明提供了双结构显微镜。该显微镜可以转换为直立结构或者倒置结构。该显微镜包括具有下部和上部的底座，下部构造为支撑显微镜。该显微镜还包括具有第一部分、第二部分和中间部分的主体，中间部分在第一部分和第二部分之间延伸。主体的中间部分在旋转联轴器处可转动地连接到底座的上部。旋转联轴器界定相对于显微镜在纵向延伸的旋转轴线。显微镜还包括设置在第一部分近侧的物镜和设置在第二部分近侧的光源。

Description

直立倒置显微镜

相关申请的交叉引用

本申请要求对美国临时专利申请No.61/841，229的优先权，其公开通过引用结合于此。

技术领域

本文公开的***和方法一般地涉及显微镜，更具体地涉及构造为在直立结构和倒置结构中使用的显微镜。

背景技术

传统地，有两种显微镜结构类型，直立的和倒置的。一般地，直立显微镜和倒置显微镜在相对于彼此布置样品、物镜和光源的方式上不同。例如，在直立显微镜中，布置物镜以便物镜竖直地设置在样品上方，并且光源竖直地设置在样品下方。在倒置显微镜中，布置物镜以便物镜竖直地设置在样品下方，并且光源被竖直地设置在样品上方。因此，将一般是容纳在外壳内的透镜排列并且用于将来自从光源和样品的光反射给用户的镜子系列与物镜一起布置在样品的上方或者下方。

在直立显微镜和倒置显微镜两者中，通过相对于物镜对应地定位样品而完成样品的调焦，具体地，以待观察的样品区域布置到物镜的焦平面中这种方式。在一个例子中，可以通过相对于样品而沿着光学轴线移动物镜而调整样品相对于物镜的位置。在这种情况中，样品可以被安装到被紧固到显微镜台相应样品保持器上的传统样品玻片(slide)或者样品盘上。在该例子中，可以固定显微镜台以便显微镜台不在物镜光学轴线方向中移动。在另一个例子中，可以通过沿着光学轴线机械地移动该台而相对于物镜调整样品的位置以调焦到期望样品区域上。在该例子中，将沿着物镜的光学轴线方向固定物镜的位置。在两个例子中，还可以构造该台以便该台可以在至少诸如X方向和Y方向两个方向沿着单个平面相对于显微镜体水平地移动。

在两个例子中，通常通过用户操作布置在显微镜体上的界面元件执行样品区域的调焦，结果是沿着光学轴线定位物镜或者显微镜台。界面元件可以包括旋钮。由用户旋转旋钮引起物镜或者台沿着光学轴线的线型运动。典型地，旋钮布置在显微镜所倚靠的工作表面近侧。

发明内容

主题技术例如根据下述各方面进行阐释。为了方便，该主题技术方面的各个例子以编号项(1,2,3,等等)进行描述。作为例子提供的这些内容并不限制该主题技术。注意，任何从属项可以任何组合方式进行组合，并且成为单独的独立项，例如，项1、16和23。其他项可以相似方式呈现。

1.一种显微镜，其包括：

统一底座，其包括下部和上部，所述下部构造为支撑所述显微镜；

主体，其包括第一部分、第二部分和中间部分，所述中间部分在所述第一部分和第二部分之间延伸，其中，所述主体的所述中间部分在旋转联轴器处能够旋转地连接到所述底座的所述上部，所述旋转联轴器界定旋转轴线；

一个或者多个物镜，其连接到所述第一部分；和

聚光器，其连接到所述第二部分；

其中，所述一个或者多个物镜和所述聚光器在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在倒置结构中定位，使得所述一个或者多个物镜位于光源下方；

其中，所述一个或者多个物镜和所述聚光器在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在直立结构中定位，使得所述一个或者多个物镜位于所述光源上方。

2.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述显微镜的所述主体在所述倒置结构中和所述直立结构中基本朝着相同的方向。

3.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述显微镜的所述主体在所述倒置结构中和所述直立结构中占据的三维区域基本相同。

4.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述旋转联轴器包括轴和相应的孔，所述轴从所述底座的所述上部纵向地延伸，所述孔设置在所述主体的所述中间部分内，所述轴和所述孔布置为允许所述主体绕着所述旋转轴线旋转。

5.根据权利要求1所述的显微镜，还包括台，所述台构造为连接到所述主体的所述中间部分，所述台定位在所述一个或者多个物镜和所述聚光器之间。

6.根据权利要求5所述的显微镜，其中，所述台基本垂直于安装块延伸，所述安装块构造为紧固到所述主体的所述中间部分的凹口中，其中，所述台远离所述安装块的对称轴线安装，使得所述台的样品支撑表面在所述主体从所述直立结构旋转到所述倒置结构时保持与所述聚光器的表面的距离。

7.根据权利要求5所述的显微镜，还包括快速释放机构，所述快速释放机构构造为配合所述安装块的倒角面以将所述安装块紧固到所述显微镜的所述主体上。

8.根据权利要求1所述的显微镜，所述旋转轴线相对于所述显微镜在纵向延伸。

9.根据权利要求1所述的显微镜，还包括光学臂，所述光学臂设置在所述主体的所述第一部分近侧，所述光学臂布置在所述一个或者多个物镜的光学路径内。

10.根据权利要求9所述的显微镜，其中，所述光学臂能够枢转地连接到所述主体的所述第一部分，并且构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线旋转。

11.根据权利要求10所述的显微镜，还包括定位在所述光学臂内的Dove棱镜。

12.根据权利要求11所述的显微镜，还包括定位在所述光学臂上的用于人工地旋转所述Dove棱镜的套筒，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

13.根据权利要求11所述的显微镜，还包括用于人工地旋转所述Dove棱镜的齿轮传动装置或者机械电机，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

14.根据权利要求9所述的显微镜，还包括设置在所述光学臂的远端部的支架，所述支架构造来容纳用于获取图像的电子装置，并且使所述电子装置与所述光学臂的光学路径对准。

15.根据权利要求14所述的显微镜，其中，所述支架构造来容纳并且紧固电子装置，所述电子装置包括移动通信装置、平板电脑、笔记本、PDA、数码相机、便携式游戏机或者便携式计算机中的一个。

16.根据权利要求1所述的显微镜，还包括设置在所述主体侧向的第一调焦旋钮和第二调焦旋钮，其中，所述第一调焦旋钮设置在所述主体的所述第一部分近侧，所述第二调焦旋钮设置在所述主体的所述第二部分近侧；其中，所述第一调焦旋钮和所述第二调焦旋钮构造为沿着由所述一个或者多个物镜界定的光学轴线调整所述一个或者多个物镜的位置。

17.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述主体的所述第一部分包括与具有凹形轮廓的所述底座的所述下部的表面对应的具有凸形轮廓的表面。

18.一种用于组装旋转显微镜的方法，所述方法包括以下步骤：

将至少一个物镜和光源安装到显微镜主体；和

将所述显微镜主体能够旋转地连接到统一显微镜底座，所述主体构造为在旋转联轴器处绕着旋转轴线旋转，使得所述至少一个物镜所述光源在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在倒置结构中定位，以使所述至少一个物镜位于所述光源下方，以及使得所述至少一个物镜所述光源在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在直立结构中定位，以使所述至少一个物镜位于所述光源上方。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括将台能够释放地安装到在所述至少一个物镜和所述光源之间的所述主体上，其中，所述台远离安装块的对称轴线安装，使得所述台的样品支撑表面在所述主体从所述直立结构旋转到所述倒置结构时保持与所述至少一个物镜的距离。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括提供用于从所述主体移除所述台的快速释放机构。

21.根据权利要求18所述的方法，还包括将光学臂能够枢转地连接到所述主体上，所述光学臂构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线进行枢转，所述光学臂布置在所述至少一个物镜的光学路径内。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括在所述光学臂内提供Dove棱镜。

23.根据权利要求22所述的方法，还包括提供用于旋转所述Dove棱镜的装置，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

24.一种用于将显微镜从直立结构转换为倒置结构的方法，所述方法包括以下步骤：

使显微镜主体相对于统一显微镜底座从第一直立结构旋转到第二倒置结构，其中，所述主体能够旋转地与所述底座配合并且相对于所述显微镜沿着在纵向延伸的旋转轴线旋转，其中，所述主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有安装在其上的物镜，所述第二部分具有安装在其上的聚光器。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括沿着由所述物镜界定的光学轴线的方向将能够调整地安装到所述主体上的台从第一位置移动到第二位置，其中，当所述显微镜在所述第一直立结构时所述台在所述第一位置，当所述显微镜在所述第二倒置结构时所述台在所述第二位置。

26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述台包括第一样品支撑表面和与所述第一样品支撑表面相对的第二样品支撑表面；

其中，当所述台在所述第一位置时，所述第一样品支撑表面构造为支撑样品；以及

其中，当所述台在所述第二位置时，所述第二样品支撑表面构造为支撑所述样品。

27.根据权利要求26所述的方法，其中，当所述台在所述第一位置时，所述第一样品支撑表面和所述聚光器的表面之间的距离与当所述台在第二位置时所述第二样品支撑表面和所述聚光器的所述表面之间的距离相同。

28.根据权利要求24所述的方法，还包括相对于所述显微镜沿着在横向延伸的枢转轴线移动光学臂，所述光学臂能够调整地安装到所述主体并且被布置在所述物镜的光学路径内。

29.根据权利要求24所述的方法，还包括通过机械地防止所述主体相对于所述底座旋转而将所述主体固定在所述第二倒置结构。

30.一种用于保持具有直立结构和倒置结构的旋转显微镜中光学对称的方法，所述方法包括以下步骤：

将物镜安装到显微镜主体；

将聚光器安装到所述显微镜主体；和

将台安装到所述显微镜主体，所述台包括第一样品支撑表面和第二样品支撑表面，所述第一样品支撑表面和所述第二样品支撑表面相对；

其中，当所述显微镜在所述直立结构时，所述第一样品支撑表面定位在远离所述聚光器的表面的距离处；

其中，当所述显微镜在倒置结构时，所述第二样品支撑表面定位在远离所述聚光器的所述表面的距离处。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，安装所述台包括能够滑动地安装所述台，其中，所述台构造为沿着由所述物镜界定的光学轴线在第一位置和第二位置之间滑动，其中，当所述显微镜在所述直立结构时，所述台在所述第一位置，以及当所述显微镜在所述倒置结构时，所述台在所述第二位置。

32.一种显微镜***，其包括：

主体，其包括至少一个物镜、台和聚光器，所述台设置在所述至少一个物镜和所述聚光器之间；

光学臂，其沿着所述至少一个物镜的光学路径布置，所述光学臂在所述光学臂的近端部连接到所述主体；和

支架，其设置在所述光学臂的远端部，所述光学臂构造为使电子装置的光学输入与所述光学臂的光学路径对准。

33.根据权利要求32所述的显微镜***，其中，所述支架的大小设计为容纳电子装置，所述电子装置包括移动装置、智能手机、平板电脑、笔记本、PDA、或者便携式计算机中的一个。

34.根据权利要求32所述的显微镜***，其中，所述光学臂能够枢转地连接到所述主体。

35.根据权利要求34所述的显微镜***，其中，所述光学臂构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线旋转。

36.根据权利要求35所述的显微镜***，其中，所述光学臂包括构造为绕着所述枢转轴线旋转的Dove棱镜。

37.根据权利要求32所述的显微镜***，还包括构造为在所述电子装置上运行的应用程序，以接收用于从所述显微镜的所述光学臂接收的管理图像数据和所述显微镜的控制操作中一个或者两者的用户输入。

38.根据权利要求37所述的显微镜***，其中，所述应用程序配置为能够对用于所述图像数据的至少一个图像参数进行用户修改。

39.根据权利要求37所述的显微镜***，其中，所述应用程序配置为能够对用于所述图像数据的相簿名称和文件名称中的一个或者两者进行用户选择。

40.根据权利要求32所述的显微镜***，其中，所述显微镜包括构造为从直立结构转换为倒置结构的旋转显微镜。

41.一种直立倒置翻转显微镜，其包括：

主体，其包括第一部分、第二部分和中间部分，所述中间部分设置在所述第一部分和第二部分之间；

至少一个物镜，其安装到所述主体的所述第一部分；

聚光器，其安装到所述主体的所述第二部分；

台，其安装到所述主体的所述中间部分；

其中，所述台包括第一样品支撑表面和第二样品支撑表面，所述第一样品支撑表面和所述第二样品支撑表面相对；

其中，当所述显微镜在第一直立结构时，所述第一样品支撑表面设置在远离所述聚光器的表面的第一距离处；

其中，当所述显微镜在第二倒置结构时，所述第二样品支撑表面设置在远离所述聚光器的所述表面的第二距离处；以及

所述第一距离和所述第二距离相同。

42.根据权利要求41所述的显微镜，还包括安装到所述主体的所述第一部分的光学臂，所述光学臂布置在所述至少一个物镜的光学路径内。

43.根据权利要求42所述的显微镜，其中，所述光学臂能够枢转地连接在所述主体的所述第一部分，并且构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线旋转。

44.根据权利要求43所述的显微镜，还包括设置在所述光学臂的远端部的支架，所述支架构造来容纳用于获取图像的电子装置，并且使所述电子装置与所述光学臂的光学路径对准。

45.根据权利要求44所述的显微镜，其中，所述电子装置包括移动装置、平板电脑、笔记本、PDA或者便携式计算机。

46.根据权利要求45所述的显微镜，其中，所述电子装置包括触摸屏显示器，所述触摸屏显示器构造为接收用于控制所述显微镜的操作的用户输入。

47.根据权利要求41所述的显微镜，还包括设置在所述主体侧向的第一调焦旋钮和第二调焦旋钮，其中，所述第一调焦旋钮设置在所述主体的所述第一部分的近侧，所述第二调焦旋钮设置在所述主体的所述第二部分的近侧；其中，所述第一调焦旋钮和所述第二调焦旋钮构造为沿着由所述至少一个物镜界定的光学轴线调整所述至少一个物镜的位置。

48.一种用于将显微镜从直立结构转换为倒置结构的方法，所述方法包括以下步骤：

将显微镜主体从直立结构翻转为倒置结构，其中，所述主体包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有安装在其上的物镜，所述第二部分具有安装在其上的聚光器；和

将安装到所述主体上的台在沿着由所述物镜界定的光学轴线方向从第一位置调整到第二位置，其中，当所述显微镜在所述直立结构时，所述台在所述第一位置，当所述显微镜在所述倒置结构时，所述台在所述第二位置。

49.根据权利要求48所述的方法，其中，当所述台在所述第一位置和所述第二位置时，所述台的样品支撑表面和所述聚光器的表面之间的距离相同。

50.根据权利要求49所述的方法，其中，所述台的所述样品支撑表面在所述第一位置包括所述台的第一表面，所述台的所述样品支撑表面在所述第二位置具有所述台的第二表面，其中，所述第二表面和所述第一表面相对。

51.根据权利要求48所述的方法，还包括相对于所述显微镜沿着在横向延伸的枢转轴线移动光学臂，所述光学臂能够调整地安装到所述主体并且布置在所述物镜的光学路径内。

52.一种能够重构显微镜框架，其包括：

主体，其包括第一部分、第二部分和中间部分，所述中间部分设置在所述第一部分和所述第二部分之间；

其中，所述第一部分包括第一安装特征；

其中，所述第二部分包括第二安装特征；

其中，所述第一安装特征和所述第二安装特征构造为容纳能够互换的部件；

其中，所述能够互换的部件包括物镜、聚光器和光源；

其中，所述物镜包括能够枢转地连接到所述物镜上的光学臂；所述光学臂布置在所述物镜的所述光学路径内；以及

其中，所述光学臂包括设置在所述光学臂的远端部的支架，所述支架构造为容纳用于获取图像的电子装置，所述支架构造为使所述电子装置与所述光学臂的光学路径对准。

53.根据权利要求52所述的显微镜框架，其中，所述第一安装特征和所述第二安装特征包括构造来容纳所述物镜、所述聚光器或者所述光源的相应轨道的通道。

54.根据权利要求53所述的显微镜框架，其中，所述第一安装特征和所述第二安装特征包括构造来与所述物镜、所述聚光器或者所述光源机械地配合的锁紧件。

55.根据权利要求54所述的显微镜框架，其中，所述第一安装特征和所述第二安装特征包括用于向所述光源提供电能的电极。

56.根据权利要求52所述的显微镜框架，其中，所述电子装置包括移动装置、平板电脑、笔记本、PDA或者便携式计算机。

57.一种模块显微镜，其包括：

主体，其包括第一部分、第二部分和中间部分，所述中间部分设置在所述第一部分和所述第二部分之间；其中，所述第一部分和所述第二部分每一者包括模块安装特征；

物镜模块，其包括物镜和第一主体安装特征，所述第一主体安装特征构造为配合所述第一部分或者所述第二部分的所述模块安装特征；和

光源模块，其包括聚光器、光源和第二主体安装特征，所述第二主体安装特征构造为配合所述第一部分或者所述第二部分的所述模块安装特征；

其中，所述主体包括设置在所述主体内的光学路径，所述光学路径从设置在所述第二部分近侧的第一输入端口延伸到设置所述第一部分近侧的输出端口。

58.根据权利要求57所述的显微镜，其中，所述输出端口构造为容纳用于获取图像的电子装置。

59.根据权利要求58所述的显微镜，其中，所述电子装置包括移动装置、平板电脑、笔记本、PDA或者便携式计算机。

60.根据权利要求57所述的显微镜，其中，所述物镜模块还包括与所述主体的第一入口端口光学连通的物镜输出端口。

61.根据权利要求60所述的显微镜，其中，所述主体还包括与所述主体的所述光学路径光学连通的设置在所述第一部分近侧的第二入口端口。

62.根据权利要求61所述的显微镜，其中，所述物镜输出端口与所述主体的所述第二入口端口光学连通。

63.根据权利要求62所述的显微镜，其中，所述主体包括设置在所述光学路径内的能够伸缩的镜子，所述能够伸缩的镜子构造为设置在所述主体的所述光学路径内的第一位置处以及在远离所述主体的所述光学路径的第二位置处。

64.根据权利要求57所述的显微镜，其中，所述模块安装特征的每一者包括开口，以及其中，所述第一主体安装特征和所述第二主体安装特征每一者包括构造来配合所述开口的细长元件。

65.一种显微镜，其包括：

主体，其包括顶部和底部；

底臂，其在所述主体的所述底部处能够旋转地连接到所述主体，所述底臂包括物镜和聚光器，所述物镜设置在所述底臂的第一部分处，所述聚光器设置在所述底臂的第二部分处，所述底臂构造为绕着设置在所述物镜和所述聚光器之间的轴线旋转；和

顶臂，其在所述主体的所述顶部处能够旋转地连接到所述主体，所述顶臂包括物镜和聚光器，所述物镜设置在所述顶臂的第一部分处，所述聚光器设置在所述顶臂的第二部分处，所述顶臂构造为绕着设置在所述物镜和所述聚光器之间的轴线旋转。

66.一种用于和能够重构显微镜一起使用的台，所述台包括：

样品支撑表面，其构造来定位在所述能够重构显微镜的聚光器和物镜之间；

安装块，其连接到所述样品支撑表面并且基本垂直于所述样品支撑表面延伸，所述安装块构造来能够释放地连接到所述能够重构显微镜的主体上；

其中，所述样品支撑表面远离所述安装块的对称轴线安装，使得在所述能够重构显微镜在直立结构和倒置结构之间重构时，所述样品支撑表面保持距所述聚光器的表面距离。

67.根据权利要求66所述的台，还包括用于对所述台的顶部的X、Y位置提供控制的调整装置，所述顶部包括所述样品支撑表面。

68.根据权利要求67所述的台，其中，所述提供控制的装置包括机械地驱动至少一个带的至少一个能够旋转的旋钮。

69.根据权利要求66所述的台，还包括所述样品支撑表面中的可移除插件。

70.根据权利要求69所述的台，其中，所述可移除插件构造为在所述能够重构显微镜在所述倒置结构时支撑含有样品的至少一个玻片。

71.根据权利要求69所述的台，其中，所述可移除插件构造为在所述能够重构显微镜在所述直立结构时支撑样品盘或者容器。

72.根据权利要求66所述的台，所述安装块包括用于能够释放地配合锁紧机构的倒角边缘以紧固到所述能够重构显微镜的所述主体上。

73.一种***，其包括权利要求66-72中任何一个所述的台和以下(1)-(4)中的一个：(1)权利要求1-17、41-47和57-65中任何一个所述的显微镜；(2)权利要求18-23和30-31中任何一个所述方法解释的显微镜；(3)权利要求32-40中任何一个所述的显微镜***；或者(4)权利要求52-56中任何一个所述的显微镜框架。

从以下详细描述中使得该主题技术的其他机构变得清楚，其中通过阐释的方式展示以及描述该主题技术的各种结构。正如将实现的，在不脱离该主题技术范围的情况下，该主题技术能够实现其他以及不同结构，该主题技术的一些细节能够修正为各种其他方面。因此，附图和详细描述实际上应当被认为是阐释性的而非限制性的。

附图说明

所包含的为了提供对目标技术进一步理解的附图被包括在该说明书中并且构成该说明书的一部分，附图阐释了目标技术的方面并且与说明一起用于解释目标技术的原理。

图1示出旋转显微镜定位在直立结构的实施例。

图2示出旋转显微镜定位在中间结构的例子中的实施例。

图3A示出旋转显微镜的旋转联轴器实施例的横截面图。

图3B示出台的实施例的横截面图。

图4A示出高度补偿器在第一位置的实施例。

图4B示出图4A中高度补偿器在第二位置的实施例。

图5示出旋转显微镜定位在倒置结构中的实施例。

图6示出翻转(flipping)显微镜在直立结构中的实施例。

图7示出翻转显微镜在倒置结构的实施例。

图8示出可重构显微镜在直立结构的实施例。

图9示出图8中可重构显微镜在倒置结构的实施例。

图10A示出安装特征的实施例。

图10B示出可互换部件的实施例。

图11A-11C示出模块显微镜在直立结构的实施例。

图12A-12C示出图11A-11C中模块显微镜在倒置结构的实施例。

图13A-13B示出模块显微镜底座的实施例。

图14A-14B示出模块显微镜的聚光器模块。

图14C-14D示出模块显微镜的物镜模块。

图15示出摆臂显微镜的实施例。

图16A示出上摆臂的实施例。

图16B示出下摆臂的实施例。

图17A-17B示出侧旋转显微镜的实施例

图18示出用于和本文所描述可重构显微镜一起使用的电子***的实施例的高水平示意性框图。

图19示出提供在移动计算装置上构造来与双结构显微镜配合的用户界面的例子。

图20A-20B示出用于和双结构显微镜一起使用的台的实施例。

图21A-21B示出旋转显微镜在直立结构的实施例。

图21C示出图21A-21B中旋转显微镜在倒置结构的实施例。

图21D示出Dove棱镜外壳的实施例。

具体实施方式

如上面讨论的，传统地有两种类型的显微镜结构，直立的和倒置的。这两种类型的显微镜彼此分离，如果用户期望使用直立倒置显微镜，那么，用户必须拥有两个单独的供使用的显微镜。因此，对于用户来讲，拥有两个单独的显微镜将增加设备和维修费用，并且还需要额外的物理空间以存储和使用单独的显微镜。目标技术的双结构显微镜例如通过允许用户将单个显微镜从直立结构转换为倒置结构(反之亦可)解决了上述问题。

旋转实施例

图1-图5示出旋转显微镜100的例子。参照图1，显微镜100被绘制为在直立结构。显微镜100包括单一底座102和主体104。底座102包括下部102A和上部102B。下部102A在大体水平面中延伸，以及上部102B在大体竖直面中延伸。上部102B可以被设置在与下部102A成大约90度的角度并且还可以被制造为单一部件。或者，下部102A和上部102B可以由两个或者更多单独部件形成，并且被连接、紧固或者以其他方式连接在一起以形成底座102。下部102A构造为在工作表面10上支撑显微镜100。底座102可以由金属合金、复合材料或者能够支撑显微镜100的重量和合理使用显微镜100的本领域技术人员公知的其他足够硬质的材料制成。

主体104包括第一部分104A、第二部分104B以及在第一部分104A和第二部分104B之间延伸的中间部分104C。中间部分104C可以在旋转联轴器(如图3A所示)处可转动地连接到底座102的上部102B上。如图2所示，旋转联轴器130允许主体104沿着旋转轴线120相对于底座102旋转，旋转轴线120相对于显微镜100在纵向延伸。为了方便主体104相对于底座102旋转，在一些实施例中，第一部分104A的外表面152A(参见例如图1)和第二部分104B的外表面152B(参见例如图2和图5)的每一者可以具有对应于下部102A外表面153的凹形轮廓的凸形轮廓。因此，凸形外表面和凹形外表面防止在转动期间主体104和底座102之间的干涉。

图3A示出显微镜100的旋转联轴器130的实施例的剖视图。旋转联轴器130可以包括从底座102的上部102B纵向延伸的轴132和位于主体104的中间部分104C内的相应孔134。如图2所示，布置轴132和孔134以允许主体104相对于旋转轴线120旋转。

作为底座102和主体104之间的合适联轴器的一个例子提供旋转联轴器130。在其他实施例中，与图3A中所示连接件不同的各种旋转联轴器均可以用于方便主体104绕旋转轴线120的旋转。例如，可以使用球轴承联轴器、主体104的第一旋转轴和底座102的第二旋转轴之间的刚性联轴器、轮轴或者允许旋转的其他合适的联轴器以允许主体104相对于底座102旋转。在一些实施例中，可以涂覆或者处理旋转联轴器以减少摩擦。在一些实施例中，旋转联轴器可以构造为在主体104是倒置并且直立位置时停止或者锁紧。

参照图1，主体104构造为直接或者间接地支撑至少一个物镜113、台114、聚光器116和/或光源(未显示)。主体104可以由金属合金、复合材料、聚合物或者能够支撑物镜113、台114、聚光器116和/或光源的其他足够硬质的材料制成。主体104可以制造为单个部件或者可以包括连接、紧固或者以如本领域技术人员所知的其他方式组装在一起的多个部件。

物镜113可以安装到换镜旋座112并且设置在主体104的第一部分104A的近侧。物镜113包括容纳构造为收集来自被观察样品的光的一个或多个透镜的圆筒。物镜113还界定在工作位置时垂直于台114伸展的光学轴线124。如下文进一步描述的，台114在样品支撑在表面119A上的被观察的样品。

聚光器116和光源可以设置在主体104的第二部分104B的近侧。特别地，聚光器116可以被安装到第二部分104B上，以及光源可以被安装在主体104内。聚光器116包括发生作用以将来自光源的光集中为照射样品的圆锥体光的透镜。

台114是构造来支撑被观察样品的平台。台114可以包括与聚光器116对准的开口以允许光通过台114并且照射样品。在一个例子中，台114可以构造为可移除地连接到主体104的中间部分104C上。例如，台114可以包括构造来大体水平通道内滑动的大体水平的轨道，而通道布置在主体104的中间部分104C内。因此，可以通过朝着主体104水平地滑动台114而将台114连接到主体104。为了移除台114，台114可以被水平地移动而远离主体104，从而与通道和轨道组件脱离。在该例子中，主体104的通道被构造来当显微镜100在直立结构或者倒置结构时容纳台114的轨道。因此，主体104的通道和台114的轨道可以具有水平对称轮廓，例如圆形、椭圆形、矩形、方形或者上述形状的任意组合。

在另一个例子中，台114的轨道被构造来***布置在主体104的中间部分104C内的第一大体水平通道或者第二大体水平通道中。在该例子中，台114的轨道可以在显微镜处于直立结构时***主体104的第一通道，并且在显微镜100处于倒置结构时***主体104的第二通道。在一些实施例中，主体104的第一通道和第二通道以及台114的轨道可以不具有水平对称轮廓以帮助用户知晓台114的轨道***第一通道或者第二通道中的哪一个。在一些实施例中，主体104的第一通道和第二通道可以布置为保持在台114的样品支撑表面119A和物镜113的透镜外表面之间的距离，而与显微镜100是否处于直立结构或者倒置结构无关。特别地，当显微镜100处于直立结构时，台114可以被***第一通道。当在第一通道中时，样品支撑表面119A处于远离物镜113的透镜的外表面的第一距离。当显微镜100在倒置结构时，台114可以***第二通道。当在第二通道中时，样品支撑表面119A处于远离物镜113的透镜的外表面的第二距离。第一通道和第二通道布置在主体104上，使得第一距离和第二距离相同。

或者，台114可以安装到设置在主体104的中间部分104C近侧的高度补偿器115上。如图1所示，台114可以设置在物镜113和聚光器116之间。以下更详细地讨论台构造的其他实施例。

图4A和图4B分别示出在第一位置和第二位置的高度补偿器115和台114的细节图。高度补偿器115可以包括构造来与布置在台114内的相应通道117B配合的至少一个轨道117A。轨道117A和通道117B构造来允许台114沿着光学轴线124在第一位置(如图4A所示)和第二位置(如图4B所示)之间滑动。虽然图4A和图4B中示出轨道和通道布置，但是本领域技术人员知晓可以使用其他机构以允许台在第一位置和第二位置之间滑动。

当台在第一位置时(如图4A所示)，显微镜100处于直立结构(如图1所示)。当台位于第二位置时(如图4B所示)，显微镜处于倒置结构(如图5所示)。在一个实施例中，台114基于重力在第一位置和第二位置之间滑动。因此，在主体104从直立结构旋转到倒置结构时，台114可以在第一位置和第二位置之间自动移动。类似地，当主体104从倒置结构旋转到直立结构时，台114可以在第二位置和第一位置自动移动。台在第一位置和第二位置之间的运动可以在主体104在倒置结构和直立结构之间转动时，保持物镜和台的样品支撑(例如，朝向上)表面之间的焦距。类似地，台在第一位置和第二位置之间的移动可以在主体在倒置结构和直立结构之间旋转时，保持聚光器和台的样品支撑(例如，朝向上)表面之间的工作距离。

在一些方面，台114包括在外表面上的第一样品支撑表面119A和在相对表面上的第二样品支撑表面119B。当显微镜100在直立结构以及因此台114在第一位置时，第一样品支撑表面119A朝向上并且因此构造来支撑样品。当显微镜100在倒置结构并且因此台114在第二位置时，第二样品支撑表面119B朝向上并且因此构造来支撑样品。

在一些方面，第一样品支撑表面119A和第二样品支撑表面119B中的每一者可以包括构造来紧固样品的样品紧固元件143。样品紧固元件143可以通过机械装置、磁装置或者电子机械装置紧固样品。例如，样品紧固元件143可以包括台夹子以将样品机械地紧固到台上。或者，第一样品支撑表面119A和第二样品支撑表面119B的每一者可以包括构造来容纳可互换插件145的凹形区域(pocket)144。可以基于待观察样品的类型选择可互换插件145，例如样品玻片或者样品培养皿。在该例子中，可互换插件145本身支撑样品。

在一些方面，当台114在第一位置时，第一样品支撑表面119A定位在距离物镜113的透镜外表面的“D1”距离并且距离聚光器116外表面“D3”距离处。类似地，当台114在第二位置时，第二样品支撑表面119B定位在距离物镜113的透镜外表面“D2”距离并且距离聚光器116的外表面“D4”距离处。如上所述，为了保持样品支撑表面和物镜113的透镜和/或聚光器116之间的合适距离，高度补偿器115允许台114在第一位置和第二位置之间移动。通过这样做，高度补偿器115在显微镜100从直立结构转换为倒置结构时允许D2和D1的数值相同。类似地，高度补偿器115在显微镜100从倒置结构转换为直立结构时D1和D2的数值相同。类似地，高度补偿器115在显微镜100从直立结构转换为倒置结构时允许D3和D4的数值相同。类似地，高度补偿器115在显微镜100从倒置结构转换为直立结构时D4和D3的数值相同。换言之，高度补偿器115保持合适样品支撑表面(119A或119B)和物镜113的透镜之间的距离(D1或D2)，和/或合适样品支撑表面(119A或119B)和聚光器116的透镜之间的距离(D3或D4)，而与显微镜100是否处于直立结构或者倒置结构无关。因此，物镜113焦平面相对于合适样品支撑表面(119A或119B)的位置保持不变。类似地，聚光器116相对于合适样品支撑表面(119A或119B)的位置(该距离通常被称为工作距离)保持不变。

图3B示出台114的剖视图。在一些方面，台114包括可移除并且可再定位的台位移手柄126。手柄的旋转引起台114在X方向和Y方向的位移，X方向和Y方向两者一般是水平的并且平行于支撑显微镜100的工作表面10。手柄126包括轴127和布置在轴127近端部分的第一旋钮129A以及第二旋钮129B，轴127具有布置在轴127远端部分的第一齿轮128A和第二齿轮128B。第一旋钮129A的旋转引起第一齿轮128A的旋转。第一齿轮128A的旋转引起台114在X方向的位移。第二旋钮129B的旋转引起第二齿轮128B的旋转。第二齿轮128B的旋转引起台114在Y方向的位移。

台114还包括构造来容纳轴127远端部分和第一齿轮128A以及第二齿轮128B的至少一个容器140A。在一方面，容器140A构造来容纳轴127从第一样品支撑表面119A到第二样品支撑表面119B的远端部分。换言之，轴127的远端部分可以从第一样品支撑表面119A侧或者第二样品支撑表面119B侧***容器140A中。以这种方式，当显微镜100从直立结构旋转到倒置结构时，手柄126可以从例如第二样品支撑表面119B侧从容器140A移除，并且从第一样品支撑表面119A侧再次***容器140A中，从而再定位手柄126，使得手柄126保持在支撑显微镜100的工作表面10的近侧。类似地，当显微镜100从倒置结构旋转到直立结构时，手柄126可以从例如第一样品支撑表面119A侧从容器140A移除，并且从第二样品支撑表面119B侧再次***容器140A中，从而再定位手柄126，使得手柄126保持在支撑显微镜100的工作表面10的近侧。

在一些方面，台114可以包括设置在侧边原理第一容器140A的第二容器140B。一旦显微镜100从直立结构转换到倒置结构，则手柄126可以例如从第一容器140A移除并且***第二容器140B，从而允许手柄126保持在显微镜100的右侧。因此，第一容器140A和第二容器140B提供给手柄126以保持在显微镜100的常用侧，而与显微镜100是否处于直立结构或者倒置结构无关。

参照图3B，手柄126一旦***容器140A、140B中，第一齿轮128A与设置在台114内的相应第三齿轮128C啮合，第二齿轮128B与设置在台114内的相应第四齿轮128D啮合。尽管本文中参照台114设置在X方向和Y方向来讨论齿轮的使用，但是应当理解可以使用其他机械方法以控制台在X方向和Y方向的位移，例如使用六角形轴、方形轴，使用摩擦配合或滑入配合，或者本领域技术人员公知的任何其他机械方法。

手柄126还可以包括构造来与第一样品支撑表面119A或第二样品支撑表面119B配合的止挡件141。当配合时，止挡件141和第一样品支撑表面119A或第二样品支撑表面119B之间的物理接触通过防止手柄126在朝着台114的方向中进一步移动，而防止手柄126进一步***容器140A、140B中。在一些方面中，为了防止手柄126不经意地脱离容器140A、140B，手柄126可以包括构造来配合设置在台114内的一个或者多个相应磁元件142B。特别地，磁元件142B可以设置在第一样品支撑表面119A和第二样品支撑表面119B的近侧。磁元件142A、142B通过在磁元件142A和142B之间起作用的磁力而保持轴127在容器140A、140B内的配合。尽管本文参照将轴127保持在容器140A、140B内描述磁力的使用，但是应当理解可以使用其他方法以将轴127保持在容器140A、140B内，例如使用过盈配合、摩擦配合或滑入配合或者本领域技术人员公知的任何其他机械或者电子机械方法。

参照图1，显微镜100还可以包括设置在主体104的第一部分104A近侧的光学臂106。光学臂106可以包括在外壳内形成光学路径的细长外壳，光学路径具有在光学臂106一端的光学输入和在光学臂106相对端的光学输出。光学臂106的光学输入构造来通过设置在主体104的第一部分104A内的一个或者多个镜子，接收已经进入物镜113并且已经朝着光学臂106的光学输入反射的光。之后，进入光学臂106的光学输入的光通过设置在光学臂106和/或主体104内的一个或者多个镜子被反射到光学臂106的光学输出。因此，光学臂106形成显微镜100光学路径的一部分。

在另一个例子中，光学臂106可以被设置在主体104的中间部分104C的近侧。在该例子中，光学臂106可以靠近台114而设置并且构造来通过设置在光学臂106和/或主体104内的一个或者多个镜子将进入物镜的光引导到光学臂106的光学输出。在另一个例子中，光学臂106可以设置在主体104的第二部分104B的近侧。在该例子中，光学臂106可以靠近工作表面10设置并且构造来通过设置在光学臂106和/或主体104内的一个或者多个镜子将进入物镜的光引导到光学臂106的光学输出。

在一些方面，光学臂106可以枢转地连接到主体104的第一部分104A，从而允许光学臂106绕着枢转轴线122旋转。枢转轴线122可以相对于显微镜100在横向延伸。光学臂106可以构造为在各种角度定位，或者在一个或者多个预定角度定位。在一方面，光学臂106可以机械地连接防止主体104旋转的制动器上。因此，为了旋转主体104并且从而将显微镜100从直立结构转换到倒置结构或者从倒置结构转换到直立结构，光学臂106必须首先朝着旋转轴线120或者朝着台114旋转以脱离制动器。以这种方式，如图2所示，由于光学臂106朝着旋转轴线120而远离下部102A移动，所以通过在主体104旋转期间与下部102A不经意的碰撞而破坏光学臂106或者其他相关部件的可能性降低。

参照图1，在一些方面，显微镜100还可以包括设置在光学臂106远端部分以及光学臂106的光学输出近侧的支架108。支架108构造来容纳并且紧固能够获取图像的电子装置110。特别地，支架108将电子装置110的光学输入(例如摄像机的透镜)与光学臂106的光学输出对准。电子装置可以包括移动装置、摄像机、平板计算机、笔记本电脑、PDA、便携式计算机以及能够接受光或者其他光学数据或者获取图像的其他装置。

电子装置110还可以包括触摸显示器或者能够接受用户输入的诸如按钮或者键的其他输入机制。在一些方面，用户可以通过使用电子装置110的输入机制控制显微镜的操作，例如样品的调焦、样品相对于物镜113的定位、光源的操作、聚光器116的控制、图像的获取、图像的处理、图像向另一个装置的发送、改变光路径和照明设置、自动X-Y台移动、控制外部硬件装置(例如，摄像机)、控制其他计算机装置(例如机载小型计算机、机载控制器)、与其他装置通讯(例如通过局域网、广域网、宽带、蓝牙、WiFi、或者其他无线或者有限通讯方法)以及其他显微镜相关操作。

显微镜100还可以包括设置在主体104侧面的第一调焦旋钮118A和第二调焦旋钮118B。第一调焦旋钮118A可以设置在主体104的第一部分104A的近侧，并且第二调焦旋钮118B可以设置在主体104的第二部分104B的近侧。第一调焦旋钮118A和第二调焦旋钮118B可以构造来调整沿着光学轴线124的物镜114的位置从而将样品定位在物镜113的焦平面内。或者，第一调焦旋钮118A和第二调焦旋钮118B可以构造来沿着光学轴线124一起调整高度补偿器115和台114的位置，从而将样品定位在物镜113的焦平面内。

现在参照图1-图5讨论用于将显微镜100从直立结构转换为倒置结构的方法。为了将显微镜100从直立结构转换为倒置结构，用户可以首先朝着台114旋转光学臂106。光学臂106朝着台114的旋转可以引起与制动器脱离，从而允许主体104绕着旋转轴线120旋转。或者，光学臂可以构造来一旦主体104旋转则朝着台114旋转。主体104旋转期间光学臂106朝着台114的旋转最小化光学臂106在光学显微镜100转换期间受到损害的可能性。光学臂106可以构造为通过例如经由线缆和滑轮***将光学臂106机械地连接到旋转联轴器130上而朝着台114自动旋转。在该例子中，一旦主体104旋转，线缆设置为张紧从而引起光学臂106朝着台114旋转。在另一个实施例中，步进电机或者螺线管可以连接到光学臂106上并且构造为一旦感测主体104旋转则朝着台114驱动光学臂106。

之后，如图2所示，用户可以沿着顺时针方向或者逆时针方向沿着旋转轴线120相对于底座102旋转主体104。如图5所示，旋转主体104直到第一部分104A靠近下部102A。如图2和图5示出的，显微镜主体在倒置结构和直立结构中基本占据相同的三维区域，并且在倒置结构和直立结构中基本朝着相同的方向。在倒置结构中，物镜基本占据了与聚光器在直立结构中占据空间的相同的空间。类似地，在倒置结构中，聚光器占据了与物镜在直立结构中占据空间相同的空间。由于显微镜在显微镜设置为两种结构时在工作空间上占据基本相同的空间，并且在两种结构中朝着相同的方向，因此这可以在显微镜在直立结构和倒置结构之间转换时提供无缝用户体验。

当主体104从直立结构旋转到倒置结构时，台114可以在沿着光学轴线124的方向上从第一位置(如图4A所示)自动地滑动到第二位置(如图4B所示)。因此，参照图4A和图4B，样品支撑表面(119A和119B)和物镜113的透镜外表面之间的距离被保持。换言之，距离D2和距离D1相同。

之后，用户可以沿着枢转轴线122旋转光学臂106以获得期望观察角度。在一些方面，为了防止主体104不经意移动或者以其他方式相对于底座102转动，主体104可以被固定、紧固，或者通过机械地、电子机械地或者电子地将主体104锁紧在第二倒置结构而以其他方式防止主体104移动。例如，如上文讨论的，主体104可以通过激励致动器而固定在倒置结构。可以通过用户手动激励制动器，或者通过使用控制器自动激励制动器，其中控制器构造来检测主体104的上部104A或者下部104B的位置。当主体104的上部104A或者下部104B靠近底座102的下部102B时，控制器激励制动器从而将主体104固定在倒置结构。控制器可以包括螺线管制动器、磁制动器、电制动器或者机械制动器。或者，可以配合销以在倒置结构中将主体104锁紧到底座102。

用户还可以将手柄126从第一容器140A或者第二容器140B移除并且将手柄126再次***期望的另一个容器140A、140B。手柄126还可以从第一样品支撑表面119A或者第二样品支撑表面119B的一侧***期望的容器140A、140B。因此，可以布置手柄使得手柄相对于用户的位置保持相同(例如，显微镜100的下右侧，显微镜100的下左侧，显微镜100的上右侧，或者显微镜100的上左侧)。

一旦在倒置结构，用户可能希望转动换镜旋座112以使用不同的物镜113。在一个方面，为了允许换镜旋座112与台114具有足够间隙而自由地旋转，台114可以从第二位置(如图4B所示)移动到第一位置(如图4A所示)。在一个例子中，可以由用户将台114移动到第一位置。在该例子中，台可以机械地链接到设置在主体侧壁内的杆上。通过操作杆，台114可以移动到第一位置。在另一个例子中，换镜旋座112可以机械地连接到台114上，使得换镜旋座112的转动引起台114朝着第一位置移动。在该例子中，换镜旋座112可以连接到将换镜旋座的旋转运动转化为台114的线型位移的齿轮齿条机构。在另一个例子中，台可以连接到当检测到换镜旋座112转动时被驱动的螺线管。在该例子中，控制器感测换镜旋座112的转动从而驱动台114远离物镜并且进入第一位置，该转动反过来引起待发送给例如螺线管等驱动器的信号。

现在参照图1-图5讨论用于将显微镜100从倒置结构转换到直立结构的方法。为了将显微镜100从倒置结构转化到直立结构，用户可以首先使制动器脱离从而允许主体104绕着旋转轴线120转动。

之后，如图2所示，用户可以使主体104沿着旋转轴线120以顺时针方向或者逆时针方向相对于底座102旋转。如图1所示，主体104旋转直到第二位置104B靠近下部102A。

当主体104从倒置结构旋转到直立结构时，台114可以在沿着光学轴线124的方向上从第二位置(如图4B所示)自动地滑动到第一位置(如图4A所示)。因此，参照图4A和图4B，样品支撑表面(119A和119B)和物镜113透镜的外表面之间的距离得以保持。换言之，距离D1和距离D2相同。

之后，用户可以沿着枢转轴线122旋转光学臂106以获得期望的观察角度。在一些方面，如上面讨论的，为了防止主体不经意地移动或者以其他方式相对于底座102转动，主体104可以锁紧在第一倒置结构。

用户还可以将手柄126从第一容器140A或者第二容器140B移除手柄126，并且将手柄126再次***期望的另一个容器140A、140B。手柄126还可以从第一样品支撑表面119A或者第二样品支撑表面119B的一侧***期望的容器140A、140B。因此，可以布置手柄使得手柄相对于用户的位置保持相同(例如，显微镜100的下右侧，显微镜100的下左侧，显微镜100的上右侧，或者显微镜100的上左侧)。

翻转实施例

图6和图7示出翻转显微镜200的例子。相似附图标记指代与第一实施例100相似或者相同的结构。参照图6，显微镜200绘制为处于直立结构。显微镜200包括主体204。主体204构造为直接地或者间接地支撑至少一个物镜213、聚光器216和光源(未示出)。主体204还被构造来支撑台214。主体204构造为被拿起并且翻转以将显微镜200从直立结构(如图6所示)转换为倒置结构(如图7所示)，反之亦可。因此，主体204包括构造来在工作表面20支撑显微镜200的平整的上表面252A和下表面252B。

如上面参照显微镜100描述的，如果安装到主体204上，那么台214可以被安装到一个或者多个水平通道、安装块或者高度补偿器。如果台214安装到高度补偿器215上，那么高度补偿器215可以设置在物镜213和聚光器216之间。如上面参照显微镜100描述的，台214包括与聚光器216对准的开口以允许光经过台214并且照射样品。高度补偿器215允许台214沿着由物镜213界定的光学轴线224在第一位置和第二位置之间滑动。台214包括在外表面的第一样品支撑表面219A和在相对表面的第二样品支撑表面219B。当显微镜200在直立结构时，台215在第一位置并且第一样品支撑表面219A构造来支撑样品。当显微镜200在倒置结构时，台214在第二位置并且第二样品支撑表面219B构造来支撑样品。

如上面参照显微镜100描述的，当台214在第一位置时，第一样品支撑表面219A定位在距离物镜213的透镜外表面的“D1”距离处。类似地，当台214在第二位置时，第二样品支撑表面219B定位在距离物镜213的透镜外表面“D2”距离处。为了保持样品支撑表面和物镜213之间的合适距离，高度补偿器215允许台214在第一位置和第二位置之间移动。通过这样做，高度补偿器215在显微镜200从直立结构翻转为倒置结构时允许D2和D1的数值相同。类似地，高度补偿器215在显微镜200从倒置结构翻转为直立结构时D1和D2的数值相同。换言之，高度补偿器215保持合适样品支撑表面(219A或219B)和物镜213之间的距离(D1或D2)，而与显微镜200是否处于直立结构或者倒置结构无关。因此，物镜213焦平面相对于合适样品支撑表面(219A或219B)的位置保持不变。

显微镜200还可以包括光学臂206。光学臂206可以枢转地连接到主体204上，从而允许光学臂206绕着枢转轴线222旋转。显微镜200还可以包括设置在光学臂206远端部分处的直接208。支架208构造来容纳并且紧固能够获取图像的电子装置210。

现在参照图6和图7讨论用于翻转纤维镜200从而将显微镜200从直立结构转换为倒置结构的方法。为了将显微镜200从直立结构(如图6所示)转换为倒置结构(如图7所示)，用户拿起并且翻转主体204使得上表面252A接触工作表面20。

当主体204从直立结构翻转到倒置结构时，台214在沿着光学轴线224的方向中从第一位置自动滑动到第二位置。因此，样品支撑表面(219A和219B)和物镜213的透镜的外表面之间的距离得以保持。换言之，距离D2和距离D1相同。

如上面参照显微镜100讨论的，用户可以从第一容器240A或者第二容器240B移除并且重新定位手柄226，并且将手柄226再次***期望的另一个容器240A、240B中。手柄226还可以从第一样品支撑表面219A或者第二样品支撑表面219B***期望的容器240A、240B。因此，可以布置手柄使得手柄的位置相对于用户保持不变(例如，显微镜200的下右侧，显微镜200的下左侧，显微镜200的上右侧，或者显微镜200的上左侧)。

现在参照图6和图7讨论用于翻转显微镜200从而将显微镜200从倒置结构转换为直立结构的方法。为了将显微镜200从倒置结构(如图7所示)转换为直立结构(如图6所示)，用户拿起并且翻转主体204使得下表面252B接触工作表面20。

当主体204从倒置结构翻转到直立结构时，台214在沿着光学轴线224的方向中从第二位置自动滑动到第一位置。因此，样品支撑表面(219A和219B)和物镜213的透镜的外表面之间的距离得以保持。换言之，距离D1和距离D2相同。

用户可以从第一容器240A或者第二容器240B移除并且重新定位手柄226，并且将手柄226再次***期望的另一个容器240A、240B中。手柄226还可以从第一样品支撑表面219A或者第二样品支撑表面219B***期望的容器240A、240B。因此，可以布置手柄使得手柄的位置相对于用户保持不变(例如，显微镜200的下右侧，显微镜200的下左侧，显微镜200的上右侧，或者显微镜200的上左侧)。

可重构实施例

图8-图10B示出可重构显微镜300的例子。相似附图标记指代与第一实施例100相似或者相同的结构。参照图8，显微镜300包括具有第一部分304A、第二部分304B和中间部分304C的框架或者主体304。中间部分304C设置在第一部分304A和第二部分304B之间。中间部分304C可以构造来安装台314。第一部分304A包括第一安装特征360A，第二部分304B包括第二安装特征360B。

参照图10A，第一安装特征360A和第二安装特征360B的每一者包括构造来容纳可互换部件的通道361。可互换部件可以包括具有至少一个物镜313的换镜旋座312、物镜313或者光源和聚光器组件316。参照图10B，可互换部件的每一者包括构造来与第一安装特征360A和第二安装特征360B的通道361配合的轨道362。因此，任何可互换部件可以配合第一安装特征360A和第二安装特征360B。尽管使用通道和轨道布置将可互换部件安装到主体304上，但是应当理解可以使用其他方法将可互换部件安装到主体304上，例如使用过盈配合、摩擦配合或者滑入配合，或者本领域技术人员公知的任何其他机械方法或者电子机械方法。

参照图10A和图10B，在一些方面，第一安装特征360A和第二安装特征360B的每一者可以包括构造来机械地配合可互换部件的锁紧件363。锁紧件363可以包括构造来与设置在可互换部件每一者上的相应凹口364配合的凸片。锁紧件363还可以构造来一旦可互换部件***安装特征360A和360B就自动地与凹口364配合。为了使锁紧件363脱离，可以移动凸片以在移动可互换部件远离主体304的同时通过凹口364。

在一方面，第一安装特征360A和第二安装特征360B的每一者可以包括构造来向那些需要动力的可互换部件(例如聚光器组件316)提供电能的电机366A。例如，一旦聚光器组件316***第一安装特征360A或者第二安装特征360B，那么设置在聚光器316内的相应电机366B与电机366A配合，从而供给聚光器组件316的光源能量。

参照图8，为了将显微镜300构造为直立结构，换镜旋座312可以安装在第一安装特征360A，聚光器组件316可以安装在第二安装特征360B。参照图9，为了将显微镜300构造为倒置结构，换镜旋座312可以安装在第二安装特征360B，聚光器组件316可以安装在第一安装特征360A。

在一些方面，换镜旋钮组件312还可以包括柯淑专地连接到换镜旋座312的光学臂306。因此，光学臂306可以陶喆枢转轴线322旋转。光学臂306还可以包括设置在光学臂306的远端部分的支架308。支架308构造为容纳和紧固能够获取图像的电子装置310。

模块实施例

图11A示出模块显微镜400在直立结构的轴测图。图11B示出模块显微镜400在直立结构的轴测图，其中，虚线表示内部部件。图11C示出模块显微镜400在直立结构的横界面视图。图12A示出模块显微镜400在倒置结构的轴测图。图12B示出模块显微镜400在倒置结构的轴测图，其中，虚线表示内部部件。图12C示出模块显微镜400在直立结构的横界面视图。相似附图标记指代与第一实施例100相似或者相同的结构。参照图11A-11C，显微镜400包括具有第一部分404A、第二部分404B和中间部分404C的主体404。中间部分404C设置在第一部分404A和第二部分404B之间。中间部分404C可以构造来安装台414。第一部分404A包括第一安装特征460A，第二部分404B包括第二安装特征460B。第一安装特征460A和第二安装特征460B的每一者构造为容纳物镜模块413和聚光器模块416。物镜模块413容纳换镜旋座412，聚光器模块416容纳聚光器415。换镜旋座412可以连接到一个或者多个物镜412A-412C。

参照图13A-图13B和图14A-图14D，第一安装特征460A和第二安装特征460B的每一者可以包括构造来与设置在物镜模块413和聚光器模块416中每一者内的相应柱462配合的槽461。在一些方面，柱462的每一者包括构造来容纳设置在主体404上相应插销463的插销孔464。插销463提供物镜模块413和聚光器模块416沿着由物镜413界定的光学轴线424的合适光学对准。

参照图13A-图13B，主体404包括设置在第一部分404A近侧的上光学端口472A和设置在第二部分404B近侧的下光学端口472B。参照图11A-图11C、图12A-图12C和图14C-图14D，当显微镜400在直立结构(如图11A-图11C所示)或者倒置结构时(如图12A-图12C所示)，上光学端口472A和下光学端口472B布置为与物镜模块413的相应光学端口472C(如图14C-14D所示)对准。因此，通过换镜旋座412进入物镜模块413的光被固定镜子480朝着物镜模块413的光学端口472C反射并且进入上光学端口472A或者下光学端口472B。

参照图13A-图13B，主体404包括与上光学端口472A和下光学端口472B通信的内部光学路径474。光学路径474包括可伸缩镜子476A和固定镜子476B。可伸缩镜子476A布置在上光学端口472A近侧，当可伸缩镜子472A在第一配合位置时，可伸缩镜子472A将进入上光学端口472A的光朝着输出端口472D反射。当可伸缩镜子472A在第二伸缩位置时，可伸缩镜子472A移动远离光学路径474，并且不反射在光学路径474的光。固定镜子476B设置在下光学端口472B的近侧，并且被布置为朝着输出端口472D反射进入下光学端口472B的光。输出端口472D可以包括诸如接目镜等的支撑光学器件。在其他方面，输出端口472D可以包括构造来容纳电子装置的支架。电子装置可以包括移动通信状置(例如，智能手机)、平板电脑、笔记本、PDA、数码相机、便携游戏机或者其他便携计算装置中的一个。

在一个方面，可以机械地或者电子地驱动可伸缩镜子476A。例如，由用户操作杆以将可伸缩镜子476A移动到第一配合位置或者第二伸缩位置。或者，可以通过检测物镜模块413和/或聚光器模块416的布置而自动驱动可伸缩镜子476A。例如，物镜模块413和聚光器模块416的每一者可以包括唯一电子信号，该电子信号使得控制器能够检测物镜模块413或者聚光器模块416是否设置在第一安装特征460A或者第二安装特征460B内。如果控制器检测到物镜模块413设置在第一安装特征460A内，那么可伸缩镜子476A定位在第一配合位置。如果控制器检测到物镜模块413设置在第二安装特征460B内，那么可伸缩镜子476A定位在第二伸缩位置。在另一个例子中，可以通过特定槽461和柱462之间电连接而自动驱动可伸缩镜子476A。例如，柱462中的一个可以构造来向电连接到电动机或者驱动器的预定槽461提供电力。供给电动机或者驱动器能量从而依靠物镜模块和聚光器模块的布置，引起可伸缩镜子476A被驱动到第一配合位置或者第二伸缩位置。在另一个例子中，可以通过激励设置在主体404内的一个或者多个按钮或者键而驱动可伸缩镜子476A。在该例子中，通过驱动连接到可伸缩镜子476A的电动机或者驱动器，用户按压按钮或者键以引起可伸缩镜子476A定位在第一配合位置或者第二伸缩位置。应当理解，可以使用本领域技术人员知晓的其他机械或者电方法将可伸缩镜子476A定位在第一配合位置或者第二伸缩位置。

参照图11A-图11C，当显微镜400处于直立结构时，可伸缩镜子476A定位在配合位置并且朝着输出端口472D反射从物镜模块413引导到固定镜子480的光。参照图12A-图12C，当显微镜400处于倒置结构时，可伸缩镜子476A定位在伸缩位置并且不反射在光学路径474中的光。但是，在倒置结构中，另一个固定镜子476B朝着输出端口472D反射进入物镜模块413的光。可伸缩镜子476A可以连接到铰链或者枢轴485以枢转在配合位置和伸缩位置之间的镜子。

参照图14A-图14B，聚光器模块416包括容纳聚光器415和光源的结构。参照图14C-图14D，物镜模块413包括安装至少一个物镜412A-412C的换镜旋座412。如上面讨论的，物镜模块413和聚光镜模块416每一者包括通过插销463保持在底座404中的相应槽461内的柱462，插销463与相应的插销孔464配合。在一些方面，聚光器模块416可以电连接到底座404上以向光源供电。在其他方面，物镜模块413可以电连接到底座414以驱动调焦机制。或者，物镜模块413和聚光器模块416可以通过容纳在物镜模块413和聚光器模块416内的电池自供电。

摆臂实施例

图15-图16B示出摆臂显微镜500的例子。相似附图标记指代与第一实施例100相似或者相同的结构。参照图15，显微镜500包括具有上部502A、下部502B和中间部502C的底座502。中间部502C设置在上部502A和下部502B之间。中间部502C可以构造为安装台514。上部502A包括第一槽584A，下部502B包括第二槽584B。第一槽584A构造来容纳上摆臂504A，第二槽584B构造来容纳下摆臂504B。

上摆臂504A和下摆臂504B每一者构造为在它们的槽584A和584B内沿着由心轴582界定的枢转轴线588摆动。在一个方面，枢转轴线沿着上摆臂504A和下摆臂504B的对称面设置。参照图15，心轴582设置在底座502内。上摆臂504A和下摆臂504B通过旋转安装件583(如图16A和图16B所示)可枢转地连接到心轴582上。在一个方面，上摆臂504A和下摆臂504B由于其每一者均连接到相同的心轴582而一起摆动。因此，上摆臂504A和下摆臂504B绕着枢转轴线588一起移动。

参照图16A和图16B，上摆臂504A和下摆臂504B每一者包括物镜513和聚光器516。上摆臂504A和下摆臂504B具有诸如“L”形、方形或者圆形轮廓的类似轮廓。尽管每一个摆臂504A、504B的物镜513和聚光器516绘制为成90度，但是，应当理解，在不脱离本公开的范围下可以使用其他角度。例如，每一个摆臂504A、504B的物镜513和聚光器516可以在10-180度范围内变化的任何角度设置。在一些方面，枢转轴线588可以设置在上摆臂504A、下摆臂504B的物镜513和聚光器516之间。

参照图16A，上摆臂504A包括第一光学端口577A和第二光学端口577C。第一光学端口577A包括镜子576A，该镜子构造为将进入上摆臂504A的物镜513的光朝着设置在底座504内的光学路径574反射(如图15所示)。第二光学端口577C包括允许进入下摆臂504B的物镜513的光从输出端口572退出的通孔。参照图15，输出端口572可以包括诸如接目镜等支撑光学器件，以及包括构造来容纳电子装置的支架。

参照图16B，下摆臂504B包括光学端口577B。光学端口577B包括一对镜子576A、576B，该镜子构造来将进入下摆臂504B的物镜513的光朝着底座504的光学路径574反射(如图15所示)。

在一个方面，由于每一个摆臂504A、504B包括物镜513和聚光器516，因此，显微镜500从直立结构到倒置结构的转换(反之亦可)仅需要布置摆臂504A、504B使得物镜513和聚光器516根据期望的结构定位。例如，如果用户期望使用在直立结构的显微镜500，那么用户将定位摆臂504A、504B使得物镜513和上摆臂504A设置在待观察样品上方并且下摆臂504B的聚光器516设置在待观察的样品下方。如上面讨论的，由于上摆臂504A和下摆臂504B连接在相同的心轴582上，摆臂504A、504B的旋转引起其他摆臂504A、504B的旋转。

在该例子中，在光进入上摆臂504A的物镜513之后，光通过镜子576A被反射并且朝着第一光学端口577A被引导。离开第一光学端口577A的光进入底座504的光学路径574并且从输出端口572离开。

在另一个例子中，如果用户期望使用在倒置结构的显微镜500，用户定位摆臂504A、504B使得下摆臂504B的物镜513设置在待观察的样品下方，上摆臂504A的聚光器516设置在待观察样品的上方。再次，由于上摆臂504A和下摆臂504B连接在相同的心轴582上，摆臂504A、504B中的一个的旋转引起其他摆臂504A、504B的转动。

在该例子中，在光进入下摆臂504B的物镜513后，光通过镜子576B被反射并且朝着光学端口577B被引导。离开光学端口577B的光进入底座504的光学路径574，经过上摆臂504A的第二光学端口577C，最终从输出端口572离开。支架608构造为容纳并且紧固能够获取图像的电子装置610，并且使电子装置610的光学元件与输出端口572对准。电子装置610可以是包括光学元件(例如摄像机)的便携式个人计算装置，例如移动通信装置(例如智能手机)、平板电脑、笔记本、PDA、便携式游戏机、摄像机或者具有成像能力的其他便携式计算装置。

因此，当显微镜500处于直立结构时使用上摆臂504A的物镜513，当显微镜500处于倒置结构时使用上摆臂504A的聚光器516。类似地，当显微镜500处于倒置结构时使用下摆臂504B的物镜513，当显微镜500处于直立结构时使用下摆臂504B的聚光器516。

侧旋转实施例

图17A示出侧旋转显微镜600在直立结构的例子，图17B示出侧旋转显微镜在倒置结构的例子。相似附图标记指代与第一实施例100相似或者相同的结构。参照图17A-图17B，显微镜600包括底座602和旋转组件604。旋转组件604可以包括物镜613、光学臂606、支架608、台614和聚光器616，上述所有部件构造为作为一个组件沿着旋转轴线620一起旋转，旋转轴线620沿着横向相对于显微镜600延伸。旋转轴线620由设置在台614相对端的旋转联轴器界定。

在一方面，光学臂606可以连接到物镜613并且构造来朝着电子装置610的光学输入反射进入物镜613的光。电子装置610可以通过支架608可移除地连接在光学臂606上。

物镜613和聚光器616通过结构臂692连接。结构臂692支撑并且相对于台614布置物镜613和聚光器616。如图17A-图17B所示，物镜613和聚光器616可以被布置在结构臂692的相对端。

为了将显微镜600转换到倒置结构，旋转组件604的手柄694沿着旋转轴线620旋转直到手柄694与底座602内布置的槽696配合。作为这种旋转的结果，旋转组件604旋转约180度，从而将物镜613定位在台614下方并且聚光器616定位在台614上方。如上面参照台114描述的，台614可以构造来在第一样品支撑表面和第二样品支撑表面两者上支撑样品。

示例性控制器和用户界面部件的概述

图18是阐释可以用于管理两用显微镜的控制器1000的部件的框图。在一些实施例中，控制器1000可以与显微镜成为一体。在其他实施例中，控制器1000可以与显微镜分离，例如，控制器1000可以被包括在构造来与显微镜通信和/或合作的用户便携式计算装置(例如，智能手机、平板电脑、笔记本、个人数字助理等等)中。在另外的实施例中，控制器1000的方面可以与显微镜称为一体并且控制器1000的方面可以与显微镜分离。

控制器1000包括用户界面模块1020、处理器模块1004、存储模块1010、输入/输出(I/O)模块1008、存储器模块1006和总线1002。总线1002可以是用于传播信息的任何合适的通信机制。处理器模块1004、存储模块1010、I/O模块1008和存储器模块1006利用总线1002连接，以在控制器1000的任何模块之间传播信息和/或在控制器1000的任何模块和控制器1000外部的装置之间传播信息。例如，在控制器1000的模块之间传播的信息可以包括指令和/或数据。在一些方面，总线1002可以是通用串行总线。在一些方面，总线302可以提供以太网连通性。

用户界面模块1020可以产生图形化用户界面，以使用户能够与双结构显微镜和/或从双结构显微镜获得的图像数据进行交互，以及包括图像参数调整模块1022和文件管理模块1024。可以作为一系列软件指令获取用户界面模块1020，例如可以被下载或者以其他方式提供给电子装置的应用，其中，电子装置被双结构显微镜的光学臂的支架容纳以获取图像。图像参数调整模块1022可以向用户提供功能性以调整获得图像的亮度、对比度和颜色设置。文件管理模块1024可以提供用于命名和存档获取图像的功能性。例如，为了存档，文件管理模块1024可以提供对命名文件、命名相簿以及选择用于存储获得图片的哪种文件类型(例如，jpeg.、tiff.、png)的控制。例如，为了文件共享，文件管理模块1024可以提供功能性以通过电子邮件或者其他电子通信方式发送获得的图像，以与局域网服务器交互或者下载到局域网服务器，或者共享使用广域网文件共享服务。

在一些方面，处理器模块1004还可以包括一个或者多个处理器，其中每个处理器实施不同功能或者执行不同指令和/或步骤。例如，一个或者多个处理器可以执行用于调焦到样品、相对于物镜定位样品、操作光源、控制聚光器、获取图像、处理图像、向其他装置发送图像、改变光路径和照射设置、自动X-Y台移动、控制外部硬件装置(例如摄像机)、控制其他计算机装置(例如车载小型计算机，车载控制器)、与其他装置通信的指令，并且一个或者多个处理器可以执行用于输入/输出功能的指令。

存储器模块1006可以是随机存储器(“RAM”)或者用于存储将通过处理器模块1004执行的信息和指令的其他动态存储装置。存储器模块1006还可以在处理器1004执行指令期间，用于存储瞬时变量或者其他中间信息。在一些方面，存储器模块1006可以包括电池驱动的、不需要电源就能保持被存储信息的存储信息的静态RAM。存储模块1010可以是磁盘或者光盘，并且还可以存储信息和指令。在一些方面，存储模块1010可以包括硬盘存储装置或者电子存储装置(例如，闪存)。在一些方面，存储器模块1006和存储模块1010两者都是可机器读取介质。

控制器1000通过I/O模块1008连接到用户界面以提供信息给显微镜的用户控制功能、显微镜的操作或者接收来自该功能和操作的信息，或者用于引起显微镜某些部件受到驱动(例如，可伸缩镜子、台或者物镜的移动)。例如，用户界面可以是阴极射线管(“CRT”)、LCD监控器或者用于向操作者显示信息的触屏显示器。用户界面还可以包括，例如，通过I/O模块1008连接到控制器1000的用于对处理器模块1004传播信息以及选择指令的键盘、鼠标或者触屏装置。

根据主题公开的各个方面，本文所述的方法通过控制器1000执行。具体地，处理器模块1004执行包含在存储器模块和/或存储模块1010中的一个或者多个指令序列。在一个例子中，指令可以从诸如存储模块1010等其他可机器读取介质读入存储器模块1006。在其他例子中，指令可以从I/O模块1008直接读入存储器模块1006，例如，从显微镜的用户控制功能、显微镜的操作或者用于通过用户界面引起显微镜某些部件的驱动(例如，可伸缩镜子、台或者物镜的运动)。包含在存储器欧快1006和/或存储模块1010中的指令序列的执行引起处理器模块1004控制显微镜的功能、显微镜的操作或者显微镜某些部件的驱动(例如，可伸缩镜子、台或者物镜的运动)。例如，调焦操作、图像处理和获取和部件驱动指令可以作为一个或者多个指令序列存储在存储器模块1006和/或存储模块1010中。诸如样品支撑表面和聚光器之间的距离、物镜或者聚光器相对于样品的位置等信息可以通过总线1002从处理器模块1004传递给存储器模块1006和/或存储模块1010进行存储。在一些方面，信息可以通过总线1002从处理器模块1004、存储器模块1006和/或存储模块1010传递给I/O模块1008。之后，信息可以从I/O模块1008传递给操作显微镜的用户。

还可以采用在多个处理排列中的一个或者多个处理器以执行包含在存储器模块1006和/或存储模块1010中的指令序列。在一些方面，可以把硬件布线电路用在软件指令的合适位置或者与软件指令结合使用以实施主题公开的各个方面。因此，主题公开的方面不限于硬件电路和软件的具体结合。

如本文中所使用的术语“可机器读取介质”，或者“可计算机读取介质”是指参与向处理器模块1004提供指令以执行的任何介质。这种介质可以采取很多形式，包括但是不限于，不易挥发的介质、易挥发的介质和传输介质。不易挥发的介质包括，例如光盘或者磁盘，例如存储模块1010。易挥发的介质包括动态存储器，例如存储器模块1006。可机器读取介质或者可计算机读取介质的普通刑事包括，例如，软盘、软磁盘、研判、磁带任何其他磁介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH EPROM、任何其他记忆条或者记忆盒、处理器可以读的任何其他介质。

图19示出提供在计算装置上的用户界面1900，该计算装置构造为可以至少光学地或者在一些例子中电学地配合双结构显微镜。在一些实施例中，可以通过控制器1000的用户界面模块1020生成用户界面1900。

如阐述的，用户界面包括样品显示区域1930、图像参数控制面板1910和文件命名控制1920、1925。样品显示区域1930向用户显示定位在显微镜光学路径中的样品的视觉表征。在一些实施例中，视觉表征可以由用户调整，例如通过缩放、旋转或者使用图像参数控制面板1910中显示的其他调整控制。在其他方面，样品的视觉表征可以由用于呈现界面1900的装置的摄像机接收。例如，如上所述，定位在显微镜的支架中的电子装置可以将样品的视觉表征转换为数字表征，并且通过触摸显示面板在样品显示区域1930呈现数字表征。

图像参数控制面板1910可以提供给用户功能性以改变样品图像的一个或者多个图像参数的视觉外观，包括例如，尤其是亮度控制1912、对比度控制1914和颜色选择1916。图像参数控制面板1910还可以为用户提供文件类型选择功能1918以改变用于存储样品视觉表征快照的文件类型。

用户可以通过气动快门按钮捕获样品视觉表征的快照。例如，在一些实施例中，界面1900可以被呈现在触摸显示面板上，用户可以通过触摸数字快门捕获样品视觉表征的快照。为了存档，界面1900可以提供用于对命名文件1925、命名相簿1930以及选择哪一种文件类型进行存储(例如，jpeg.、tiff.、png)的控制。这种功能性可以有益地使得显微镜的用户能够使用个性化***组织快照以使存储在电子数据库中的期望样品快照在保存之后更易获得，例如，仅仅举出例子，通过基于对话日期、样品类型或者其他来命名相簿，并且通过基于样品特性、图像参数等等来命名文件。

尽管未阐释，界面1900可以提供文件共享性能，例如使用户能够通过电子邮件发送样品快照图像、直接下载到局域网服务器或者与局域网服务器交互，或者使用网络文件共享服务分享。在一些实施例中，界面1900提供用于捕获图像之后编辑样品快照的后期处理工具，例如通过裁剪并且进行图像参数调整。界面1900还可以包括分析工具，例如用于计数、贴标、旋转和/或在捕获样品快照上测量。

旋转实施例附加部件概述

图20A示出台2000上、左和正面立体图，图20B示出台2000的下、右和正面立体图。如图20A-图20B所示，用于和例如本文所描述的双结构显微镜一起使用的X-Y台2000的实施例可以包括构造来***凹口2010的安装块2005，该凹口设置在双结构显微镜的主体的中间部分104C内。在一些实施例中，X-Y台2000可以与本文所描述的任何双结构显微镜一起使用，例如，本文所描述的可旋转显微镜实施例、模块显微镜实施例和可重构显微镜实施例。

在示出的例子中，台2000的安装块2005可以通过快速释放机构2015***凹口2010中。在所示实施例中，快速释放机构2015可以包括倒角旋转元件2020和手柄2025，其中，倒角旋转元件2020构造来与安装块2005上的相应倒角2030牢固配合。当快速释放机构2015旋转时，倒角2020和2030之间的接触力增加从而牢固地配合并且保持安装块2005在合适位置。在其他实施例中可以使用其他合适的可释放紧固机构。

如图21B和图21C中所示，台2000的样品支撑表面2035安装在安装块2005的水平中心轴线2040处或者其下方。安装块2005的中心轴线2040经过安装块2005的竖直中心。在一些方面，安装块2005的水平中心轴线2040和样品支撑表面2035之间的空间关系使得台2000的样品支撑表面2035和物镜的透镜外表面和/或聚光器外表面之间的空间得以保持，而与显微镜处于直立结构或者倒置结构无关，如上述参照图4A和图4B讨论的。为了阐释，当显微镜在之列结构中并且在台2000***凹口2010并且紧固之后，样品支撑表面2035定位在远离物镜2125的透镜外表面和/或聚光器2130的外表面的一端距离处(以D5表示)。当显微镜在倒置结构并且台2000***凹口2010并且紧固时，样品支撑表面2035定位在距物镜2125的透镜外表面和/或聚光器2130外表面基本相同的距离处(以D6表示)。距离D5和D6可以相等或者基本相等。因此，在一些实施例中，样品支撑表面和物镜的透镜外表面的焦距得以保持，而与显微镜是处于直立结构或者倒置结构无关。在一些实施例中，安装块2005的水平中心轴线2040和样品支撑表面2035之间的空间关系使得台2000的样品支撑表面2035和显微镜的聚光器2130外表面之间的空间或者工作距离得以保持，而与显微镜处于直立结构或者倒置结构无关。

如图21B和图21C所示，显微镜的主体在倒置结构和在直立结构中占据的三维区域基本相同，并且在倒置结构和在直立结构中朝着基本相同的方向。在倒置结构中，物镜占据的空间与聚光器在直立结构中占据的空间基本相同。类似地，在倒置结构中，聚光器占据的空间与物镜在直立结构中占据的空间基本相同。由于在所设置为两种结构的工作空间上方显微镜占据了基本相同的空间，所以这可以在显微镜于直立结构和倒置结构之间转换时提供无缝用户体验。

如所示实施例中，可以在显微镜于倒置结构和直立结构之间转换时移除台1900。在其他实施例中，台2000和凹口2010可以连接到显微镜的底座上，使得显微镜的主体可以在不移除台2000的情形下在倒置结构和直立结构之间旋转。

示出的台2000的样品支撑表面2035包括用于保持在倒置显微镜中所使用的两个标准尺寸玻片的插件2045。在其他实施例中，可以使用不同玻片插件代替示出的插件2045。插件是可移除的，并且可以在显微镜处于直立结构时被用于保持样品盘或者样品容器取代。

在一些实施例中，可以通过转动Y轴线旋钮2050和X轴线旋钮2055控制台2000以驱动带2060，用于在Y方向和X方向侧定位台2000的至少上结构2065，使得能够2045获取由插件2045支撑的样品不同部分的图像。上结构2065可以包括带、齿轮或者能够使得至少样品支撑表面2035在Y方向和X方向移动的其他匹配机构。在其他实施例中，可以附加地或者可选择地通过使用数字控制器控制台2000，例如，通过控制器1000与台2000的X和Y驱动电机(未显示)通信。

图21A-图21C示出包括主体可旋转地连接到统一底座的旋转显微镜2100的其他实施例。主体2105包括至少一个轮廓表面。例如，主体2105的上表面和下表面每一者具有对应于底座下部外表面凹形轮廓的凸形轮廓，方便主体的光滑旋转。图21A示出具有主体的显微镜2100在直立结构的轴侧图。主体2100包括上述台2000、具有可旋转套管2199的光学臂2110、用于物镜2125的第一齿轮调焦模块2115和用于聚光器2130的第二齿轮调焦模块2120。

图21B示出可旋转显微镜2100在直立结构的正视图，其中移除第一齿轮调焦模块2115和光学臂2110的下壳体以显示光学臂2110内部的光学路径2190的部件。光学臂2110包括可旋转套筒2199和Dove棱镜2135(图21D中所示)，被定位的该棱镜用于接收表征获取图像的光并且将光传递给反射表面2140，之后将光重新引导经过光学臂2110的目镜2155。在一些实施例中，光学臂2110可以可旋转地连接到主体2105。由于光学臂2110绕着光学路径2190旋转经过光学臂2110，当从与光学臂2110的目镜2155光学连通的成像装置观察时，获得的样品图像可以被旋转。有益地，Dove棱镜2135位于光学路径2190内并且可以自动地和/或人工地纵向旋转，以校准获取图像的旋转。例如，在一些实施例中，可以通过转动套筒2199人工地转动Dove棱镜2135。图21C示出可旋转显微镜2100的实施例，其中主体定位在倒置结构。

图21D示出在棱镜壳体2175内的Dove棱镜2135的近距离视图。在一些实施例中，外壳2175可以与光学臂2110不同的速度旋转。Dove棱镜2175是可以用于倒置图像类型的反射棱镜。Dove棱镜2135成形于截取直角棱镜。进入棱镜斜面的第一平面2160的一束光进行从最长面2165内部的全内反射并且从相对斜面2170出来。经过棱镜2135的图像被翻转，并且由于仅仅发生一种反射，所以图像被倒置但是并没有侧翻转。由于当棱镜2135沿纵向轴线2195转动时，传输的图像以两倍于棱镜2135的速度转动，所以Dove棱镜2135的性质使其作为光束旋转器发生作用。因此，棱镜2135的纵向旋转因此获得图像的双倍的旋转以校准由显微镜和/或光学臂的旋转造成的样品的视觉表征的旋转。在一些实施例中，Dove棱镜2135的纵向轴线2195可以与光学路径2190对准。

在一些实施例中，Dove棱镜2135容纳在内管2175内，内管2175设置在外管2185内。内管2175和外观2185同轴地布置。可以通过设置在内管2175大致一端的套管2199的旋转完成内管2175的旋转。在一些方面，套管2199可以通过螺纹配合、压合或者本领域技术人员公知的其他匹配机械配合方法连接到内管2175上。从而，套管2199的旋转引起内管2175的旋转，反之，内管2175的旋转引起Dove棱镜2135的旋转。附加地或者可替换地，Dove棱镜2135可以通过使用齿轮而自动地旋转，该齿轮布置为在光学臂2110旋转时使内管2175旋转。作为一个例子，齿轮可以布置为提供2:1的传动比，其中光学臂2110一整圈旋转引起Dove棱镜2135半圈旋转。依赖于目标设计，其他传动比也是可接受的。在其他方面，用户还可以人工地旋转内管2175以获得获取图像期望的转动。在其他方面，可以通过例如被控制器1000驱动的步进电机、旋转电机完成，或者线性电机完成Dove棱镜2135的转动。在其他例子中，可以基于加速计读取连接到光学臂2110的电子装置而驱动步进电机、旋转电机完成，或者线性电机。

在一些实施例中，上述Dove棱镜2135可以与本文所述的双结构显微镜一起使用，例如本文所讨论的旋转显微镜实施例、模块显微镜实施例和可重构显微镜实施例。

术语

提供上述说明以使本领域技术人员实施本文所述的各种结构。尽管已经参照各个附图和结构具体描述主题技术，但是应当理解，这些描述仅仅是为了阐释目的而不应当用来限制主题技术的范围。

可能有许多其他方式实施该主题技术。在不脱离该主题技术的范围的情况下，本文描述的各种功能和元素可以与所示的进行不同划分。对这些结构的各种修正对于本领域的技术人员是明显的，本文限定的总原理可以应用到其他结构。因此，在不脱离该主题技术的范围的情况下，本领域技术人员可以对该主题技术做出许多变化和修正。

应当理解，公开的处理步骤层次的具体顺序是示例方法的阐释。基于设计偏好，应当理解，可以重新布置处理步骤层次的具体顺序。一些步骤可以同时执行。所附的方法权利要求示出样品顺序中不同步骤的元素，而并非意味着限制于所示的具体顺序或者层次。

诸如“方面”等短语并不暗示该方面对于主题技术是必要的或者该方面应用于主题技术的所有结构中。与方面相关的公开可以应用到所有机构、或者一个或者多个结构。诸如方面等短语指代一个或者多个方面，反之亦然。诸如“实施例”等短语并不暗示该实施例对于主题技术是必要的或者该实施例应用到主题技术的所有结构。与实施例相关的公开可以应用到所有实施例、或者一个或者多个实施例。诸如实施例等短语指代一个或者多个实施例，反之亦然。

而且，在某种程度上，术语“包括”、“具有”等等用于说明书或者权利要求书，由于“包含”在权利要求中使用时作为过渡词解释，因此上述术语旨在以类似于术语“包含”的方式进行包容。

本文中使用单词“示例性的”以表示“作为例子、示例或者阐释起作用”的意思。本文以“示例性的”描述的任何实施例不是必须解释为比其他实施例优选或者有益。

单数形式的元件除非具体描述，否则并非意味着“一个以及仅仅一个”，而是指“一个或者更多”。术语“一些”指代一个或者更多。对本领域技术人员所知晓的或者之后即将知晓的本公开中各种结构中元件的所有结构和功能等同物通过引用直接包含在本文中，旨在包括与该主题中。而且，本文公开的任何内容都并非旨在贡献给公众，与该公开是否明确记载在上述说明书中无关。

Claims

1.一种显微镜，其包括：

主体，其包括第一部分、第二部分和中间部分，所述中间部分在所述第一部分和第二部分之间延伸，其中，所述主体在旋转联轴器处能够旋转地连接到所述底座，所述旋转联轴器界定旋转轴线；

一个或者多个物镜，其连接到所述第一部分；

聚光器，其连接到所述第二部分；

光学臂，所述光学臂设置成靠近所述主体的所述第一部分，所述光学臂布置在所述一个或者多个物镜的光学路径内，其中，所述光学臂能够枢转地连接到所述主体的所述第一部分，并且构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线旋转；以及

设置在所述光学臂的远端部的支架，所述支架构造来容纳用于获取和显示图像的电子装置，并且使所述电子装置与所述光学臂的光学路径对准；

其中，在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时，所述一个或者多个物镜和所述聚光器在倒置结构中定位，使得所述一个或者多个物镜位于光源下方；并且

其中，在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时，所述一个或者多个物镜和所述聚光器在直立结构中定位，使得所述一个或者多个物镜位于所述光源上方。

7.根据权利要求6所述的显微镜，还包括快速释放机构，所述快速释放机构构造为配合所述安装块的倒角面以将所述安装块紧固到所述显微镜的所述主体。

9.根据权利要求1所述的显微镜，还包括定位在所述光学臂内的Dove棱镜。

10.根据权利要求9所述的显微镜，还包括定位在所述光学臂上的用于人工地旋转所述Dove棱镜的套筒，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

11.根据权利要求9所述的显微镜，还包括用于人工地旋转所述Dove棱镜的齿轮传动装置或者机械电机，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

12.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述支架构造来容纳并且紧固电子装置，所述电子装置包括移动通信装置、平板电脑、笔记本、PDA、数码相机、便携式游戏机或者便携式计算机中的一个。

13.根据权利要求1所述的显微镜，还包括横向地设置在所述主体上的第一调焦旋钮和第二调焦旋钮，其中，所述第一调焦旋钮设置在所述主体的所述第一部分近侧，所述第二调焦旋钮设置在所述主体的所述第二部分近侧；其中，所述第一调焦旋钮和所述第二调焦旋钮构造为沿着由所述一个或者多个物镜界定的光学轴线调整所述一个或者多个物镜的位置。

14.根据权利要求1所述的显微镜，其中，所述主体的所述第一部分包括与具有凹形轮廓的所述底座的所述下部的表面对应的具有凸形轮廓的表面。

15.一种用于组装旋转显微镜的方法，所述方法包括以下步骤：

将至少一个物镜和光源安装到显微镜主体；

将所述显微镜主体能够旋转地连接到统一显微镜底座，所述主体构造为在旋转联轴器处绕着旋转轴线旋转，使得所述至少一个物镜和所述光源在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在倒置结构中定位，以使所述至少一个物镜位于所述光源下方，以及使得所述至少一个物镜和所述光源在所述主体绕着所述旋转轴线旋转时在直立结构中定位，以使所述至少一个物镜位于所述光源上方；将光学臂能够枢转地连接到所述主体上，所述光学臂构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线进行枢转，所述光学臂布置在所述至少一个物镜的光学路径内；并且

将支架安装在所述光学臂的远端部的，所述支架构造来容纳用于获取和显示图像的电子装置，并且使所述电子装置与所述光学臂的光学路径对准。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括将台能够释放地安装到在所述至少一个物镜和所述光源之间的所述主体上，其中，所述台远离安装块的对称轴线安装，使得所述台的样品支撑表面在所述主体从所述直立结构旋转到所述倒置结构时保持与所述至少一个物镜的距离。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括提供用于从所述主体移除所述台的快速释放机构。

18.根据权利要求15所述的方法，还包括在所述光学臂内提供Dove棱镜。

19.根据权利要求18所述的方法，还包括提供用于旋转所述Dove棱镜的装置，以校准由所述光学臂旋转引起的样品视觉表征的旋转。

20.一种显微镜***，其包括：

支架，其设置在所述光学臂的远端部，所述支架构造为将电子装置的光学输入与所述光学臂的光学路径对准；

其中，所述光学臂能够枢转地连接到所述主体；并且

其中，所述光学臂构造为相对于所述显微镜绕着在横向延伸的枢转轴线旋转。

21.根据权利要求20所述的显微镜***，其中，所述支架的大小设计为容纳电子装置，所述电子装置包括移动装置、智能手机、平板电脑、笔记本、PDA、或者便携式计算机中的一个。

22.根据权利要求20所述的显微镜***，其中，所述光学臂包括构造为绕着所述枢转轴线旋转的Dove棱镜。

23.根据权利要求20所述的显微镜***，还包括构造为在所述电子装置上运行的应用程序，以接收用于管理从所述显微镜的所述光学臂接收的图像数据和控制所述显微镜的操作中一个或者两者的用户输入。

24.根据权利要求23所述的显微镜***，其中，所述应用程序配置为能够对用于所述图像数据的至少一个图像参数进行用户修改。

25.根据权利要求23所述的显微镜***，其中，所述应用程序配置为能够对用于所述图像数据的相簿名称和文件名称中的一个或者两者进行用户选择。

26.根据权利要求20所述的显微镜***，其中，所述显微镜包括构造为从直立结构转换为倒置结构的旋转显微镜。