CN1143194A - 体视显微镜 - Google Patents

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赵炳熙
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Abstract

一种对物样进行观察和照相的体视显微镜，它具有第一和第二光路，它们既把内光源产生的光导向物样，又把从物样反射的光导向第一目镜和第二目镜。拍摄照片时，光路切换装置选择性地切换第一或者第二光路，把光反射到照相装置。于是，在拍摄照片时，是两个光路把光反射到照相装置，而不需要附加的光源。为了防止重象，采用偏振器，使来自光源的光不致与由物样反射的光互相重叠。

Description

体视显微镜
本发明涉及一种体视显微镜，具体而言，涉及一种只用一个内光源就可以在其中同时进行对物体的观察和照明，并可防止在接目镜部件上出现重象的体视显微镜。
通常，显微镜是一种由透镜或多透镜组合所组成的光学仪器，用于对微小物体放大成象。
近年来，已普遍使用具有两个接目镜部件以三维方式观察样品(物体)的体视显微镜。
然而，在通常所用的体视显微镜中，当观察者沿物镜组光轴照明样品时，在接目镜上会出现一种重象(一种不需要的象或假象)。从光源发出的光和从样品反射的光互相重迭，同时进入接目镜部件从而形成这种重象。由此，就不可能对样品进行细微观察。
再有，在观察者拟对经放大的样品的象进行照相时，除了内照明之外还需要一个诸如荧光照明，纤维照明等的外部照明***。那种内照明***的光量对于要进行放大象的照相是不够的。这种需求会使显微镜的结构复杂化，并增加制造成本。
由此，本发明的目的在于提供一种能够清晰地观察物体，并能避免用内照明装置沿光轴照明物体样品时在接目镜部件上出现重象的体视显微镜。
本发明的再一个目的是提供一种能够选择性地切换光轴，从而可以同时进行对物体的观察和照相的体视显微镜。
本发明的其他目的和优点当中的一部分将在下面的说明中予以陈述，另一部分将从该说明中愈见清楚，或者可通过本发明的实施例得以了解。由所附各权利要求中特别指出的技术特征及其组合可实现和得到本发明的目的及优点。
为实现上述目的，同时也根据本发明的目的作为对发明的概括和一般的描述，本发明提供一种体视显微镜，它包括一个光源；一个用于形成第一光路的第一透镜***，该***具有第一目镜组，第一物镜组和第一反射装置，该反射装置用于将光源发出的光通过第一物镜组反射到物体，再把从物体反射的光反射到第一目镜组；一个用于形成第二光路的第二透镜***，该***具有第二目镜组，第二物镜组和第二反射装置，该反射装置用于将光源发出的光通过第二物镜组反射到物体，再把从物体反射的光反射到第二目镜组；拍摄观察者所观察物体的照片的照相装置，以及用于选择性地切换第一和第二反射光路之一进入照相装置的光路切换装置。
另一方面，本发明提供一种体视显微镜，其中光路切换装置包括一个反射镜盒，盒上固定着第一或第二反射装置，该切换装置还包括固定在该反射镜盒上的第三反射装置，该反射镜盒可移动地安装在体视显微镜的主体上，从而在利用该反射镜盒使第三反射装置位于上述光路之一时，可以把第一或第二光路的光反射到照相装置上。
再一方面，本发明提供的体视显微镜还包括防止在每个目镜组上出现重象的装置。
另一方面，本发明提供的体视显微镜中，其中防止出现重象的装置包括，设在光源和第一反射元件之间的第一偏振滤光器，设在光源和第二反射元件之间的第二偏振滤光器，设在第一反射元件和第一目镜组之间的第三偏振滤光器，以及设在第二反射元件和第二目镜组之间的第四偏振滤光器。
再一方面，本发明提供的体视显微镜中，其中能通过第一偏振滤光器的光波不同于能通过第三偏振滤光器的光波，但与能通过第四偏振滤光器的光波相同；能通过第二偏振滤光器的光波不同于能通过第四偏振滤光器的光波，但与能通过第三偏振滤光器的光波相同。
需知，上述之一般性说明和下面的详述说明都只是示范性的和说明性的，并不是对本发明的限制。
***并构成本说明书一部分的各幅附图图解地说明本发明的一种具体实例，并与本说明书一起说明本发明的原理。其中：
图1表示按照本发明一个优选实例的体视显微镜的前视图；
图2表示按照本发明一个优选实例的体视显微镜的右侧视图；
图3表示按照本发明一个优选实例的体视显微镜的光学***的示意图；
图4表示装有图3所示光学***的体视显微镜的示意前视图；
图5表示装有图3所示光学***的体视显微镜的平面示意图；
图6表示装有图3所示光学***的体视显微镜的左侧示意图；
图7表示装有图3所示光学***的体视显微镜的右侧示意图；
图8表示在光轴被切换时的光学***示意图。
一种可以观察样品又可以对样品照相的体视显微镜，它具有第一和第二光路，即可将镜内的产生的光直接照射到物样的光路，和可将从物样反射的光直接照射到第一和第二目镜的光路。在拍摄照片时，一个光路切换装置可选择性地把第一和第二反射光路中的一个光路切入到照相装置。由此，在拍摄照片时两个光路都把光反射到该照相装置，而无需附加光源。为防止重象，利用偏振器防止自光源发出的光和自物样反射的光互相重迭。
下面将对本发明优选实例进行详细的介绍，各幅附图说明其中一个实例。各附图中相同的参考数字标号均表示相同的或相类似的部件。
图1和2分别表示按照本发明优选实例体视显微镜的前视图和右侧视图。参考标号1表示显微镜主体。
主体1的前上方部位设有一对目镜部件3和5，主体下部设有带一对变焦透镜组的物镜部件7。另外，一对调节杆9a和9b分别安装在主体1的左右两侧，用以通过协调物镜部件7的变焦透镜组来调节放大率。此外，在主体1的后上方部位设置一个内照明部件11。
支承13上可以安装一个诸如照相机(未示出)那样的图象记录装置，用以有选择地记录物样的放大象。图象记录体可以是一种辐射灵敏胶片，或者一种如电荷耦合装置(CCD)那样的辐射灵敏半导体器件。
图3表示按照本发明体视显微镜的光学***，图4～7表示装有图3所示光学***的体视显微镜示意图。该光学***包括，在物镜部件7内的一对物镜组7a和7b，他们的光轴分别为L1和L2。一对半反射元件15和17分别设在沿着光轴L1和L2的各自物镜组7a和7b的上方，以便把物样S的象引入目镜部件3和5。半反射元件17被固定安置于可在主体1内滑动的反射镜盒23上。
反射镜盒23上固定一个第一反射元件21，镜盒23有一个伸到主体1外面的变换手柄25，以此使观察者可以通过调节该变换手柄25选择性地移动反射镜盒23。由此，随着反射镜盒23的运动，可以使半反射元件17或者第一反射元件21选择性地定位在物镜组7b的光轴L2上。
该光学***还包括位于内照明部件11中的光源27。一对聚光透镜28和30彼此相对，并且在它们之间***光源27。第二和第四反射元件29和33把来自聚光透镜28的光传到半反射元件15，并且沿着光轴L1照明物样S。第三和第五反射元件31和35将来自聚光透镜30的光传到半反射元件17，以使沿着光轴L2照明物样S。
半反射元件和第一反射元件从互不相同的方向反射光。从光源27发出的光经由聚光透镜28和30分别射到第二和第三反射元件29和31。传送到第二和第三反射元件29和31的光分别被反射到第四和第五反射元件33和35，并通过每个半反射元件15和17和每个物镜组7a和7b照明物样S。另外，从物样S反射的光分别通过半反射元件15和17，沿着每个光轴L1和L2被导入目镜部件3和5。
在上述的体视显微镜中，半反射元件17和第一反射元件21被固定到可在主体1中滑动的反射镜盒23上。在通过目镜部件3和5观察物样之后，如果通过移动反射镜盒23使第一反射元件21移到半反射元件17在光轴L2上的位置处，则因为半反射元件17经运动而偏离光轴L2，从光源27，经第三和第五反射元件31和35传到半反射元件17的光就不能被引导到物样S。从物样S，通过物镜组7b反射到第一反射元件21的物象光也不会被导入目镜部件5。但是，由于第一反射元件21移到光轴L2上，将使物象光经过第六反射元件37而导入照相装置19。对此将在下文参照附图8作更为详细的描述。
此外，反射镜盒23设置一截光装置，用以使从光源27传送到半反射元件17的光和从目镜部件引入的光不致对从物样经过第一反射元件21引到照相装置19的光产生影响。在本实例中，作为截光装置的黑层21a被涂在第一反射元件21的背面。黑层21a吸收通过半反射元件17的光和由目镜部件5导入的光。
在上述体视显微镜中，当接通光源27对物样S进行观察时，从光源27发出的光分别经过第二和第四反射元件29和33，以及第三和第五反射元件31和35被引导到半反射元件15和17。所述的光随之通过图3所示之每个物镜组7a和7b，照明物样S。
由此，观察者可通过目镜部件3和5观察到物样S；目镜部件3和5分别位于半反射元件15和17的上方(见图4)。此时，借助与每个物镜组7a和7b同步的调节杆9a和9b可调节对物样S的放大率。
如上所述，在完成观察物样S之后，沿图3所示箭头E的方向移动反射镜盒23，使半反射元件17偏离光轴L2，而把第一反射元件21定位到光轴L2上(如图8所示)。此时，从光源27发出的光，不会经由半反射元件17传送到光轴L2，而是经由半反射元件15传送到光轴L1。于是，沿光轴L1引入到物样，并且随之从物样S反射的光经由第一和第六反射元件21和37被导入照相装置19，从而拍摄物样S放大象的照片。
换一种方式，可以把记录物象的装置采用光学方式耦合到第一光路，同时光开关以光学方式选择性地把该记录装置与第二光路连接起来，采用这种方式，用来自两个光路的光照明物体来记录物象。
所述体视显微镜包括用来吸收由于物样S的漫反射所引起的重象的装置。
第一和第二偏振滤光器4和6吸收形成漫反射的光波。第一和第二偏振滤光器4和6分别放置在半反射元件15和目镜部件3之间，以及半反射元件17和目镜部件5之间。另外，分别具有第三和第四偏振滤光器8a和10a的滤光器组件8和10被分别安置在第二反射元件29和第四反射元件33之间，以及第三反射元件31和第五反射元件35之间。转动滤光器组件8和10，可以调节通过组件的光波方向(见图3和6)。
适当地转动滤光器8和10，可将从物样S反射并通过第一偏振滤光器4的光波调节到与从光源27发出并通过第四偏振滤光器10a的光波的偏振方向相互垂直，可将从物样S反射并通过第二偏振滤光器6的光波调节到与从光源27发出并通过第三滤光器8a的光波的偏振方向相互垂直。
换言之，当接通内照明部件11的光源27时，光源27所发出的光由聚光透镜28和30聚光，并且由第二和第三反射元件29和31分别射向偏振滤光器8a和10a。
这时，第三偏振滤光器8a只容许沿箭头A方向的光波通过，并吸收留下的光波。于是，沿箭头A方向的光波经由半反射元件15，沿着光轴L1被导入物样S。沿着光轴L1传送到物样S的光波被反射至半反射元件17，但不能被导向目镜5，因为第二偏振滤光器6只允许具有相对于箭头A垂直，即箭头D方向的光波通过，从而不致在目镜部件5上出现重象。
由于能通过第三偏振滤光器8a的光波不同于能通过第二偏振滤光器6的光波，所以从物样S反射到目镜3的光不会对从光源27发出的光产生影响。
此外，第四偏振滤光器10a只容许沿箭头B方向的光波通过，并吸收其余光波。于是，沿箭头B方向的光波经由半反射元件17，沿着光轴L2被导向物样S。沿着光轴L2传送到物样S的光波被反射到半反射元件15，但不能经由第一偏振器4导向目镜3，因为第一偏振滤光器4只容许相对于箭头B垂直，即箭头C方向的光波通过，于是，由不使在目镜部件3上出现重象而得以获得清晰之物象。
由于可以通过第四偏振滤光器10a的光波不同于可以通过第一偏振滤光器4的光波，所以从物样S反射至目镜5的光不会对光源27发出的光产生影响。
如上所述，由于本发明之体视显微镜只用一个内光源，而不用任何外部光源实行观察与照相，所以这种显微镜结构简单，造价降低。
另外，由于采用各偏振滤光器，可以避免重象，所以能获得比较清晰的象。
本技术领域的技术人员很清楚，还可对本发明的体视显微镜作出各种改进和变型，这样的显微镜的构成均不偏离本发明范围及精神。
考虑本说明书及所公开的本发明实例，本领域的技术人员对本发明的它种实施方式将是一目了然。本意在于本说明以及实例仅作为举例；本发明的准确范围和精神要由权利要求书给出。

Claims (19)

1、一种观察物样用的体视显微镜，其特征在于包括：
一个光源；
第一光路，它包括：
第一目镜组，
第一物镜组，
第一反射元件，用于将光源发出的光通过第一物镜组反射到物样，并将从物样反射的光反射至第一目镜组；
第二光路，它包括：
第二目镜组，
第二物镜组，
第二反射元件，用于将光源发出的光通过第二物镜组反射到物样，并将从物样反射的光反射至第二目镜组；
拍摄物样照片的照相装置；
光路切换装置，用于选择地切换第一和第二光路之一，使光反射至照相装置。
2、如权利要求1所述的体视显微镜，其特征在于：所述的光路切换装置包括一个其上固定安装有第一或第二反射装置的反射镜盒，该反射镜盒上固定安装第三反射装置，反射镜盒可移动地安装在体视显微镜的主体中，从而在通过移动反射镜盒而把第三反射装置移到两个光路之一时，可将第一光路或第二光路的光反射到照相装置上。
3、如权利要求2所述的体视显微镜，其特征在于：所述光路切换装置还包括一个截光装置，使光源发出的光不致被引入照相装置。
4、如权利要求3所述的体视显微镜，其特征在于：所述截光装置由涂在第三反射装置上的黑层组成。
5、如权利要求2所述的体视显微镜，其特征在于：所述反射镜盒包括一个伸到主体外的变换手柄，以使观察者手动地调节反射镜盒。
6、如权利要求1所述的体视显微镜，其特征在于：还包括防止在每个目镜组上出现重象的装置。
7、如权利要求6所述的体视显微镜，其特征在于：所述防止重象的装置包括：
光源与第一反射装置之间的第一偏振滤光器，
光源与第二反射装置之间的第二偏振滤光器，
第一反射装置与第一目镜组之间的第三偏振滤光器，
第二反射装置与第二目镜组之间的第四偏振滤光器。
8、如权利要求7所述的体视显微镜，其特征在于：通过第一偏振滤光器的光波不同于通过第四偏振滤光器的光波；通过第二偏振滤光器的光波不同于通过第三偏振滤光器的光波。
9、如权利要求8所述的体视显微镜，其特征在于：把第三和第四偏振滤光器分别安装在滤光器组件中，转动这些皮滤光器组件，可以各自地调节通过第三偏振滤光器和第四偏振滤光器的光波。
10、一种观察物样用的体视显微镜，其特征在于包括：
一个发出辐射的光源；
第一目镜和第二目镜；
把光源的辐射导向物样的第一和第二光路；
把物样反射的辐射导向第一目镜和第二目镜的第三和第四光路；
处在第一光路中的第一偏振器和处在第四光路中的第二偏振器，第一和第二偏振器具有第一偏振取向；
处在第二光路中的第三偏振器和处在第三光路中的第四偏振器，第三和第四偏振器具有与第一偏振取向不同的第二偏振取向。
11、如权利要求10所述的体视显微镜，其特征在于：第一和第三光路包含共用的光学元件，第二和第四光路也包含共用的光学元件。
12、如权利要求11所述的体视显微镜，其特征在于：还包含记录物象的装置和把光导向该记录物象装置的装置。
13、如权利要求12所述的体视显微镜，其特征在于：所述记录物象的装置包含辐射灵敏胶片。
14、如权利要求12所述的体视显微镜，其特征在于：所述记录物象的装置包含一个电荷耦合器件。
15、一种观察物样和记录物样象用的体视显微镜，其特征在于包括：
一发出辐射的光源；
第一目镜和第二目镜；
用来把光源的辐射导向物样和把物样反射的辐射导向第一目镜和第二目镜的第一和第二光路；
记录物样的象的装置；
用来切换第一或第二光路，以便把光反射到记录物样象的装置去的光路开关。
16、如权利要求15所述的体视显微镜，其特征在于：以光学方式把记录物象的装置耦合到第一光路，同时光学开关以光学方式把记录装置连接到第二光路。
17、如权利要求15所述的体视显微镜，其特征在于：所述记录物象的装置包含辐射灵敏的胶片。
18、如权利要求15所述的体视显微镜，其特征在于：所述记录物象的装置包含一个电荷耦合器件。
19、如权利要求16所述的体视显微镜，其特征在于：还包括用于防止在第一和第二光路中形成重象的装置。
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