專利名稱：同軸出光式數(shù)字顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)數(shù)字顯微鏡技術(shù)，尤指一種同軸出光式的數(shù)字顯微鏡。
背景技術(shù)：
數(shù)字顯微鏡的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，特別是手持式的數(shù)字顯微鏡問(wèn)世后，更擴(kuò)大了可能的應(yīng)用范圍和提升了使用上的便利性。然而，在運(yùn)作上，手持式數(shù)字顯微鏡與待測(cè)物間的光線常常會(huì)影響數(shù)字顯微鏡的成像品質(zhì)。受限于光線的強(qiáng)度和光線的角度，現(xiàn)有的手持式數(shù)字顯微鏡在待測(cè)物表面細(xì)節(jié)的影像清晰度和立體感的表現(xiàn)方面并不理想，造成觀察者難以清楚得知待測(cè)物表面的細(xì)微狀況。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，如何改善手持式數(shù)字顯微鏡對(duì)于待測(cè)物表面細(xì)節(jié)的影像清晰度和立體感，實(shí)在是業(yè)界有待解決的問(wèn)題。本說(shuō)明書提供了一種數(shù)字顯微鏡的實(shí)施例，其包含有一影像感測(cè)電路，其上具有一影像感測(cè)區(qū)；一第一物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列；一發(fā)光裝置，設(shè)置于該軸線之外，且其發(fā)出的光線不與該軸線同軸；一光線轉(zhuǎn)向器，設(shè)置于該軸線之外，用于將該發(fā)光裝置發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向；以及一分光裝置，位于該軸線上，用來(lái)改變?cè)摴饩€轉(zhuǎn)向器傳來(lái)的光線的路徑，以提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線；其中該第一物鏡位于該影像感測(cè)區(qū)與該分光裝置之間。本說(shuō)明書提供了一種數(shù)字顯微鏡的實(shí)施例，其包含有一影像感測(cè)電路，其上具有一影像感測(cè)區(qū)；一物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列；一發(fā)光裝置，設(shè)置于該軸線之外，用于朝向不與該軸線同軸的方向發(fā)出光線；一光線轉(zhuǎn)向器，設(shè)置于該軸線之外，用于將該發(fā)光裝置發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向；一分光裝置，位于該軸線上，用于改變?cè)摴饩€轉(zhuǎn)向器傳來(lái)的光線的路徑，以提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線；一防反光裝置，設(shè)置于該分光裝置相對(duì)于該光線轉(zhuǎn)向器的一側(cè)，用于接收經(jīng)由該分光裝置透射過(guò)來(lái)的透射光；一第一偏光片，設(shè)置在該發(fā)光裝置到該分光裝置的光學(xué)路徑上；以及一第二偏光片，設(shè)置在該分光裝置到該影像感測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑上；其中該第一偏光片與該第二偏光片兩者的偏光角度實(shí)質(zhì)上垂直，且該物鏡位于該影像感測(cè)區(qū)與該分光裝置之間。前述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之一是，可以使數(shù)字顯微鏡所得到的待測(cè)物表面細(xì)節(jié)的影像， 具有更良好的清晰度和立體感，讓觀察者能清楚地獲得待測(cè)物表面的細(xì)微狀況。前述實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)是，可減少發(fā)光裝置所需的發(fā)光元件個(gè)數(shù)，更能節(jié)省數(shù)字顯微鏡運(yùn)作時(shí)所需的能源。


圖1為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第一實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。
圖2為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第二實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖3為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第三實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖4為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第四實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖5為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第五實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖6為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第六實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖7為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第七實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。圖8為本發(fā)明的手持式數(shù)字顯微鏡的第八實(shí)施例簡(jiǎn)化后的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明100,200,300,400,500,600,700,800 數(shù)字顯微鏡102軸線104標(biāo)的物件110影像感測(cè)電路112影像感測(cè)區(qū)120、890物鏡130發(fā)光裝置140,240,340光線轉(zhuǎn)向器150分光裝置162、164、678、680、780 偏光片242凸透鏡342入光面344反射區(qū)346出光面470、570、670、770 防反光裝置572反射件574固定件576反射面
具體實(shí)施例方式以下將配合相關(guān)圖式來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。在這些圖式中，相同的標(biāo)號(hào)表示相 同或類似的組件。在說(shuō)明書及后續(xù)的權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來(lái)指稱特定的元件。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)可理解，同樣的元件可能會(huì)用不同的名詞來(lái)稱呼。本說(shuō)明書及后續(xù)的權(quán)利要求并不 以名稱的差異來(lái)做為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來(lái)做為區(qū)分的基準(zhǔn)。在 通篇說(shuō)明書及后續(xù)的權(quán)項(xiàng)當(dāng)中所提及的「包含」為一開放式的用語(yǔ)，故應(yīng)解釋成「包含但不 限定于...」。圖1所繪示為本發(fā)明第一實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡100簡(jiǎn)化后的示意 圖。在本實(shí)施例中，數(shù)字顯微鏡100具有一中空的管狀殼體(未繪示于圖中)。在 數(shù)字顯微鏡100的管狀殼體內(nèi)，包含有一影像感測(cè)電路110、一物鏡120、一發(fā)光裝置 (Luminance Device) 130、一光線轉(zhuǎn)向器(Light Redirector) 140、以及一分光裝置(BeamSplitter) 150。影像感測(cè)電路 110 包含有一或多個(gè) CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)感測(cè)器、CCD (ChargeCoupled Device)感測(cè)器、CMOS/CCD 混合式感測(cè)器、 CID (Charge InjectionDevice)感測(cè)器、或是其他感光元件，用來(lái)感測(cè)一標(biāo)的物件104表面的影像，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的影像訊號(hào)。如圖所示，影像感測(cè)電路110上會(huì)有一影像感測(cè)區(qū)112， 讓從標(biāo)的物件104的表面反射回來(lái)的光線能入射到影像感測(cè)電路110中的感測(cè)器。在一實(shí)施例中，影像感測(cè)電路110除了會(huì)透過(guò)一預(yù)定的傳輸接口(例如USB接口、 1394接口等等)，將產(chǎn)生的影像訊號(hào)回傳給耦接的電腦或檢測(cè)系統(tǒng)(未繪示于圖中)外，還會(huì)透過(guò)該傳輸接口自該電腦或檢測(cè)系統(tǒng)接收數(shù)字顯微鏡100運(yùn)作所需的電力。在數(shù)字顯微鏡100中，物鏡120、影像感測(cè)電路110的影像感測(cè)區(qū)112、以及分光裝置150是沿著一軸線102排列，且物鏡120是位于影像感測(cè)區(qū)112與分光裝置150之間。實(shí)作上，可將物鏡120與影像感測(cè)區(qū)112的間距設(shè)計(jì)成可依需要調(diào)整的架構(gòu)，以增加數(shù)字顯微鏡100的可用倍率。例如，在數(shù)字顯微鏡100的殼體中，可設(shè)置一伸縮管組件，讓物鏡120或影像感測(cè)電路110可在該伸縮管組件的內(nèi)部沿著軸線102移動(dòng)，以調(diào)整數(shù)字顯微鏡100的焦距或倍率。或者，亦可利用一或多個(gè)導(dǎo)引元件(例如導(dǎo)引桿、導(dǎo)引條、螺紋等構(gòu)造)，搭配適當(dāng)?shù)倪B結(jié)構(gòu)造與物鏡120或影像感測(cè)電路110連接，使物鏡120或影像感測(cè)區(qū)112可藉由在導(dǎo)引元件上滑動(dòng)或旋動(dòng)的方式，沿著軸線102移動(dòng)。在數(shù)字顯微鏡100中，為避免影響到從標(biāo)的物件104的表面反射回來(lái)的光線進(jìn)入影像感測(cè)電路Iio的路徑，會(huì)將發(fā)光裝置130設(shè)置于軸線102之外的地方。另外，由于數(shù)字顯微鏡100是手持式的裝置，為了便于使用和握持，數(shù)字顯微鏡100的體積和寬度不能設(shè)計(jì)的太大，使得數(shù)字顯微鏡100的殼體內(nèi)部空間相當(dāng)受限。將發(fā)光裝置130設(shè)置成直接朝向分光裝置150發(fā)光的配置方式，需要較寬的殼體空間，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)字顯微鏡100的寬度增加。 因此，在圖1的實(shí)施例中，發(fā)光裝置130是設(shè)置成朝向不與軸線102同軸的方向發(fā)光，且不直接朝向分光裝置150發(fā)光。亦即，從發(fā)光裝置130直接射出的光線并不會(huì)與軸線102同軸，也不會(huì)直接進(jìn)入分光裝置150，藉以使數(shù)字顯微鏡100的殼體能具有較小的寬度。實(shí)作上，發(fā)光裝置130可用LED裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，以節(jié)省所需的電力。光線轉(zhuǎn)向器140也是設(shè)置于軸線102之外，以免影響到從標(biāo)的物件104的表面反射回來(lái)的光線進(jìn)入影像感測(cè)電路110的路徑。光線轉(zhuǎn)向器140會(huì)將發(fā)光裝置130發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向分光裝置150的方向。在一實(shí)施例中，光線轉(zhuǎn)向器140可用光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)。分光裝置150會(huì)改變從光線轉(zhuǎn)向器140傳來(lái)的光線的路徑，提供與軸線102同軸 (coaxial)并實(shí)質(zhì)上沿著軸線102輸出的光線，以照明標(biāo)的物件104的表面，并使從標(biāo)的物件104的表面反射回來(lái)的光線沿著軸線102進(jìn)入影像感測(cè)電路110。由于光線從數(shù)字顯微鏡100照射到標(biāo)的物件104表面的路徑，以及光線從標(biāo)的物件104的表面反射回來(lái)進(jìn)入影像感測(cè)電路110的路徑，兩者都是沿著軸線102，所以數(shù)字顯微鏡100所得到的與標(biāo)的物件104表面的粗糙度(Roughness)或平整度(Smoothness)相關(guān)的細(xì)節(jié)影像，會(huì)比現(xiàn)有的數(shù)字顯微鏡來(lái)得更清晰和更有立體感，讓觀察者能更清楚地得知標(biāo)的物件104表面的細(xì)微狀況，例如刮痕、水痕等高低起伏細(xì)節(jié)。實(shí)作上，可利用一或多個(gè)導(dǎo)引元件(例如導(dǎo)引桿、導(dǎo)引條等構(gòu)造)，搭配適當(dāng)?shù)倪B結(jié)構(gòu)造與分光裝置150連接，使分光裝置150可藉由在導(dǎo)引元件上滑動(dòng)的方式，沿著軸線 102移動(dòng)。當(dāng)分光裝置150沿著軸線102移動(dòng)時(shí)，光線轉(zhuǎn)向器140也要隨著一起移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)。由前述可知，發(fā)光裝置130所發(fā)出的光線，經(jīng)由光線轉(zhuǎn)向器140和分光裝置150的光學(xué)作用，最后會(huì)轉(zhuǎn)成與軸線102同軸且實(shí)質(zhì)上沿著軸線102輸出的光線。因此，發(fā)光裝置 130所發(fā)出的大部分光線都可以被有效地利用在照明標(biāo)的物件104上。這樣的設(shè)計(jì)可大幅提升發(fā)光裝置130的光利用效率，減少所需的發(fā)光元件個(gè)數(shù)。例如，以LED裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光裝置130時(shí)，只需要使用一個(gè)LED便可提供數(shù)字顯微鏡100足夠的照明光線，能有效節(jié)省數(shù)字顯微鏡100運(yùn)作時(shí)所需的能源。在另一實(shí)施例中，會(huì)在發(fā)光裝置130到分光裝置150的光學(xué)路徑上加設(shè)一偏光片 162，并在分光裝置150到影像感測(cè)區(qū)112的光學(xué)路徑上，沿著軸線102加設(shè)一偏光片164， 且偏光片162與偏光片164兩者的偏光角度實(shí)質(zhì)上垂直。偏光片162可設(shè)置于發(fā)光裝置 130與光線轉(zhuǎn)向器140之間，或是光線轉(zhuǎn)向器140與分光裝置150之間。偏光片164可設(shè)置于分光裝置150與物鏡120之間，或是物鏡120與影像感測(cè)區(qū)112之間。實(shí)作上，還可將偏光片162利用適當(dāng)?shù)倪B接機(jī)構(gòu)(例如樞接方式)設(shè)置成可移動(dòng)式或可旋轉(zhuǎn)式，讓使用者可將偏光片162自發(fā)光裝置130到分光裝置150的光學(xué)路徑上移開。相仿地，也可將偏光片164利用適當(dāng)?shù)倪B接機(jī)構(gòu)(例如樞接方式)設(shè)置成可移動(dòng)式或可旋轉(zhuǎn)式，讓使用者可將偏光片164自軸線102上移開。當(dāng)偏光片162不在發(fā)光裝置130到分光裝置150的光學(xué)路徑上，或是偏光片164 不在軸線102上時(shí)，影像感測(cè)電路110所檢測(cè)到的標(biāo)的物件104的影像，主要會(huì)是基于由發(fā)光裝置130所發(fā)出，并自標(biāo)的物件104的表面沿著軸線102反射回來(lái)的光線所獲得。當(dāng)偏光片162位于發(fā)光裝置130到分光裝置150的光學(xué)路徑上，且偏光片164位于軸線102上時(shí)，影像感測(cè)電路110所檢測(cè)到的標(biāo)的物件104的影像，主要會(huì)是基于由其他環(huán)境光源所發(fā)出，并由標(biāo)的物件104的表面漫射回來(lái)的光線所獲得。藉由移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)偏光片162及/或偏光片164的方式，使用者能夠獲得不同光源下的觀測(cè)影像并進(jìn)行比較，進(jìn)而對(duì)標(biāo)的物件104表面的粗糙度或平整度相關(guān)的細(xì)節(jié)有更相對(duì)性的了解。圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡200簡(jiǎn)化后的示意圖。在圖2的實(shí)施例中，數(shù)字顯微鏡200的光線轉(zhuǎn)向器240是用一反射面(例如一鏡面或是一高反射性表面)來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，在分光裝置150的一側(cè)，亦即光線轉(zhuǎn)向器240與分光裝置150之間，還設(shè)置有一凸透鏡對(duì)2。當(dāng)發(fā)光裝置130產(chǎn)生的光線照射到光線轉(zhuǎn)向器240時(shí)，會(huì)被反射至凸透鏡M2，再射向分光裝置150。在另一實(shí)施例中，凸透鏡242會(huì)將光線轉(zhuǎn)向器240反射過(guò)來(lái)的光線轉(zhuǎn)換成實(shí)質(zhì)上平行的光線射向分光裝置150，使得從分光裝置150射向標(biāo)的物件 104的光線，會(huì)是實(shí)質(zhì)上沿著軸線102射出的平行光。前述圖1的實(shí)施例中所提到的偏光片162，可設(shè)置于圖2的發(fā)光裝置130與光線轉(zhuǎn)向器240之間、光線轉(zhuǎn)向器240與凸透鏡242之間、或是凸透鏡242與分光裝置150之間。 至于偏光片164在數(shù)字顯微鏡200中的設(shè)置方式，與前述的數(shù)字顯微鏡100相同，故在此不重復(fù)敘述。圖3為本發(fā)明第三實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡300簡(jiǎn)化后的示意圖。數(shù)字顯微鏡 300與前述的數(shù)字顯微鏡200的主要差異在于光線轉(zhuǎn)向器的實(shí)施方式。數(shù)字顯微鏡300中的光線轉(zhuǎn)向器340是用一實(shí)質(zhì)上透明的導(dǎo)光裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。在本實(shí)施例中，光線轉(zhuǎn)向器340包含有一入光面；342、一反射區(qū)344、以及一出光面346。發(fā)光裝置130產(chǎn)生的光線會(huì)經(jīng)由入光面342照射至反射區(qū)344，反射區(qū)344會(huì)將光線反射至出光面346，最后光線再經(jīng)由出光面346射出至分光裝置150。在一實(shí)施例中，光線轉(zhuǎn)向器340的入光面342具有一外凸形狀，可將發(fā)光裝置130產(chǎn)生的光線轉(zhuǎn)換成實(shí)質(zhì)上平行的光線照射至反射區(qū)344。如此一來(lái)， 從光線轉(zhuǎn)向器340射向分光裝置150的光線，以及從分光裝置150射向標(biāo)的物件104的光線，都會(huì)是實(shí)質(zhì)上平行的光線。實(shí)作上，光線轉(zhuǎn)向器340可用壓克力、玻璃或是其他透光性材質(zhì)以一體成型的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。前述圖1的實(shí)施例中所提到的偏光片162和偏光片164，在數(shù)字顯微鏡300中的設(shè)置方式與在數(shù)字顯微鏡100中相同，故在此不重復(fù)敘述。圖4為本發(fā)明第四實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡400簡(jiǎn)化后的示意圖。相較于前述的數(shù)字顯微鏡100 300，數(shù)字顯微鏡400的殼體中還增設(shè)了一個(gè)防反光裝置 470 (Anti-Reflection Device)，位于分光裝置150相對(duì)于光線轉(zhuǎn)向器的一側(cè)，用于接收經(jīng)由分光裝置150透射過(guò)來(lái)的透射光。防反光裝置470的功能，主要是避免或減輕分光裝置 150透射過(guò)來(lái)的透射光，因?yàn)槠渌矬w(例如數(shù)字顯微鏡400的殼體的內(nèi)表面)的反射而折返分光裝置150的情況。因?yàn)檫@種情況可能會(huì)降低數(shù)字顯微鏡400的成像品質(zhì)。實(shí)作上， 可在數(shù)字顯微鏡400的殼體的內(nèi)表面上，設(shè)置一吸光層(Light-Absorbing Layer)，例如絨布或其他低反射性材料，來(lái)實(shí)現(xiàn)防反光裝置470。數(shù)字顯微鏡400中的光線轉(zhuǎn)向器及其他元件，皆可用前揭任一實(shí)施例的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在此不重復(fù)敘述。圖5為本發(fā)明第五實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡500簡(jiǎn)化后的示意圖。在圖5的實(shí)施例中，防反光裝置570包含有一反射件572以及一固定件574，而反射件572上則具有一反射面576。固定件574會(huì)將反射件572定位在數(shù)字顯微鏡500的殼體內(nèi)與分光裝置150 相對(duì)應(yīng)的位置上，并具有一適當(dāng)?shù)膬A斜角度，使得反射面576能將從分光裝置150透射過(guò)來(lái)的透射光導(dǎo)向分光裝置150以外的地方。較佳者，反射面576會(huì)將從分光裝置150透射過(guò)來(lái)的透射光，導(dǎo)向不會(huì)與軸線102交錯(cuò)的方向。在另一實(shí)施例中，亦可將一吸光層，例如絨布或其他低反射性材料，設(shè)置在反射件 572的反射面576上，用以吸收從分光裝置150透射過(guò)來(lái)的透射光，以降低光線折返分光裝置150的可能。數(shù)字顯微鏡500中的光線轉(zhuǎn)向器及其他元件，皆可用前揭任一實(shí)施例的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在此不重復(fù)敘述。圖6為本發(fā)明第六實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡600簡(jiǎn)化后的示意圖。在數(shù)字顯微鏡600中，防反光裝置670另包含有一偏光片678，設(shè)置于反射面576與分光裝置150之間(例如在反射面576之上)。此外，在數(shù)字顯微鏡600中，還會(huì)在分光裝置150到影像感測(cè)區(qū)112的光學(xué)路徑上，沿著軸線102設(shè)置一偏光片680，且偏光片678與偏光片680兩者的偏光方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。如此一來(lái)，即使發(fā)生分光裝置150透射過(guò)來(lái)的透射光，因?yàn)槠渌矬w的反射又折返分光裝置150的情況，這些光線成分也會(huì)因?yàn)槠馄?78與偏光片680兩者的光學(xué)偏振作用而被過(guò)濾掉，能進(jìn)一步確保數(shù)字顯微鏡600的成像品質(zhì)。實(shí)作上，偏光片 680的位置可設(shè)在物鏡120與影像感測(cè)區(qū)112之間，亦可設(shè)在物鏡120與分光裝置150之間。或者，亦可用前述的偏光片164來(lái)實(shí)現(xiàn)偏光片680的功能。
數(shù)字顯微鏡600中的光線轉(zhuǎn)向器及其他元件，皆可用前揭任一實(shí)施例的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖7為本發(fā)明第七實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡700簡(jiǎn)化后的示意圖。在數(shù)字顯微鏡700的防反光裝置770中，會(huì)在偏光片678與分光裝置150之間(例如在偏光片678之上)設(shè)置一偏光片780，且偏光片678與偏光片780兩者的偏光方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。實(shí)作上， 可于偏光片678與偏光片780間設(shè)置適當(dāng)尺寸的間隔件(Spacing Element，圖中未繪示)， 使偏光片678與偏光片780兩者間具有一微小間隙。偏光片678與偏光片780兩者的運(yùn)作原理與前述的偏光片678與偏光片680的搭配類似，在此不重復(fù)敘述。數(shù)字顯微鏡700中的光線轉(zhuǎn)向器及其他元件，皆可用前揭任一實(shí)施例的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖8為本發(fā)明第八實(shí)施例的手持式數(shù)字顯微鏡800簡(jiǎn)化后的示意圖。在數(shù)字顯微鏡800中，還會(huì)沿著軸線102設(shè)置一物鏡890，使得分光裝置150位于物鏡120與物鏡890 之間。物鏡890的設(shè)置，可增加數(shù)字顯微鏡800的可用倍率選擇。實(shí)作上，可將物鏡890 與分光裝置150的間距設(shè)計(jì)成可依需要調(diào)整的架構(gòu)，以增加數(shù)字顯微鏡800的倍率選擇。例如，可在數(shù)字顯微鏡800的殼體中，設(shè)置一伸縮管組件，讓物鏡890在該伸縮管組件的內(nèi)部沿著軸線102移動(dòng)，以調(diào)整數(shù)字顯微鏡800的倍率?；蛘?，亦可利用一或多個(gè)導(dǎo)引元件(例如導(dǎo)引桿、導(dǎo)引條、螺紋等構(gòu)造)，搭配適當(dāng)?shù)倪B結(jié)構(gòu)造與物鏡890連接，使物鏡890可藉由在導(dǎo)引元件上滑動(dòng)或旋動(dòng)的方式，沿著軸線102移動(dòng)。數(shù)字顯微鏡800中的光線轉(zhuǎn)向器、防反光裝置及其他元件，皆可用前揭任一實(shí)施例的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，在此不重復(fù)敘述。前揭的數(shù)字顯微鏡的實(shí)施例可應(yīng)用在許多方面，包含(但不限定于)材料檢測(cè)方面的應(yīng)用、醫(yī)學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用、汽車及其他工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用、教育領(lǐng)域的應(yīng)用、以及休閑娛樂(lè)領(lǐng)域的應(yīng)用等等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字顯微鏡，其包含有一影像感測(cè)電路，其上具有一影像感測(cè)區(qū)； 一第一物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列；一發(fā)光裝置，設(shè)置于該軸線之外，用于朝向不與該軸線同軸的方向發(fā)出光線； 一光線轉(zhuǎn)向器，設(shè)置于該軸線之外，用于將該發(fā)光裝置發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向；以及一分光裝置，位于該軸線上，用于改變?cè)摴饩€轉(zhuǎn)向器傳來(lái)的光線的路徑，以提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線；其中該第一物鏡位于該影像感測(cè)區(qū)與該分光裝置之間。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其中該物鏡與該影像感測(cè)區(qū)的間距為可調(diào)整的。
3.如權(quán)利要求2所述的數(shù)字顯微鏡，其中該物鏡或該影像感測(cè)電路可沿著該軸線移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其中該光線轉(zhuǎn)向器傳向該分光裝置的光線是實(shí)質(zhì)上平行的光線。
5.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其中該分光裝置的位置可沿著該軸線移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其另包含有 一凸透鏡，設(shè)置于該分光裝置的一側(cè)；其中該光線轉(zhuǎn)向器包含有一反射面，用于將該發(fā)光裝置產(chǎn)生的光線反射至該凸透鏡，并射向該分光裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)字顯微鏡，其中該凸透鏡會(huì)將該反射面反射過(guò)來(lái)的光線轉(zhuǎn)換成實(shí)質(zhì)上平行的光線。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其中該光線轉(zhuǎn)向器包含有一實(shí)質(zhì)上透明的導(dǎo)光裝置，包含有一入光面、一反射區(qū)、以及一出光面； 其中該發(fā)光裝置產(chǎn)生的光線會(huì)經(jīng)由該入光面照射至該反射區(qū)，再透過(guò)該出光面射出。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)字顯微鏡，其中該入光面具有一外凸形狀，可將該發(fā)光裝置產(chǎn)生的光線轉(zhuǎn)換成實(shí)質(zhì)上平行的光線。
10.如權(quán)利要求9所述的數(shù)字顯微鏡，其中該導(dǎo)光裝置是一體成型的結(jié)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1所述的數(shù)字顯微鏡，其另包含有一第一偏光片，設(shè)置在該發(fā)光裝置到該分光裝置的光學(xué)路徑上；以及一第二偏光片，沿著該軸線設(shè)置在該分光裝置到該影像感測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑上； 其中該第一偏光片與該第二偏光片兩者的偏光角度實(shí)質(zhì)上垂直。
12.如權(quán)利要求11所述的數(shù)字顯微鏡，其中該第一偏光片可自該發(fā)光裝置到該分光裝置的光學(xué)路徑上移開，及/或該第二偏光片可自該軸線上移開。
13.如權(quán)利要求1或11所述的數(shù)字顯微鏡，其另包有一防反光裝置，設(shè)置于該分光裝置相對(duì)于該光線轉(zhuǎn)向器的一側(cè)，用于接收經(jīng)由該分光裝置透射過(guò)來(lái)的透射光。
14.如13所述的數(shù)字顯微鏡，其中該防反光裝置包含有一反射面，用于將該透射光導(dǎo)向該分光裝置以外的地方。
15.如14所述的數(shù)字顯微鏡，其中該防反光裝置另包含有 一第三偏光片，設(shè)置于該反射面與該分光裝置之間。
16.如15所述的數(shù)字顯微鏡，其中該防反光裝置另包含有一第四偏光片，設(shè)置于該第三偏光片與該分光裝置之間，且該第三、第四偏光片兩者的偏光方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。
17.如15所述的數(shù)字顯微鏡，其另包含有一第四偏光片，位于該分光裝置到該影像感測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑上； 其中該第三、第四偏光片兩者的偏光方向?qū)嵸|(zhì)上垂直。
18.如13所述的數(shù)字顯微鏡，其中該防反光裝置包含有一吸光層，用以吸收該透射光。
19.如1、11或13所述的數(shù)字顯微鏡，其另包含有 一第二物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列； 其中該分光裝置位于該第一物鏡與該第二物鏡之間。
20.一種數(shù)字顯微鏡，其包含有 一影像感測(cè)電路，其上具有一影像感測(cè)區(qū)； 一物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列；一發(fā)光裝置，設(shè)置于該軸線之外，用于朝向不與該軸線同軸的方向發(fā)出光線； 一光線轉(zhuǎn)向器，設(shè)置于該軸線之外，用于將該發(fā)光裝置發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向； 一分光裝置，位于該軸線上，用于改變?cè)摴饩€轉(zhuǎn)向器傳來(lái)的光線的路徑，以提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線；一防反光裝置，設(shè)置于該分光裝置相對(duì)于該光線轉(zhuǎn)向器的一側(cè)，用于接收經(jīng)由該分光裝置透射過(guò)來(lái)的透射光；一第一偏光片，設(shè)置在該發(fā)光裝置到該分光裝置的光學(xué)路徑上；以及一第二偏光片，設(shè)置在該分光裝置到該影像感測(cè)區(qū)的光學(xué)路徑上； 其中該第一偏光片與該第二偏光片兩者的偏光角度實(shí)質(zhì)上垂直，且該物鏡位于該影像感測(cè)區(qū)與該分光裝置之間。
全文摘要
本發(fā)明提出的數(shù)字顯微鏡之一，包含有一影像感測(cè)電路，其上具有一影像感測(cè)區(qū)；一第一物鏡，與該影像感測(cè)區(qū)沿著一軸線排列；一發(fā)光裝置，設(shè)置于該軸線之外，用于朝向不與該軸線同軸的方向發(fā)出光線；一光線轉(zhuǎn)向器，設(shè)置于該軸線之外，用于將該發(fā)光裝置發(fā)出的光線轉(zhuǎn)向；以及一分光裝置，位于該軸線上，用來(lái)改變?cè)摴饩€轉(zhuǎn)向器傳來(lái)的光線的路徑，以提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線；其中該第一物鏡位于該影像感測(cè)區(qū)與該分光裝置之間。分光裝置所提供與該軸線同軸且實(shí)質(zhì)上沿著該軸線輸出的光線，可使數(shù)字顯微鏡所得到的待測(cè)物表面細(xì)節(jié)的影像，具有更良好的清晰度和立體感，讓觀察者能清楚地獲得待測(cè)物表面的細(xì)微狀況。
文檔編號(hào)G02B21/36GK102411200SQ20101029144
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者吳能偉 申請(qǐng)人:安鵬科技股份有限公司