本次研究内容主要分为四个方面:
(1)电子电路
此电子显微镜采用电子镜头,使用自动对焦的方式,识别物体的物距,通过电控系统调整载玻片的平面位置及高度,保证取景器中出现最清晰的图像。为了能扩展便携式显微镜的使用场景,将传统光学式显微镜的聚光器改为可变色LED光源,由充电池供电,通过手动调节旋钮调节调节光强和颜色以适应不同的切片。即使不通过碘液染色也能够实现染色效果。取景器采用OLED屏幕,摒弃了传统的五棱镜光学取景器,避免了侧强光对物象观察的影响。
(2)机械传动
因为本显微镜主要使用自动对焦的方式,在复杂的环境中可能出现对焦失败的情况,并且显微镜需要精确调焦,在考虑稳定性的同时,仍决定采用机械调焦的方式,可进行小幅度线性调整。由于便携式显微镜的的体积大幅度缩小,因此不能使用传统的机械传动方案。所以要重新设计传动结构将镜身更改为一个圆柱体,所有的结构将完美融合于柱体内,调节旋钮将并排放置,这样在大幅度节省空间的同时也提升了结构强度。
(3)机电结合
当电子镜头采集物距数据后,返回到单片机进行处理,输出PWM波控制对焦马达工作,同时调整载玻片的水平位置,使其置于取景器的中央,获取最清晰的物象显示在取景器中。若在复杂环境中出现对焦失败的问题,则在取景器中提示使用机械对焦旋钮进行对焦。
(4)光学成像
镜身的改变便使得传统显微镜的目镜以及物镜镜头无法使用。所以采用体积更小,且倍数不变的激光镜头作为物镜镜头以及猫眼镜头作为目镜镜头。此镜头具有精度高、价格低廉、体积小、批发量大等多种优势。能够减少便携式显微镜的镜头研发制作资金投入。
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