光学显微镜光电图像直接转换的方法及装置的制作方法

专利名称：光学显微镜光电图像直接转换的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学显微镜光电图像的转换方法及装置。
人们通过光电图像转换将目视观察的显微镜光学图像转换成能被监视器或计算机识别的电学图像信号，以便将显微镜光学图像进行屏幕显示或处理、分析和存储。显然，光电图像转换技术的应用有效地拓宽了光学显微镜的应用功能，被广泛地应用于教学、医学及微细检测、分析、显示等领域。长期以来，对于光学显微镜的光电图像转换一直停留在采用电荷耦合器件(CCD)。由于CCD的驱动电路相当复杂，体积庞大，因此用于显微镜时都需采用中继光学系统将光学图像转换到CCD光敏面上，才能实现图像的光电转换，不仅像质差且成本高、结构大、使用不方便。
本发明的目的是提出一种能获得具有优良像质的光学显微镜光电图像直接转换的方法，同时为采用该方法而设计一种低成本、轻结构、使用方便的光学显微镜的光电图像转换装置。
近年来，发展了一种在同一块芯片上集成光敏阵列器件和处理电路的成像传感器——互补型氧化物半导体(缩写为CMOS)成像传感器。
本发明提出的光学显微镜光电图像直接转换法是在光学显微镜的接目镜筒内放置红外截止滤光片及装有驱动电路板的CMOS成像传感器，并使CMOS成像传感器的光敏面与显微镜物镜的成像面重合，直接将经过红外截止滤光后的光学图像转换成电学图像信号。
为实现上述方法而设计的光电图像转换装置包括用于插入光学显微镜接目镜筒的具有定位凸台的壳体，在壳体内自下而上依次安装红外截止滤光片、CMOS成像传感器及CMOS驱动电路板，其中CMOS成像传感器的光敏面位于显微镜物镜的成像面上，CMOS驱动电路的电源线及图像信号线伸出壳体。使用时，将光电图像转换装置插入光学显微镜接目镜筒的筒内，则显微镜物镜的光学图像经红外截止滤光片，又经CMOS成像传感器可直接转换成电学图像信号输到显示屏或计算机。
由于本发明是将CMOS成像传感器的光敏面与显微镜物镜成像面重合，因此不必通过任何中继光学系统可直接将光学图像优质转换成电学图像信号，又因为CMOS成像传感器的光敏阵列器件与处理电路是集成在同一块芯片中，其体积小、价格低，所以采用CMOS成像传感器制成的光电图像转换装置具有低成本、轻结构的特点，给使用带来方便。
以下结合附图对本发明作进一步描述。


图1是本发明的一种具体结构示意图；图2是本发明的一种应用实例。
图1所示的用于光学显微镜的光电图像转换装置，包括具有定位凸台2的圆筒形壳体1，在圆筒形壳体内自下而上依次安装红外截止滤光片4、CMOS成像传感器5及CMOS驱动电路板7，CMOS驱动电路的电源线3及图像信号线6伸出壳体。为使本装置插入显微镜接目镜筒内能与接目镜筒紧密的配合，确保图像稳定，可如图示实例，在壳体定位凸台2下方的圆筒外壁上嵌置O形橡胶环9。由于显微镜的物镜12的成像面一般处于接目镜筒11端面内10mm处(见图2)，因此通常使CMOS成像传感器的光敏面8与定位凸台2之间的距离为10mm，这样，将本装置插入显微镜接目镜筒，利用定位凸台2紧靠接目镜筒端面定位，就能使显微镜的物镜成像面与CMOS成像传感器的光敏面重合。
权利要求
1．光学显微镜光电图像直接转换的方法，其特征是在显微镜接目镜筒内放置红外截止滤光片及装有驱动电路板的CMOS成像传感器，并使CMOS成像传感器的光敏面与显微镜物镜成像面重合，直接将经红外截止滤光后的光学图像转换成电学图像信号。
2．一种使用权利要求1方法的光电图像转换装置，其特征在于它包括用于插入光学显微镜接目镜筒的具有定位凸台[2]的壳体[1]，在壳体内自下而上依次安装红外截止滤光片[4]、CMOS成像传感器[5]及CMOS驱动电路板[7]，其中CMOS成像传感器的光敏面位于显微镜物镜的成像面上，CMOS驱动电路的电源线[3]及图像信号线[6]伸出壳体。
3．按权利要求2所述的光电图像转换装置，其特征是在壳体定位凸台[2]下方的圆筒外壁上嵌置O形橡胶环[9]。
4．按权利要求2所述的光电图像转换装置，其特征是CMOS成像传感器的光敏面[8]与定位凸台[2]之间的距离为10mm。
全文摘要
本发明涉及一种光学显微镜光电图像转换的方法及装置。该方法是通过将CMOS成像传感器的光敏面与显微镜物镜的成像面重合,直接把光学图像转换成电学图像信号的。用于实现该方法的装置包括具有定位凸台的筒状壳体,在壳体内自下而上依次安装了红外截止滤光片、CMOS成像传感器及CMOS驱动电路板。使用时,只要将该装置插入光学显微镜接目镜筒内即可。本发明结构简单,成本低,不需要任何中继光学系统就能实现高质量的光电图像转换。
文档编号G02B21/36GK1314602SQ0010460
公开日2001年9月26日 申请日期2000年3月16日 优先权日2000年3月16日
发明者陆祖康, 林斌, 首山雄 申请人:浙江大学