[發明專利]多模式成像手機顯微鏡裝置

在審

• 申請號: 202011628439.0
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112731641A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 周金華;楊霄;邵夢;柯澤宇
• 申請（專利權）人: 安徽醫科大學
• 主分類號: G02B21/00
• 分類號: G02B21/00;G02B21/06;H05B45/30;G02B21/02;G02B21/36;G02B21/24;G02B15/10;G03B17/14;G02B21/10;G02B21/12;G02B21/14
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙) 34125
• 代理人: 李璐

1.一種多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，主要包括照明控制系統、成像系統；

所述照明控制系統包括單片機、LED陣列，用于通過單片機控制LED陣列發光形成編碼照明；

所述成像系統包括物平面、無限遠物鏡、結像透鏡、手機相機的成像靶面，所述照明控制系統發出的光線照射在物平面上的樣本，通過樣本的光線經過無限遠物鏡，進入結像透鏡，以匯聚光到達手機相機的成像靶面進入手機相機，實現多模式顯微成像效果。

2.根據權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述LED陣列與無限遠物鏡之間通過一支撐主體連接；

所述支撐主體的頂部為環形結構，環形結構的內表面設置有內螺紋；

所述支撐主體的底面為環形，環形底面設置有放置樣本的凹槽。

3.根據權利要求2所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述結像透鏡的外表面和無限遠物鏡的外表面上部均設置有外螺紋，與所述支撐主體頂部的內螺紋配合連接。

4.根據權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述結像透鏡的頂部安裝有手機支撐板，手機支撐板開有一圓孔，圓孔的圓心位于所述成像系統的光軸上，并與手機相機的攝像頭同軸；

所述結像透鏡的下方安裝無限遠物鏡。

5.根據權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述LED陣列中心、物平面中心、無限遠物鏡中心、結像透鏡中心和手機相機中心均處于所述成像系統的光軸上。

6.根據權利要求1或2或5所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述LED陣列為3—5個環形燈帶，每個環形燈帶之間中心距離為5mm；

每個環形燈帶的每個LED均單獨點亮，或多個LED同時點亮，完成不同角度的照明，呈現多模式照明方式。

7.根據權利要求1或2或5所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述LED陣列采用三基色LED陣列作為照明光源，LED陣列中的每一個LED均能分別發出紅、綠、藍三種單色光，波長依次為645nm、525nm和485nm。

8.根據權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述物平面與無限遠物鏡之間的距離可調，用于調節成像清晰；

所述無限遠物鏡與結像透鏡之間的距離可調，用于調節視場大小。

9.根據權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置，其特征在于，所述照明控制系統還包括一按鈕開關，每觸發一次改變一次照明方式。

10.一種基于權利要求1所述的多模式成像手機顯微鏡裝置的成像模式，其特征在于，包括明場、暗場和差分成像三種手機顯微鏡成像模式：

(1)明場成像模式：

所述LED陣列由單片機控制，以中心LED為圓心，產生半徑可調控的整圓，圓內所有LED均被點亮，圓外的所有LED均被熄滅，作為成像的照明光源，利用手機相機拍攝圖像完成明場成像；

(2)暗場成像模式：

所述LED陣列由單片機控制，以中心LED為圓心，產生半徑可調控的整圓，圓外所有LED均被點亮，圓內的所有LED均被熄滅，作為成像的照明光源，利用手機相機拍攝圖像完成暗場成像；

(3)差分成像模式：

所述LED陣列由單片機控制，以中心LED為圓心，點亮半圓內所有的LED作為第一次成像的照明光源，利用手機拍攝第一張圖像I₁并保存；

再次點亮半徑與第一次拍攝半圓半徑相同的另一個半圓內所有的LED作為第二次成像的照明光源，利用手機拍攝第二張圖像I₂并保存；

由差分成像原理實現差分成像，其中I_d為差分成像后的圖像。