一种2D、3D切换多功能视频显微镜头的制作方法

一种2d、3d切换多功能视频显微镜头
技术领域
1.本实用新型涉及镜头技术领域，特别是一种2d、3d切换多功能视频显微镜头。


背景技术：

2.传统的显微检测、或者机器视觉检测，一般是用一个镜头与相机组成的系统观察物体的一个表面，如果要观察物体的其他表面，则需要旋转物体，该工作往往由手工完成，并且一些特殊工件，还需要制作专用夹具，在一些高倍放大检测场合，由于光学系统的视野较小，被测物体微小的移动距离将造成超出视野不能被观察到，需要人工手动调整，耗时较多，在一些特殊应用场合中，采用放置待测物工作台旋转、移动，如此整个工作台的机械结构复杂，成本较高。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种2d、3d切换多功能视频显微镜头。
4.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，包括连接环、燕尾上板和燕尾下板，所述连接环与燕尾上板转动连接，所述燕尾下板滑动连接在所述燕尾上板上，所述燕尾上板上设置有安装孔，所述安装孔内设置有物镜，所述燕尾下板上设置有镜片前座和镜片后座，所述镜片前座的顶部设置有过光孔，所述燕尾下板上设置有与所述过光孔对应的通孔，所述的镜片前座内位于所述过光孔的下方设置有第一反光镜，所述镜片后座内相对与第一反光镜设置有第二反光镜，所述镜片后座内还设置有3d成像物镜组。
5.具体的，所述的连接环内螺纹连接一轴承座，所述轴承座的一端设置有台阶，所述轴承座的台阶与连接环的端面之间设置有轴承，所述的燕尾上板上螺纹连接一轴承盖，所述轴承盖固定在轴承的外圈上。
6.具体的，所述的轴承座底部与所述燕尾上板的安装孔转动连接，所述物镜设置在所述轴承座内。
7.具体的，所述的镜片前座上设置有镜片a，所述镜片a位于第一反光镜和第二反光镜之间。
8.具体的，所述的3d成像物镜组包括镜片b、镜片c和镜片d。
9.具体的，所述的燕尾下板或镜片前座上设置有一旋转杆。
10.具体的，所述的燕尾上板的底部设置有燕尾槽，所述燕尾下板的顶部设置有燕尾榫，所述燕尾上板和燕尾下板通过燕尾榫与燕尾槽配合滑动连接。
11.具体的，所述的燕尾槽内设置有2d限位槽和3d限位槽，所述燕尾下板上设置有钢珠顶丝。
12.本实用新型具有以下优点：
13.1、本实用新型通过在原有的镜头上设置一个可以进行2d和3d转换的显微镜头，在
使用时可以通过拉动旋转杆使燕尾下板沿燕尾上板移动来进行2d和3d模式转换，2d模式时直接通过传统镜头的光路来观测物体的表面，在3d模式时则使用到3d模块镜片组进行观测，同时周向转动旋转杆可以使3d模块镜片组周向转动来观测物体的四周，采用这样的结构简单，不需要采用复杂的机械机构带动物体转动。
附图说明
14.图1 为本实用新型的显微镜头处于3d状态的结构示意图；
15.图2 为本实用新型的显微镜头处于2d状态的结构示意图；
16.图3 为本实用新型的显微镜头立体结构示意图；
17.图4 为本实用新型的显微镜头处于3d状态的剖视结构示意图；
18.图5 为本实用新型的显微镜头处于2d状态的剖视结构示意图；
19.图6 为本实用新型的钢珠顶丝设置结构示意图；
20.图7 为本实用新型的2d限位槽和3d限位槽设置结构示意图；
21.图中：1-镜头，2-燕尾上板，3-旋转杆，4-镜片前座，5-燕尾下板，6-镜片后座，7-连接环，8-轴承座，9-轴承，10-轴承盖，11-物镜，12-第一反光镜，13-镜片a，14-第二反光镜，15-镜片b，16-镜片c，17-镜片d，18-2d限位槽，19-钢珠顶丝，20-3d限位槽，21-通孔。
具体实施方式
22.为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”，“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程，方法，物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程，方法，物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程，方法，物品或者设备中还存在另外的相同要素。
25.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
26.如图1-图7所示，一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，包括连接环7、燕尾上板2和燕尾下板5，所述连接环7与燕尾上板2转动连接，所述燕尾下板5滑动连接在所述燕尾上板2上，所述燕尾上板2上设置有安装孔，所述安装孔内设置有物镜11，所述燕尾下板5上设置有
镜片前座4和镜片后座6，所述镜片前座4的顶部设置有过光孔，所述燕尾下板5上设置有与所述过光孔对应的通孔21，所述的镜片前座4内位于所述过光孔的下方设置有第一反光镜12，所述镜片后座6内相对与第一反光镜12设置有第二反光镜14，所述镜片后座6内还设置有3d成像物镜组。本实施例中的显微镜头在使用时固定在原有的镜头1上，具体的将连接环7固定在镜头1的主体上，燕尾上板2可以绕连接环7的轴心转动，且燕尾下板5可以沿燕尾上板2滑动，在只需要观察物体的一个表面时，移动燕尾下板5使镜片前座4远离物镜11的下方，这样物镜11的轴心位于镜片前座4和镜片后座6之间，本实施例中通孔21为条形孔，在镜片前座4移出物镜11下方时，显微镜头与镜头1配合为2d模式，此时直接用传统镜头的光路，即物体表面反射的光从通孔21之间透过物镜11进入镜头1内；在需要对物体的四周进行观测时使燕尾下板5沿燕尾上板2移动，从而使第一反光镜12位于物镜11的正下方形成3d模式，第一反光镜12倾斜设置，本实施例中第一反光镜12倾斜的角度优选为45
°
，此外镜片后座6上设置的3d成像物镜组也倾斜设置，通过倾斜的3d成像物镜组来观测物体的四周，光路为由3d成像物镜组进入，然后经第二反光镜14水平反射向第一反光镜12，再经过第一反光镜12穿过通孔21反射向物镜11，其中第二反光镜14也倾斜设置，本实施例中优选第二反光镜14倾斜的角度为67 ,50
°
，3d成像物镜组的倾斜角度优选为45
°
，这样3d成像物镜组倾斜设置，且观测的位置与2d模式下观测的位置不同，通过周向转动燕尾上板2使3d成像物镜组360
°
周向转动就能观测物体的四周，通过上述的方式就能实现不对被测物体进行转动就能观测物体的其他表面，操作者可以根据需求来手动切换2d或3d模式来观测物体表面。
27.进一步的，所述的连接环7内螺纹连接一轴承座8，所述轴承座8的外壁设置有台阶，所述轴承座8的台阶与连接环7的端面之间设置有轴承9，所述的燕尾上板2上螺纹连接一轴承盖10，所述轴承盖10固定在轴承9的外圈上。本实施例中轴承座8为柱状结构，且外壁与连接环7的内壁螺纹连接，安装时先将轴承9套设在轴承座8的外壁上，然后将轴承座8与连接环7螺纹连接，这样就可以将轴承9的内圈压在轴承座8的台阶与连接环7的端面之间以实现轴承9的限位，然后燕尾上板2通过轴承盖10与轴承9的外圈连接，这样燕尾上板2就能与连接环7转动连接，本实施例中轴承座8的内孔为台阶孔，轴承9放置在台阶孔内，且将轴承座8的台阶压在轴承9的外圈与连接环7之间，在燕尾上板2的顶部设置有凸台，燕尾上板2的凸台与轴承盖10的内壁螺纹连接，轴承9限位在燕尾上板2的凸台与轴承座8之间。
28.进一步的，所述的轴承座8底部与所述燕尾上板2的安装孔转动连接，所述物镜11设置在所述轴承座8内。本实施例中物镜11固定在轴承座8内，在使用时，物镜11保持静止状态，不会转动。
29.进一步的，所述的镜片前座4上设置有镜片a13，所述镜片a13位于第一反光镜12和第二反光镜14之间，所述的3d成像物镜组包括镜片b15、镜片c16和镜片d17，所述镜片b15、镜片c16和镜片d17同轴设置。在2d和3d两种模式下，可以观察同一个位置的物体，放大倍率相同且无需重新调焦（切换2d/3d后不需要调焦，即两种模式下，系统的观察距离相同），由于3d模式下系统光程明显大于2d模式下光程，所以3d镜组的视野要大，并且景深要大，该特点主要通过3d头的光学设计来实现；3d模块的4个镜片组成一个3d镜组，该镜组独立校正像差，单独成像要达到优良水平；通过以下方式实现：1.良好的光焦度分配：3d成像物镜组的光焦度较大，由镜片b15、镜片c16和镜片d17三个正镜片分担光焦度，可以有效降低整组镜片的高视场时的色差等像差，2.对称式结构：镜片b15和镜片d17为正镜片，设计成形状接近
并且对称放置，可以有效的消除球差、慧差、初级色差等像差，中间的镜片c16为双胶合镜片，光焦度为正，其中正镜片采用低折射率、高阿贝数的冕牌玻璃，负镜片采用高折射低阿贝数的火石玻璃，可以有效的消除系统的初级像差；4.设计一组远离b15、镜片c16和镜片d17的双胶合镜片：镜片a13，其中镜片a13的正镜片采用低折射铝、高阿贝数的冕牌玻璃，负镜片采用高折射低阿贝数的火石玻璃，用3d镜组整体的场曲、像散、畸变；系统在3d模式下与2d模式下有同等的观察距离、放大倍率，则通过以下方式来实现：1.设计物镜11的焦距为f物
′
，该3d头中的4组镜片a13、镜片b15、镜片c16和镜片d17 组成的镜组的主面与物镜8的主面距离为l，使得f物
′
=l。
30.进一步的，所述的燕尾下板5或镜片前座4上设置有一旋转杆3。本实施例中通过在燕尾下板5或镜片前座4上螺纹连接一旋转杆3，使操作者可以通过拉动旋转杆3带动燕尾下板5沿燕尾上板2移动，从而实现2d模式和3d模式的转换，同时在3d模式下周向转动旋转杆3可以带动3d成像物镜周向转动来观测物体四周的表面。
31.进一步的，所述的燕尾上板2的底部设置有燕尾槽，所述燕尾下板5的顶部设置有燕尾榫，所述燕尾上板2和燕尾下板5通过燕尾榫与燕尾槽配合滑动连接。本实施例中可以在燕尾上板2上设置燕尾槽，也可以在燕尾下板5上设置燕尾槽；可以在燕尾下板5上设置燕尾榫，也可以在燕尾上板2上设置燕尾榫，都能实现燕尾上板2与燕尾下板5的滑动配合。
32.进一步的，所述的燕尾上板2的底部设置有2d限位槽18和3d限位槽20，所述燕尾下板5上设置有与2d限位槽18和3d限位槽20配合的钢珠顶丝19。本实施例中在燕尾下板5上设置两个固定孔，在固定孔内均设置钢珠顶丝19，钢珠顶丝19的钢珠超出燕尾下板5的上表面，在每个钢珠的移动路径上均设置2d限位槽18和3d限位槽20，在进行2d模式和3d模式切换时使燕尾下板5带动钢珠顶丝19移动，此时钢珠顶丝19的钢珠落入2d限位槽18和3d限位槽20会有明显的手感，这样就可以识别模式是否切换到位，便于调整，本实施例中两个钢珠顶丝19分别设置在燕尾下板5的两侧，燕尾下板5的中部设置条形的通孔21，在
33.以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。

技术特征：
1.一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：包括连接环（7）、燕尾上板（2）和燕尾下板（5），所述连接环（7）与燕尾上板（2）转动连接，所述燕尾下板（5）滑动连接在所述燕尾上板（2）上，所述燕尾上板（2）上设置有安装孔，所述安装孔内设置有物镜（11），所述燕尾下板（5）上设置有镜片前座（4）和镜片后座（6），所述镜片前座（4）的顶部设置有过光孔，所述燕尾下板（5）上设置有与所述过光孔对应的通孔（21），所述的镜片前座（4）内位于所述过光孔的下方设置有第一反光镜（12），所述镜片后座（6）内相对与第一反光镜（12）设置有第二反光镜（14），所述镜片后座（6）内还设置有3d成像物镜组。2.根据权利要求1所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的连接环（7）内螺纹连接一轴承座（8），所述轴承座（8）的外壁设置有台阶，所述轴承座（8）的台阶与连接环（7）的端面之间设置有轴承（9），所述的燕尾上板（2）上螺纹连接一轴承盖（10），所述轴承盖（10）固定在轴承（9）的外圈上。3.根据权利要求2所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的轴承座（8）底部与所述燕尾上板（2）的安装孔转动连接，所述物镜（11）设置在所述轴承座（8）内。4.根据权利要求1所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的镜片前座（4）上设置有镜片a（13），所述镜片a（13）位于第一反光镜（12）和第二反光镜（14）之间。5.根据权利要求4所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的3d成像物镜组包括镜片b（15）、镜片c（16）和镜片d（17），所述镜片b（15）、镜片c（16）和镜片d（17）同轴设置。6.根据权利要求1所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的燕尾下板（5）或镜片前座（4）上设置有一旋转杆（3）。7.根据权利要求1所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的燕尾上板（2）的底部设置有燕尾槽，所述燕尾下板（5）的顶部设置有燕尾榫，所述燕尾上板（2）和燕尾下板（5）通过燕尾榫与燕尾槽配合滑动连接。8.根据权利要求7所述的一种2d、3d切换多功能视频显微镜头，其特征在于：所述的燕尾上板（2）的底部设置有2d限位槽（18）和3d限位槽（20），所述燕尾下板（5）上设置有与2d限位槽（18）和3d限位槽（20）配合的钢珠顶丝（19）。

技术总结
本实用新型涉及镜头技术领域，具体公开了一种2D、3D切换多功能视频显微镜头，包括连接环、燕尾上板和燕尾下板，所述连接环与燕尾上板转动连接，所述燕尾下板滑动连接在所述燕尾上板上，所述燕尾上板上设置有安装孔，所述安装孔内设置有物镜，所述燕尾下板上设置有镜片前座和镜片后座，所述镜片前座的顶部设置有过光孔，所述燕尾下板上设置有与所述过光孔对应的通孔，所述的镜片前座内位于所述过光孔的下方设置有第一反光镜，所述镜片后座内相对与第一反光镜设置有第二反光镜，所述镜片后座内还设置有3D成像物镜组。本实用新型的优点是可以进行2的和3D模式的转换来对物体的四周进行观测，简化观测的操作。简化观测的操作。简化观测的操作。


技术研发人员：李沛 任学庆
受保护的技术使用者：桂林方天光学仪器有限公司
技术研发日：2022.05.09
技术公布日：2023/8/17