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      一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置制造方法

      文檔序號:7807366閱讀:760來源:國知局
      一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置制造方法
      【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,包括光學(xué)成像系統(tǒng)和信號處理和控制系統(tǒng),信號處理和控制系統(tǒng)包括依次相連接的透射電子顯微鏡、電光轉(zhuǎn)換裝置、CCD、圖像采集卡、計算機,透射電鏡聯(lián)機控制器連接于電光轉(zhuǎn)換裝置和計算機之間,計算機與打印機相連接;光學(xué)成像系統(tǒng)包括一對透鏡、一對棱鏡和熒光板,電鏡透鏡組發(fā)出的透射電子束打在熒光板上,熒光板成像后將影像傳送到棱鏡、透鏡進行傳輸,最終到CCD由計算機采集。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有快捷、多樣精確成像的特點,且經(jīng)濟環(huán)保,有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的不足。
      【專利說明】
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001] 本發(fā)明涉及基于計算機的光學(xué)圖像分析處理裝置,尤其是涉及一種基于電子顯微 鏡的圖像顯示裝置。 -種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置

      【背景技術(shù)】
      [0002] 近年來,隨著計算機軟硬件技術(shù)的飛速發(fā)展以及圖像處理和分析技術(shù)在電子顯微 學(xué)的廣泛應(yīng)用,使得投射顯微鏡完全可以實現(xiàn)聯(lián)機數(shù)字圖像采集和各種后處理,安裝聯(lián)機 的圖像處理和分析系統(tǒng)也成為現(xiàn)代先進電子顯微鏡的重要標志,國外在投射顯微鏡的數(shù)字 化成像和圖像處理系統(tǒng)這一領(lǐng)域取得長足進展,但價格比較貴,國內(nèi)用戶一般難以承受。在 國內(nèi),雖然有數(shù)百臺電子顯微鏡,但配備數(shù)字圖像實時采集處理分析系統(tǒng)的透射電鏡僅僅 有幾家,而且均是電鏡進口時附帶的,因此研制適合于我國現(xiàn)有透射電鏡的數(shù)字圖像接收 處理系統(tǒng),以較少的投入使國內(nèi)現(xiàn)有的透射電鏡的接收系統(tǒng)由單純的底片感光成像發(fā)展成 目前國際上先進的數(shù)字圖像實時采集處理成像,使其在數(shù)字圖像接收處理系統(tǒng)上達到新一 代電鏡水平,提高國內(nèi)電鏡的應(yīng)用水平,是十分必要的。


      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,與傳統(tǒng) 照片相比具有快捷、多樣精確等特點。
      [0004] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種基于電子顯微鏡的圖像顯 示裝置,包括光學(xué)成像系統(tǒng)和信號處理和控制系統(tǒng),所述信號處理和控制系統(tǒng)包括透射電 子顯微鏡、電光轉(zhuǎn)換裝置、CCD、圖像采集卡、計算機和透射電鏡聯(lián)機控制器,所述透射電子 顯微鏡、電光轉(zhuǎn)換裝置、CCD、圖像采集卡、計算機依次相連接,所述透射電鏡聯(lián)機控制器連 接于電光轉(zhuǎn)換裝置和計算機之間,所述計算機與打印機相連接;所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括 (XD、第一透鏡、第二透鏡、第一棱鏡、第二棱鏡、熒光板,所述電鏡透鏡組發(fā)出的透射電子束 打在熒光板上,所述熒光板安裝在第二棱鏡上方,所述第二棱鏡與第一棱鏡相對安裝,所述 第一棱鏡與C⑶相對安裝且二者之間安裝第一透鏡、第二透鏡,所述第一棱鏡與第二棱鏡 之間放置光闌。
      [0005] 優(yōu)選的,所述第二棱鏡安裝在棱鏡座一側(cè),所述棱鏡座另一側(cè)與其相對安裝有電 機,所述棱鏡座與電機之間安裝有驅(qū)動絲杠并與二者相連接,所述第二棱鏡、棱鏡座、電機 均安裝在基座上。
      [0006] 優(yōu)選的,所述透射電鏡聯(lián)機控制器包括單片機和與單片機相連的存儲器,所述單 片機輸出端與光電隔離模塊相連接,所述單片機輸入端與傳感信號接口模塊相連接,所述 光電隔離模塊與功率驅(qū)動模塊、步進電機相連接。
      [0007] 優(yōu)選的,所述單片機與計算機相連接。
      [0008] 優(yōu)選的,所述C⑶采用美國Pixera公司生產(chǎn)的580萬真實像素超高靈敏度探測 器。
      [0009] 優(yōu)選的,所述單片機采用AN2131QC單片機。
      [0010] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:⑴在透射電鏡上實現(xiàn)了通過C⑶系 統(tǒng)直接成像,對電子花樣實現(xiàn)在線實時標定,原先從照相,洗相,分析標定大約需要2d時 間,現(xiàn)在瞬間就可獲得分析結(jié)果,大大提高了工作效率;(2)全部數(shù)據(jù)和圖片均可存儲在計 算機硬盤,隨時可脫機調(diào)用,節(jié)約了大量感光材料和顯影、定影的化學(xué)材料,有利于節(jié)約資 源和減少對環(huán)境污染;(3)由于全部數(shù)據(jù)和信息均是數(shù)字化,可以連入互聯(lián)網(wǎng)與相關(guān)單位 進行信息共享、交流;(4)系統(tǒng)具有相對獨立性,可滿足不同電鏡的升級改造要求。

      【專利附圖】

      【附圖說明】
      [0011] 圖1為透射電鏡系統(tǒng)工作原理圖;
      [0012] 圖2為透射電鏡聯(lián)機控制器硬件結(jié)構(gòu)原理圖;
      [0013] 圖3為系統(tǒng)光路原理圖。
      [0014] 圖中標號為:1_透射電子顯微鏡、2-電光轉(zhuǎn)換裝置、3-(XD、4_圖像采集卡、5-計算 機、6-打印機、7-透射電鏡聯(lián)機控制器、71-單片機、72-存儲器、73-光電隔離模塊、74-功 率驅(qū)動模塊、75-步進電機、76-傳感信號接口模塊;8-第一透鏡、9-第二透鏡、10-第一棱 鏡、11-光闌、12-電鏡透鏡組、13-熒光板、14-第二棱鏡、15-棱鏡座、16-基座、17-驅(qū)動絲 杠、18-電機。

      【具體實施方式】
      [0015] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實施例,對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并 不用于限定本發(fā)明。
      [0016] 如圖1、3所示,一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,包括光學(xué)成像系統(tǒng)和信號 處理和控制系統(tǒng),所述信號處理和控制系統(tǒng)包括透射電子顯微鏡1、電光轉(zhuǎn)換裝置2、(XD3、 圖像采集卡4、計算機5和透射電鏡聯(lián)機控制器7,所述透射電子顯微鏡1、電光轉(zhuǎn)換裝置2、 CCD3、圖像采集卡4、計算機5依次相連接,所述透射電鏡聯(lián)機控制器7連接于電光轉(zhuǎn)換裝置 2和計算機5之間,所述計算機5與打印機6相連接;所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括CCD3、第一透 鏡8、第二透鏡9、第一棱鏡10、第二棱鏡14、熒光板13,所述電鏡透鏡組12發(fā)出的透射電子 束打在熒光板13上,所述熒光板13安裝在第二棱鏡14上方,所述第二棱鏡14與第一棱鏡 10相對安裝,所述第一棱鏡10與(XD3相對安裝且二者之間安裝第一透鏡8、第二透鏡9,所 述第一棱鏡10與第二棱鏡14之間放置光闌11。
      [0017] 本實施例中,所述第二棱鏡14安裝在棱鏡座15 -側(cè),所述棱鏡座15另一側(cè)與其 相對安裝有電機18,所述棱鏡座15與電機18之間安裝有驅(qū)動絲杠17并與二者相連接,所 述第二棱鏡14、棱鏡座15、電機18均安裝在基座16上。
      [0018] 如圖2所示,本實施例中,所述透射電鏡聯(lián)機控制器7包括單片機71和與單片機 71相連的存儲器72,所述單片機71輸出端與光電隔離模塊73相連接,所述單片機71輸入 端與傳感信號接口模塊76相連接,所述光電隔離模塊73與功率驅(qū)動模塊74、步進電機75 相連接。透射電鏡聯(lián)機控制器7主要實現(xiàn)在計算機5的控制模式和手動模式下由電機18 帶動驅(qū)動絲杠17以激勵棱鏡在水平方向移動,以獲取聚焦后的當前透射電鏡視場圖像,
      [0019] 本實施例中,所述單片機71與計算機5相連接。
      [0020] 本實施例中,所述(XD3采用美國Pixera公司生產(chǎn)的580萬真實像素超高靈敏度 探測器,靈敏度大0. 〇〇21ux,信噪比62dB,可長時間積分曝光64min。
      [0021] 本實施例中,所述單片機71采用AN2131QC單片機,該控制器采用通用的設(shè)備接口 總線進行數(shù)據(jù)通信,可以即插即用,可以供32個設(shè)備端點,并支持控制傳輸、塊傳輸、中斷 傳輸和同步傳輸者四種類型的USB通信管道,能提供每秒12Mb的數(shù)據(jù)傳輸速度,其TO、T1 定時器產(chǎn)生變頻信號源以實現(xiàn)在計算機控制模式和手動模式下的步進電機轉(zhuǎn)速自適應(yīng)控 制,即加速-勻速-減速過程,勻速階段步進電機脈沖頻率達50kPs。
      [0022] 系統(tǒng)工作時,控制器自動檢測電光轉(zhuǎn)換裝置2的激活區(qū)域位置,如果不在其原點 位置,控制器會自動讓其退回原點位置,該裝置固定在可以來回移動的基座16上,使之可 以根據(jù)需要方便地進出電子光路而不破壞真空,透射電子束從電鏡透鏡組12出來之后直 接打在熒光板13上,通過熒光板13的電光轉(zhuǎn)換,在熒光板13上成像,熒光板13上所成的 像經(jīng)過第一棱鏡10、第二棱鏡14以及第一透鏡8、第二透鏡9成像在(XD3的靶面上,然后 通過圖像采集卡4將信號數(shù)據(jù)傳送到計算機5內(nèi),在計算機5上完成圖像的分析(測量、 統(tǒng)計、分類等)、處理和管理,然后打印機6直接打印出實時的具有照片質(zhì)量的"圖文分析報 告",操作非常方便,大大提高效率。
      [0023] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
      【權(quán)利要求】
      1. 一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:包括光學(xué)成像系統(tǒng)和信號處 理和控制系統(tǒng),所述信號處理和控制系統(tǒng)包括透射電子顯微鏡(1)、電光轉(zhuǎn)換裝置(2)、 CCD (3)、圖像采集卡(4)、計算機(5)和透射電鏡聯(lián)機控制器(7),所述透射電子顯微鏡(1)、 電光轉(zhuǎn)換裝置(2)、CCD(3)、圖像采集卡(4)、計算機(5)依次相連接,所述透射電鏡聯(lián)機控 制器(7)連接于電光轉(zhuǎn)換裝置(2)和計算機(5)之間,所述計算機(5)與打印機(6)相連 接;所述光學(xué)成像系統(tǒng)包括CCD (3)、第一透鏡(8)、第二透鏡(9)、第一棱鏡(10)、第二棱鏡 (14)、熒光板(13),所述電鏡透鏡組(12)發(fā)出的透射電子束打在熒光板(13)上,所述熒光 板(13)安裝在第二棱鏡(14)上方,所述第二棱鏡(14)與第一棱鏡(10)相對安裝,所述第 一棱鏡(10)與CCD(3)相對安裝且二者之間安裝第一透鏡(8)、第二透鏡(9),所述第一棱 鏡(10)與第二棱鏡(14)之間放置光闌(11)。
      2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:所述第 二棱鏡(14)安裝在棱鏡座(15) -側(cè),所述棱鏡座(15)另一側(cè)與其相對安裝有電機(18), 所述棱鏡座(15)與電機(18)之間安裝有驅(qū)動絲杠(17)并與二者相連接,所述第二棱鏡 (14)、棱鏡座(15)、電機(18)均安裝在基座(16)上。
      3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:所述透 射電鏡聯(lián)機控制器(7)包括單片機(71)和與單片機(71)相連的存儲器(72),所述單片機 (71)輸出端與光電隔離模塊(73)相連接,所述單片機(71)輸入端與傳感信號接口模塊 (76)相連接,所述光電隔離模塊(73)與功率驅(qū)動模塊(74)、步進電機(75)相連接。
      4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:所述單 片機(71)與計算機(5)相連接。
      5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:所述 (XD(3)采用美國Pixera公司生產(chǎn)的580萬真實像素超高靈敏度探測器。
      6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電子顯微鏡的圖像顯示裝置,其特征在于:所述單 片機(71)采用AN2131QC單片機。
      【文檔編號】H04N5/225GK104064425SQ201410298304
      【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
      【發(fā)明者】王遠志 申請人:王遠志
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