Портативный цифровой микровизор

Полезная модель относится к оптическим приборам и предназначена для оперативного получения высококачественного увеличенного до 200 крат регулируемого изображения поверхности объекта для проведения микроскопических исследований в отраженном свете (видимом, ультрафиолетовом, поляризованном и инфракрасном спектрах), измерений и количественных оценок исследуемых объектов.
Заявляемая полезная модель относится к приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники в Российской Федерации «Информационно-телекоммуникационные системы» и «Безопасность и противодействие терроризму» [Указ Президента Российской Федерации №899 от 7 июля 2011 г.]
В настоящее время существует значительный спрос на портативные микровизоры, позволяющие оперативно провести микроскопические исследования объектов и материалов с последующей быстрой программной обработкой и фиксацией фото- и видеоматериалов.
В частности, данные устройства востребованы для различного рода экспертов при осуществлении ими видов деятельности таких, как:
- оценка состояния стальных конструкций и изделий на промышленных предприятиях при проведении мероприятий неразрушающего контроля;
- оценка вещественных свидетельств и материалов при проведении следственных мероприятий и криминалистических экспертиз;
- оценка доли полезных ископаемых в минеральном сырье;
- оценка материалов и проб при металлографических исследованиях;
- ветеринарный контроль (в т.ч. в качестве трихинеллоскопа с применением дополнительной оснастки);
- проверка подлинности подписей в банках и различных организациях;
- проверка подлинности подписей при проведении избирательных компаний;
- проверка подлинности подписи по запросам судов;
- определение психотипа личности на основе анализа формы (рельефов) подписи;
- и т.п.
Общими недостатками применяемых сегодня портативных микровизоров являются то, что они не дают экспертам возможности одновременного исследования объектов в видимом, ультрафиолетовом, инфракрасном и поляризованном свете, а также а также имеют низкое качество изображения из-за возможных паразитных отражений и бликов от объекта исследования.
Процесс проведения экспертизы может быть значительно улучшен, за счет обеспечения экспертов более качественными и функциональными микровизорами, позволяющими получать более качественное увеличенное до 200 крат регулируемое изображение поверхности объекта с возможностью его исследований в видимом, ультрафиолетовом, поляризованном и инфракрасном спектрах.
6
Известен портативный микроскоп (RU 2108607 C1, МПК G02B 21/00, G02B 21/26, A61B 10/00, опубликовано 10.04.1998), содержащий размещенную внутри корпуса и соосно ему оптическую систему, а также предметную пластинку из прозрачного материала, отличающийся тем, что он дополнительно содержит элемент, выполненный в виде стакана с отверстием в днище, на котором жестко закреплена предметная пластинка, при этом предметная пластинка полностью перекрывает отверстие в днище, а боковая стенка стакана соединена с корпусом с возможностью осевого перемещения.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, являются объектив и оптическая система.
Однако данный микроскоп требует размещения исследуемого объекта на специальную предметную пластинку, являющуюся составной частью микроскопа. Это существенно сужает функциональные возможности в плане размеров и габаритов исследуемых объектов, кроме того данный микровизор не обладает функциями исследования объектов в видимом, ультрафиолетовом, поляризованном и инфракрасном спектрах, а также не дает возможность получать изображение в цифровом коде с последующей передачей его на различные цифровые устройства. Из этого следует также недостаточное качество получаемого изображения аналога.
Наиболее близким по, технической сущности к предложенному устройству является портативный цифровой микроскоп (RU 69269 U1, МПК G02B 21/00 (2006.01), опубликовано 10.12.2007), состоящий из штатива и съемного оптоэлектронного модуля, в корпусе которого расположены последовательно вдоль оптической оси объектив и фотоэлектронный приемник изображения, а также электронная схема питания и управления, модуль верхнего осветителя и первая группа электрических контактов, штатив которого состоит из основания и стойки с держателем оптоэлектронного модуля и включает фокусировочный механизм, модуль нижнего осветителя и вторую группу электрических контактов. Объектив выполнен с возможностью перемещения вдоль оптической оси, держатель оптоэлектронного модуля кинематически соединен с фокусировочным механизмом, а модуль нижнего осветителя расположен в основании штатива. Модуль верхнего осветителя размещен на корпусе объектива.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемой полезной модели, являются корпус, осветитель видимого диапазона, линза-объектив, фокусировочный механизм, фотоэлектронный приемник изображения, схема питания и управления.
Данное конструктивное решение обеспечивает уменьшение габаритных размеров и веса устройства. Улучшение эксплуатационных характеристик портативного цифрового микроскопа. Это устройство взято нами в качестве прототипа.
Недостатком данного устройства является то, что оно имеет недостаточное для экспертов качество изображения в случае наличия при исследовании объектов паразитных отражений и бликов. Кроме того, оно позволяет проводить исследование объектов только в видимом диапазоне и не дает экспертам возможности дополнительно при необходимости проводить исследования в ультрафиолетовом, поляризованном и инфракрасном спектрах, а также имеет низкое качество изображения из-за возможных паразитных отражений и бликов от объекта исследования.
Заявляемая полезная модель направлена на создание портативного цифрового микровизора, позволяющего повысить качество получаемого изображения за счет применения фильтра анализатора, имеющего расширенные функциональные возможности за счет применения дополнительных осветителей (ультрафиолетовом, поляризованном и инфракрасном спектрах).
Технический результат заключается в повышении качества получаемого изображения и повышения функциональных возможностей микровизора, за счет применения специальных фильтров и осветителей, а также уникальной компоновочной схемы их расположения.
Технический результат достигается тем, что портативный цифровой микровизор, включающий корпус, осветитель видимого диапазона, линзу-объектив, фокусировочный механизм, фотоэлектронный приемник изображения, схему питания и управления, согласно полезной модели, дополнительно снабжен осветителями инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) диапазона, сменным контрастирующим фильтром, фильтром поляризатором и фильтром анализатором, аналого-цифровым преобразователем. В корпусе микровизора составные элементы закреплены вдоль оптической оси последовательно в следующем порядке: сменный контрастирующий фильтр, осветители (видимого, ИК и УФ диапазона), фильтр поляризатор, линза-объектив, фильтр анализатор, фотоэлектронный приемник изображения, схема питания и управления, аналого-цифровой преобразователь, при этом осветители и сменный контрастирующий фильтр выполнены в форме кольца не перекрывающем оптическую ось прибора, а фильтр анализатор имеет возможность поворота вокруг оптической оси на 360°.
Введение в устройство осветителей инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) диапазона, а также фильтра-поляризатора позволяет экспертам проводить исследования объектов в различных спектрах и получать более расширенную информацию об их состоянии и (или) составе.
Введение в устройство сменного контрастирующих фильтра необходимо для повышения качества изображения при исследовании в ультрафиолетовом освещении, он устанавливается в оптический и осветительный тракт и пропускает узкий спектр возбужденного излучения отсекая УФ излучение.
Введение фильтра-анализатора позволяет осуществлять фильтрацию паразитных отражений и бликов от объекта исследования.
Отличия от прототипа доказывают новизну заявляемой полезной модели.
Полезная модель поясняется чертежом - фиг.
Перечень фигур
На фиг. представлена блок схема портативного цифрового микровизора.
Элементам устройства присвоены следующие цифровые позиции:
1 - корпус;
2 - группа осветителей (видимого, инфракрасного и ультрафиолетового диапазона);
3 - сменный контрастирующий фильтр;
4 - фильтр поляризатор;
5 - линза-объектив;
6 - фильтр-анализатор;
7 - фотоэлектронный приемник изображения;
8 - схема питания и управления;
Портативный цифровой микровизор (фиг.) содержит корпус 1, группу осветителей (видимого, ИК и УФ диапазона) 2, сменный контрастирующий фильтр 3, фильтр-поляризатор 4, линзу-объектив 5, фильтр-анализатор 6, фотоэлектронный приемник изображения 7, схему питания и управления 8.
В корпусе микровизора составные элементы закреплены вдоль оптической оси последовательно в следующем порядке: сменный контрастирующий фильтр, осветители (видимого, ИК и УФ диапазона), фильтр поляризатор, линза-объектив, фильтр анализатор, фотоэлектронный приемник изображения, схема питания и управления.
Осветители и сменный контрастирующий фильтр выполнены в форме кольца, не перекрывающем оптическую ось прибора, а фильтр анализатор имеет возможность поворота вокруг оптической оси на 360°.
Устройство работает следующим образом.
Свет от группы осветителей (видимого, УФ и ИК диапазона) 2 проходит через сменный контрастирующий фильтр 3 и освещает объект исследования. Отраженный от объекта исследования свет попадает через фильтр-поляризатор 4 в линзу-объектив 5, в котором концентрируется и через фильтр-анализатор 6 фокусируется на фотоэлектронный приемник изображения 7, в котором преобразуется в электронный сигнал для дальнейшей его передачи на различные электронные устройства (на чертеже не показаны).
Фильтр-анализатор 6 постоянно присутствует в оптическом тракте, представляет собой пластину круговой поляризации с изменяемым углом и предназначен для фильтрации паразитных отражений и бликов от объекта исследований, а также используется в качестве анализатора при исследовании в поляризованном свете в совокупности со сменным фильтром-поляризатором 4, устанавливающимся в осветительный тракт. Сменные контрастирующие фильтры 3 устанавливаются в осветительный тракт и применяются в видимом диапазоне освещения. Сменный фильтр-анализатор 6 применяется при исследовании в ультрафиолетовом диапазоне, устанавливается в оптический и осветительный тракт и пропускает узкий спектр возбужденного излучения, отсекая УФ излучение.
Таким образом, повышается качество изображения объекта исследований и расширяются функциональные возможности портативного цифрового микровизора.