顯微圖像自動采集裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及顯微圖像自動采集裝置，其包括：用于存放樣本的樣本存放機構；用于對樣本信息進行采集的顯微鏡成像器件，所述顯微鏡成像器件包括顯微物鏡、筒鏡光學器件、照相機以及照明器件，顯微物鏡可沿Z軸上下移動；樣本夾持和傳遞機構包括樣本夾持件以及驅動樣本夾持件沿X軸和Y軸移動的傳遞機構。本實用新型專利技術通過樣本夾持件自動裝載樣本，由傳遞機構帶動樣本夾持件作二維運動以實現樣本的傳遞和樣本的掃描運動，并通過顯微物鏡的一維移動實現自動對焦，可以快速、清晰、準確地采集顯微圖像，同時，在傳遞機構中增設編碼器和光電開關可實現樣本檢測目標定位功能。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及顯微鏡，具體涉及一種用于對樣本進行顯微圖像自動信息采集裝置。
技術介紹
顯微鏡在眾多科研和工業生產領域應用廣泛。特別是在醫療領域，顯微鏡在病理診斷中地位無可替代。例如在血液檢驗中，迄今無一臺血液分析儀能完全代替顯微鏡進行白細胞分類。再如腫瘤診斷，最確切的診斷方法是依靠光學顯微鏡觀察查病理切片。傳統的顯微圖像的采集分析，主要依靠人眼在鏡下觀察，手動尋找觀察目標，并將觀察到的目標用照相機記錄。該工作方式目前為大多數醫院所采用。此外亦有部分全自動 顯微鏡，其技術原理是使用電機驅動顯微鏡載物臺。全自動顯微鏡能部分替代人工操作，一定程度上提高了工作效率。該技術的一個實例是奧林巴斯的全自動顯微鏡BX63，但目前并未廣泛使用。傳統的顯微鏡觀察方式的主要缺點是搜索目標的時間較長，人眼容易疲勞，導致效率低下，甚至由于人眼疲勞而產生誤判。照相機雖然在一定程度上可以滿足顯微圖像采集的需要，但難以實現目標的定位。即使拍攝了目標的照片，也無法得到目標在樣本中所在的確實位置。例如醫生通過高倍顯微鏡在血涂片上找到一個異常的白細胞并拍攝圖片，但其他醫生想根據圖片在血涂片上再次尋找該異常白細胞卻是非常困難，幾乎不可能實現。目前有相關專利介紹了自動顯微鏡，其工作效率較傳統方式有所提高，公開號為CN 2632705Y中國技術公開了一種光學自動顯微鏡，該顯微鏡頂部裝有一個圖像掃描攝像機，載物臺上設有水平橫軸電機和水平縱軸電機，立柱上設有豎直軸電機，可實現對樣本的自動對焦和自動掃描。但是該自動顯微鏡無法自動裝載樣本，效率低。另外，公開號為CN 102272652A公開了一種用于生物標本的光學分析的分析器。該分析器包括光學器件和用于傳遞載玻片的機器人。該機器人由至少3個電機控制，可以在三維內運動，該專利可以實現樣本的自動裝載和自動掃描，但其對焦是通過樣本運動實現的，其搭載樣本的樣本臺不穩定，樣本臺上下運動時受重力影響容易出現下滑的現象。
技術實現思路
針對現有技術的不足，本技術提供一種顯微圖像自動采集裝置，其可以快速、清晰、準確的采集顯微圖像摒棄可以實現樣本的自動裝載、對焦、掃描和目標定位的功能。為實現上述目的，本技術采用如下技術方案顯微圖像自動采集裝置，其包括用于存放樣本的樣本存放機構；用于對樣本信息進行采集的顯微鏡成像器件，所述顯微鏡成像器件包括顯微物鏡、筒鏡光學器件、照相機以及照明器件，所述照明器件、筒鏡光學器件均固定放置，顯微物鏡位于二者之間，且顯微物鏡可沿Z軸上下移動，照相機安裝于筒鏡光學器件的上端，樣本放置于顯微物鏡和照明器件之間；用于夾持樣本并將樣本從樣本存放機構取出放置于顯微物鏡下進行信息采集或者將樣本從顯微物鏡下轉移至樣本存放機構進行存放的樣本夾持和傳遞機構，所述樣本夾持和傳遞機構包括樣本夾持件以及驅動樣本夾持件沿X軸和Y軸移動的傳遞機構，其中，X軸、Y軸和Z軸相互垂直。優選地，所述顯微物鏡固定于一物鏡固定座上，所述物鏡固定座上設有至少一用于固定顯微物鏡的物鏡安裝孔，顯微物鏡安裝于該物鏡安裝孔上，且顯微物鏡的數量與筒鏡光學器件以及照相機的數量相匹配。通過在物鏡固定座上設置一個或一個以上的物鏡安裝孔，可根據具體的使用需要固定不同數目的顯微物鏡，同時使用物鏡固定座可方便顯微物鏡的上下(Z軸)移動，以使顯微鏡成像器件實現對樣本的對焦。作為改進,所述物鏡固定座通過一對焦機構做Z軸移動,所述對焦機構包括帶動物鏡固定座移動的第一 Z軸絲桿組件以及驅動所述第一 Z軸絲桿組件的第一 Z軸電機。使 用顯微物鏡運動對焦的方式相對于現有顯微鏡常用的樣本臺運動對焦方式，可以使樣本臺更加穩定并有效消除樣本臺由于重力影響出現下滑的現象。優選地，所述照明器件包括光源、照明光學系統以及聚光鏡，所述光源通過照明光學系統由聚光鏡進行聚光后對樣本進行照明，所述聚光鏡位于顯微物鏡的正下方，且所述光源為LED光源或鹵素燈或氣體放電燈，所述照明光學系統的光路為柯勒照明光路。光路采用柯勒照明的照明方式，其優點在于被檢樣本的平面處沒有燈絲像，不會影響觀察，并且其照明均勻。作為改進，所述傳遞機構包括X軸驅動機構和Y軸驅動機構，其中X軸驅動機構包括驅動樣本夾持件沿X軸移動的X軸絲桿組件以及驅動X軸絲桿組件的X軸電機,所述Y軸驅動機構包括驅動X軸驅動機構沿Y軸移動的Y軸絲桿組件以及驅動所述Y軸絲桿組件的Y軸電機。通過X軸驅動機構和Y軸驅動機構可使樣本夾持件作二維運動，用于存取樣本以及放置于顯微鏡成像器件下進行檢測。作為改進,所述傳遞機構進一步包括一安裝于X軸電機轉軸上用于對樣本夾持件在X軸方向位移進行監控的X軸編碼器；以及一安裝于Y軸電機轉軸上用于對樣本夾持件在Y軸方向位移進行監控的Y軸編碼器。X軸編碼器和Y軸編碼器可有效記錄X軸電機和Y軸電機順時針或逆時針的旋轉度，從而定位樣本，并可以獲得檢測目標在樣本中的位置信息，實現對目標進行快速定位。作為改進,所述傳遞機構進一步包括安裝于X軸驅動機構上用于對樣本夾持件在X軸方向位移進行限位的X軸光電開關，所述X軸光電開關的輸出端連接至X軸電機的輸入端；以及安裝于Y軸驅動機構上用于對樣本夾持件在Y軸方向位移進行限位的Y軸光電開關，所述Y軸光電開關的輸出端連接至Y軸電機的輸入端。作為改進，所述樣本存放機構包括存放樣本的樣本盒、固定所述樣本盒的樣本盒固定架以及驅動所述樣本盒固定架沿Z軸移動的樣本盒驅動機構。樣本存放機構可通過樣本盒驅動機構控制上下移動到合適的高度，以備樣本夾持件方便存取樣本。具體地，所述樣本盒驅動機構包括帶動樣本盒固定架移動的第二 Z軸絲桿組件以及驅動所述第二 Z軸絲桿組件的第二 Z軸電機。作為進一步改進，所述樣本盒包括樣本盒本體、設置于樣本盒本體內的用于對樣本進行裝載和固定的定位卡柱、設置于樣本盒本體內用于檢測是否有樣本的空載感應器和用于判斷樣本是否被檢測的待檢感應器、以及設置于樣本盒本體上側用于記錄樣本的標簽記錄器。樣本存放機構中具有感應器，通過空載感應器檢測是否有樣本，如果有樣本，可以通過待檢感應器判斷該樣本是待測樣本還是已測樣本，并具有標簽記錄器，可以記錄樣本的標簽。本技術所闡述的顯微圖像自動采集裝置，與現有技術相比，其有益效果在于本技術通過樣本夾持件自動裝載樣本，由傳遞機構帶動樣本夾持件作二維運動以實現樣本的傳遞和樣本的掃描運動，并通過顯微物鏡的一維移動實現自動對焦，可以快速、清晰、準確地采集顯微圖像，同時，在傳遞機構中增設編碼器和光電開關可實現樣本檢測目標定位的功能。附圖說明附圖I為本技術顯微圖像自動采集裝置的結構示意圖； 附圖2為顯微鏡成像器件的結構示意圖；附圖3為樣本夾持和傳遞機構的結構示意圖；附圖4為照明器件的結構示意圖；附圖5為樣本存放機構的結構示意圖；附圖6為樣本盒的結構示意圖。其中1、顯微圖像自動采集裝置；2、顯微鏡成像器件；3、對焦機構；31、第一 Z軸電機；32、編碼器；4、樣本夾持和傳遞機構；5、樣本存放機構；51、第二 Z軸電機；52、編碼器；6、顯微物鏡；7、物鏡固定座；71、物鏡安裝孔；8、筒鏡光學器件；9、照相機；10、照明器件；11、傳遞機構；12、樣本夾持件；13、樣本；14、Y軸電機；15、X軸電機；16、Y軸編碼器；17、X軸編碼本文檔來自技高網...

【技術保護點】
顯微圖像自動采集裝置，其特征在于，其包括：用于存放樣本的樣本存放機構；用于對樣本信息進行采集的顯微鏡成像器件，所述顯微鏡成像器件包括顯微物鏡、筒鏡光學器件、照相機以及照明器件，所述照明器件、筒鏡光學器件均固定放置，顯微物鏡位于二者之間，且顯微物鏡可沿Z軸上下移動，照相機安裝于筒鏡光學器件的上端，樣本放置于顯微物鏡和照明器件之間；用于夾持樣本并將樣本從樣本存放機構取出放置于顯微物鏡下進行信息采集或者將樣本從顯微物鏡下轉移至樣本存放機構進行存放的樣本夾持和傳遞機構，所述樣本夾持和傳遞機構包括樣本夾持件以及驅動樣本夾持件沿X軸和Y軸移動的傳遞機構，其中，X軸、Y軸和Z軸相互垂直。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張云超，劉滿林，肖長周，
申請(專利權)人：廣州市道真生物科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：