顯微掃描儀的製作方法

2024-03-06 22:33:15 2

本實用新型涉及光技術領域，特別涉及一種顯微掃描儀。

背景技術：

中國專利201511007566.8公開了一種顯微掃描儀及顯微掃描方法這種顯微掃描儀包括掃描儀本體、目鏡裝置和用於實現光路切換的切換裝置，其中，由掃描儀本體中的光源裝置、用於放置切片的平臺、物鏡組、第三反光鏡組、第二輔助鏡組，切換裝置，以及目鏡裝置中的第一反光鏡組、第一輔助鏡組、第二反光鏡組、轉向稜鏡和目鏡形成第一光路；由掃描儀本體中的光源裝置、用於放置切片的平臺、物鏡組、第三反光鏡組、第二輔助鏡組、切換裝置和顯微相機形成第二光路，從而能夠通過切換裝置，使得顯微掃描儀既可以用於進行切片掃描，又可以用於進行顯微觀察，但其切換裝置進行光路切換需要主控制器發送切換指令完成，相應的導致切換裝置結構複雜，從而增加了顯微掃描儀的成本。同時，該顯微掃描儀的目鏡不能被收回到顯微掃描儀內部，增大了顯微掃描儀的體積，佔用了更多的空間，並且，目鏡位於外部容易被損壞，也不利於顯微掃描儀的運輸。

當前現有市場上的顯微掃描儀在對物鏡齊焦對焦中，採用直線電機機構模式。通過軟體控制直線電機機構的行程，從而達到鏡頭齊焦的距離。但直線電機在顯微掃描儀上應用速度慢，達不到顯微掃描的速度要求，還需要滑軌機構、控制器等，使顯微掃描儀結構複雜，生產安裝精度要求高，裝配效率低。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種顯微掃描儀，簡化顯微掃描儀結構，實現目鏡組快速收放和光路切換，並降低顯微掃描儀的成本。

為實現上述目的，本實用新型提供一種顯微掃描儀，包括掃描儀本體和用於實現光路切換的目視裝置；其中，

所述掃描儀本體包括載物臺、物鏡、第二輔助鏡組、第三反光鏡組、螢光組、攝像透鏡組、調焦鏡頭、顯微相機和支承平臺；

所述目視裝置包括目視成像單元，所述目視成像單元包括第一反光鏡組、第一輔助鏡組、第二反光鏡組、轉向稜鏡和目鏡組。

根據本實用新型的一個方面，所述調焦鏡頭採用液體鏡頭。

根據本實用新型的一個方面，由所述載物臺、物鏡、第二輔助鏡組、第三反光鏡組、螢光組、攝像透鏡組、調焦鏡頭和顯微相機依次設置構成第一光路。

根據本實用新型的一個方面，由所述載物臺、物鏡、第二輔助鏡組、第三反光鏡組、螢光組、第一反光鏡組、攝像透鏡組、調焦鏡頭和顯微相機依次設置構成第二光路；

由所述載物臺、物鏡、第二輔助鏡組、第三反光鏡組、螢光組、第一反光鏡組、第一輔助鏡組、第二反光鏡組、轉向稜鏡和目鏡組依次設置構成第三光路。

根據本實用新型的一個方面，所述目視裝置還包括收放單元；所述收放單元包括支承架和用於支承所述支承架的固定架。

根據本實用新型的一個方面，所述支承架可旋轉地支承在所述固定架上；

所述第一反光鏡組、第一輔助鏡組、第二反光鏡組、轉向稜鏡和目鏡組固定支承在所述支承架上。

根據本實用新型的一個方面，所述支承架可推拉地支承在所述固定架上；

所述轉向稜鏡和目鏡組固定支承在所述支承架上。

根據本實用新型的一個方面，所述調焦鏡頭與所述螢光組相鄰，且位於所述螢光組之後。

根據本實用新型的一個方面，所述顯微掃描儀本體還設有光源裝置。

根據本實用新型所述顯微掃描儀的顯微掃描方法，

光源裝置為放置在載物臺上的樣本進行照明，光線通過第一光路並在顯微相機中對樣本進行取像；

或者驅動收放單元將目視成像單元接入光線傳導路徑，光線通過第二光路並在顯微相機中對樣本進行取像，同時光線通過第三光路以便用戶觀察。

根據本實用新型的一種方案，該顯微掃描儀中的收放單元結構簡單，可靠性高，安裝方便，簡化實現光路切換的目視裝置的結構，節省顯微掃描儀的成本，提高生產安裝效率。同時，收放單元能夠方便快捷地實現用戶使用目視裝置對樣本進行觀察。

根據本實用新型的一種方案，該顯微掃描儀的目鏡裝置能夠實現光路的快速切換，使目鏡組能夠在工作和隱藏狀態之間切換。目鏡組在隱藏狀態下位於顯微掃描儀本體內部，合理的利用了顯微掃描儀的內部空間，從而縮小了顯微掃描儀的體積。同時，目鏡組隱藏在顯微掃描儀內部，能夠被有效保護，避免了外界因素對目鏡組的損壞，並且有利於整個顯微掃描儀的運輸。

根據本實用新型的一種方案，該顯微掃描儀的調焦鏡頭採用液體鏡頭替代了傳統的直線電機調焦鏡頭，減少了直線電機的使用，節省了顯微掃描儀的成本。同時，液體鏡頭裝配方便，簡化了顯微掃描儀的結構，並且液體鏡頭使用方便，只需要直接連接到總控制器上即可實現對焦，增強了顯微掃描儀的可操作性。

根據本實用新型的一種方案，液體鏡頭在短距離就能夠自動找焦，齊焦對焦的速度比直線電機快5倍，提高了該顯微掃描儀的對焦速度，從而提高了顯微掃描速度，節省了時間。液體鏡頭可方便的安裝在顯微掃描儀內部，中心保證率高，從而提高了生產安裝效率。同時，液體鏡頭的使用減小了佔用空間，從而進一步縮小了該顯微掃描儀的體積。

附圖說明

圖1是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的光路圖；

圖2是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的立體圖；

圖3是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的目鏡組處於隱藏狀態的立體圖；

圖4是示意性表示根據本實用新型的另一種實施方式的顯微掃描儀的光路圖；

圖5是示意性表示根據本實用新型的再一種實施方式的顯微掃描儀的立體圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本實用新型實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對實施方式中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

在針對本實用新型的實施方式進行描述時，術語「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」「內」、「外」所表達的方位或位置關係是基於相關附圖所示的方位或位置關係，其僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此上述術語不能理解為對本實用新型的限制。

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作詳細地描述，實施方式不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式並不因此限定於以下實施方式。

圖1是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的光路圖。圖2是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的立體圖。結合圖1和圖2所示，根據本實用新型的一種實施方式，該顯微掃描儀包括掃描儀本體1、目視裝置2和光源裝置(圖中未示出)。在本實施方式中，掃描儀本體1包括載物臺11、物鏡12、第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、攝像透鏡組16、調焦鏡頭17、顯微相機18和支承平臺19。在本實施方式中，調焦鏡頭17採用液體鏡頭。載物臺11和物鏡12位於支承平臺19下方，第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、攝像透鏡組16、調焦鏡頭17和顯微相機18支承於支承平臺19上。在本實施方式中，螢光組15自帶照明，螢光組15設置於物鏡12與顯微相機18即可實現照明功能。當然，第三反光鏡組14還可以採用分光稜鏡。該顯微掃描儀的調焦鏡頭採用液體鏡頭減少了顯微掃描儀對直線電機的使用，降低了顯微掃描儀的成本。液體鏡頭裝配方便，避免了傳統的直線電機調焦鏡頭的複雜結構，從而簡化了顯微掃描儀的結構。同時，液體鏡頭在短距離能夠快速自動找焦，液體鏡頭在對物鏡齊焦對焦的速度比直線電機快5倍，節省了顯微掃描時間，直接提高了顯微掃描儀的顯微掃描速度，從而提高了整個顯微掃描儀的工作效率。液體鏡頭可直接固定在顯微掃描儀內，中心保證率高，安裝方便，提高了該顯微掃描儀的生產安裝效率，並且液體鏡頭只需要直接連接到總控制器上即可實現功能，增強了該顯微掃描儀的可操作性，易於客戶使用。

結合圖1和圖2所示，根據本實用新型的一種實施方式，目視裝置2包括目視成像單元21和收放單元22，目視成像單元21支承在收放單元22上，收放單元22支承於支承平臺19上。在本實施方式中，目視成像單元21包括第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213、轉向稜鏡214和目鏡組215。收放單元22包括支承架221和固定架222。第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213、轉向稜鏡214和目鏡組215固定支承在支承架221上，支承架221可轉動地支承在固定架222上。第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213、轉向稜鏡214和目鏡組215可隨支承架221在固定架222上轉動。當然，第一反光鏡組211和第二反光鏡組213還可採用分光稜鏡。通過驅動支承架221在固定架222上轉動就可以方便快捷地切換目視成像單元21與光路的通斷，從而實現了顯微掃描儀光路的快速切換。在切換光路的同時方便快捷地實現了目鏡組的收放，方便用戶使用。

圖3是示意性表示根據本實用新型的一種實施方式的顯微掃描儀的目鏡組處於隱藏狀態的立體圖。結合圖2所示，根據本實用新型的一種實施方式，固定架222固定支承在支承平臺19上。在本實施方式中，固定架222為具有兩條支腳的平臺，支承架221與固定架222的兩條支腳轉動連接，固定架222的兩條支腳固定支承於支承平臺19上。支承平臺19在固定架222兩條支腳之間設有一凹槽，支承架221通過在固定架222上的轉動，實現支承架221與支承平臺19上凹槽的嵌合或脫離。通過這種設置保證了光路切換時支承架221與支承平臺19的配合穩定，並且支承架221和固定架222的這種設置結構簡單，可靠性高，易於安裝，從而簡化了實現光路切換的目視裝置的結構，進一步降低了顯微掃描儀的成本。通過這種旋轉結構可以方便快捷地實現目鏡組的收放，有效的利用顯微掃描儀內部空餘的空間隱藏目鏡組，從而使目鏡組受到很好的保護，避免了目鏡組在不使用時被損壞。同時，目鏡組被隱藏到顯微掃描儀內部，合理的利用了顯微掃描儀的內空間，有效減小了掃描儀本體的體積。

如圖1結合圖1和圖2所示，根據本實用新型的一種實施方式，調焦鏡頭17與攝像透鏡組16相鄰，且位於攝像透鏡組16之後。在本實施方式中，結合圖3所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹槽脫離，使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光線傳導路徑脫離。在本實施方式中，光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、攝像透鏡組16和調焦鏡頭17，最後進入顯微相機18，並通過顯微相機18對樣本進行取樣，從而實現第一光路的成像。

如圖1所示，根據本實用新型的一種實施方式，調焦鏡頭17與攝像透鏡組16相鄰，且位於攝像透鏡組16之後。在本實施方式中，結合圖2所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹槽嵌合，使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光線傳導路徑連通。第一反光鏡組211與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後，即第一反光鏡組211位於螢光組15和攝像透鏡組16之間。光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、第一反光鏡組211、攝像透鏡組16和調焦鏡頭17，最後進入顯微相機18，並通過顯微相機18對樣本進行取樣，從而實現第二光路的成像。

如圖1所示，根據本實用新型的一種實施方式，調焦鏡頭17與攝像透鏡組16相鄰，且位於攝像透鏡組16之後。在本實施方式中，結合圖2所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹槽嵌合，使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光線傳導路徑連通。第一反光鏡組211與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後，即第一反光鏡組211位於螢光組15和攝像透鏡組16之間。光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213和轉向稜鏡214，最後進入目鏡組215，從而實現第三光路的成像。

圖4是示意性表示根據本實用新型的另一種實施方式的顯微掃描儀的光路圖。如圖所示，根據本實用新型的另一種實施方式，調焦鏡頭17設置於攝像透鏡組16之前，其與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後。在本實施方式中，結合圖3所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹口脫離，從而使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光路斷開。光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、調焦鏡頭17和攝像透鏡組16，最後光線進入顯微相機18，並通過顯微相機18對樣本進行取樣，從而實現第一光路的成像。

如圖4所示，根據本實用新型的另一種實施方式，調焦鏡頭17設置於攝像透鏡組16之前，其與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後。在本實施方式中，結合圖2所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹口嵌合，從而使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光路連通。第一反光鏡組211與調焦鏡頭17相鄰，且位於調焦鏡頭17之後。光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、調焦鏡頭17、第一反光鏡組211和攝像透鏡組16，最後進入顯微相機18，並通過顯微相機18對樣本進行取樣，從而實現第二光路的成像。

如圖4所示，根據本實用新型的另一種實施方式，調焦鏡頭17設置於攝像透鏡組16之前，其與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後。在本實施方式中，結合圖2所示，驅動支承架221在固定架222上轉動，支承架221與支承平臺19上的凹口嵌合，從而使支承架221帶動其所支承的目視成像單元21與光路連通。第一反光鏡組211與調焦鏡頭17相鄰，且位於調焦鏡頭17之後。光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線依次經過第二輔助鏡組13、第三反光鏡組14、螢光組15、調焦鏡頭17、第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213和轉向稜鏡214，最後光線進入目鏡組215，從而實現第三光路的成像。

圖5是示意性表示根據本實用新型的再一種實施方式的顯微掃描儀的立體圖。如圖所示，根據本實用新型的再一種實施方式，支承架221可推拉地支承在固定架222上。在本實施方式中，支承架221能夠在固定架222上線性滑動，並且在支承架221線性移動的兩端均設有防止支承架221脫出的擋塊。第一反光鏡組211、第一輔助鏡組212、第二反光鏡組213固定支承於固定架222上，轉向稜鏡214和目鏡組215固定支承在支承架221上。轉向稜鏡214和目鏡組215可隨支承架221在固定架222上線性滑動。驅動支承架221使轉向稜鏡214位於第二反光鏡組213正上方，就能夠快捷方便地實現轉向稜鏡214和目鏡組215與光路的連通，從而實現用戶通過目鏡裝置2對樣本進行觀察。驅動支承架221使轉向稜鏡214與第二反光鏡組213脫離，轉向稜鏡214和目鏡組215與光路斷開，從而實現轉向稜鏡214與第二反光鏡組213的快速收回。當然，目鏡組215還可轉動地支承在支承架221上。推動支承架221就可以方便快捷地實現顯微掃描儀光路的切換，並且支承架221與固定架222的這種設置結構簡單，可靠性高，方便使用，從而簡化了實現光路切換的目視裝置的結構，同時降低了顯微掃描儀的成本。通過這種推拉結構可以方便快捷地實現目鏡組的收放，有效的利用顯微掃描儀內部空餘的空間隱藏目鏡組，從而使目鏡組受到很好的保護，避免了目鏡組在不使用時被損壞。同時，目鏡組被隱藏到顯微掃描儀內部，合理的利用了顯微掃描儀的內空間，有效減小了掃描儀本體的體積。

根據本實用新型的一種實施方式，調焦鏡頭17與攝像透鏡組16相鄰，且位於攝像透鏡組16之後時，提供了上述顯微掃描儀的顯微掃描方法，包括以下步驟：

驅動目視裝置2中的支承架221在固定架222上轉動，使支承架221與支承平臺19上的凹口脫離，從而使被支承架221所支承的目視成像單元21與光路斷開。將待檢測樣本放置在載物臺11上，光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線進入第二輔助鏡組13，並被第二輔助鏡組13傳遞到第三反光鏡組14，第三反光鏡組14再將光線發射到螢光組15，通過螢光組15的光線進入攝像透鏡組16，調焦鏡頭17接收由攝像透鏡組16傳遞的光線並將光線傳到顯微相機18，光線進入顯微相機18後，顯微相機18對樣本進行取樣；

或者，驅動目視裝置2中的支承架221在固定架222上轉動，使支承架221與支承平臺19上的凹口嵌合，從而使被支承架221所支承的目視成像單元21接入光線傳導路徑中，將待檢測樣本放置在載物臺11上，光源裝置為放置在載物臺11上的樣本進行照明，從載物臺11上發出的光線被物鏡12接收，通過物鏡12的光線進入第二輔助鏡組13，並被第二輔助鏡組13傳遞到第三反光鏡組14，第三反光鏡組14再將光線發射到螢光組15，通過螢光組15的光線通過第一反光鏡組211進入攝像透鏡組16，通過攝像透鏡組16的光線進入調焦鏡頭17，並被調焦鏡頭17傳遞到顯微相機18中，顯微相機18對樣本取像；同時，通過螢光組15的光線還可以被第一反光鏡組211發射到第一輔助鏡組212，通過第一輔助鏡組212的光線進入第二反光鏡組213並被第二反光鏡組213射入到轉向稜鏡214中，光線通過轉向稜鏡214的作用進入目鏡組215，從而能夠使用戶進行觀察。

根據本實用新型的另一種實施方式，調焦鏡頭17與螢光組15相鄰，且位於螢光組15之後時，上述顯微掃描儀的顯微掃描方法中，調焦鏡頭17相對應的位於螢光組15之後，且與螢光組15相鄰。

上述內容僅為本實用新型的具體實施方式的例舉，對於其中未詳盡描述的設備和結構，應當理解為採取本領域已有的通用設備及通用方法來予以實施。

以上所述僅為本實用新型的一個實施方式而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。