CN103412398A - 用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，包括支撑块、高倍物镜、低倍物镜、计数池以及光源，安装于支撑块上的2个物镜连接筒，以及分别安装于物镜连接筒上方的2个CCD传感器；在物镜连接筒内间隔设置有3个光阑；所述的光源置于远离计数池的位置，它包括2个LED灯源和2根光纤，所述光纤的一端位于计数池下方且正对于计数池，另一端正对于所述的LED灯源；它们分别构成高、低倍显微系统，所述属于同一组显微系统的CCD传感器、物镜连接筒、高倍物镜或低倍物镜以及光源中光纤的中心轴线重合。本发明所述装置结构简单、能够同时进行不同倍数拍摄尿液中有形成分，节省拍图时间，提高检测速度。

Description

用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置

技术领域

本发明涉及显微镜系统的图像处理技术领域，具体涉及用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置。

背景技术

在尿液有形成分检测设备中，传统显微镜都是通过一含有多组光学镜片的镜筒，利用多孔物镜转换器实现各种倍数的物镜之间的手动或自动转换或者使用变焦镜头改变成像倍数，从而得出被检测对象在不同放大倍率下的图像；所用光源一般为卤素灯及LED灯直接射入物镜。

传统显微镜是通过物镜转换器内部的卡片或者滚珠来实现物镜高低倍转换过程中的定位，但这种由物镜转换器实现高低倍转换的方式存在以下不足：(1)对物镜转换器的物镜安装孔加工精度要求较高，否则难以保证物镜与镜筒之间的同轴度，尤其在放大倍数较大时；(2)在增加电机及齿轮传动方式控制物镜转换器自动实现高低倍转换时，装配精度要求较高，否则容易出现回程误差、不同轴。另外，传统显微镜中光源(卤素灯及LED灯)直接置于计数池下方，因而不可避免会产生热量，会对整个显微镜的环境、检测结果特别是高倍状态下的图像产生不可预知的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、能够同时进行不同倍数拍摄尿液中有形成分的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置。

本发明所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，包括一支撑块、高倍物镜、低倍物镜、计数池以及光源，而且：

还包括安装于支撑块上的2个物镜连接筒，以及分别安装于物镜连接筒上方的2个CCD传感器；

所述的物镜连接筒内间隔设置有3个光阑；

所述的光源置于远离计数池的位置，它包括2个LED灯源和2根光纤，所述光纤的一端位于计数池下方且正对于计数池，另一端正对于于所述的LED灯源；

所述的高、低倍物镜分别安装于2个物镜连接筒的底端并正对于计数池；

所述设于支撑块上的其中一个物镜连接筒、设于其上的CCD传感器以及安装于其底端的高倍物镜、位于高倍物镜正下方的计数池和位于高倍物镜正下方的光源(包括位于高倍物镜正下方的光纤及与该光纤对应的LED灯源，所述的LED灯源设置于远离计数池的地方)构成同高倍显微系统；所述设于支撑块上的另一个物镜连接筒、设于其上的CCD传感器以及安装于其底端的低倍物镜、位于低倍物镜正下方的计数池和位于低倍物镜正下方的光源(包括位于低倍物镜正下方的光纤及与该光纤对应的LED灯源，所述的LED灯源设置于远离计数池的地方)构成低倍显微系统；属于同一显微系统的CCD传感器、物镜连接筒、高倍物镜或低倍物镜以及光源中光纤的中心轴线重合。

上述技术方案中，当物镜连接筒的高度为90～94mm时，其内3个光阑的设置位置分别为：第一光阑设置于物镜连接筒的顶端，第二光阑设置于距离物镜连接筒顶端13.0～15.0mm之处，第三光阑设置于距离物镜连接筒顶端45.5～47.5mm之处。所述的物镜连接筒为一具有阶梯孔径的空心柱体，其内口径越大越好，这样经过涂抹消光漆后可以有效消除更多的杂光，通常情况下，其内口径根据整个尿沉渣检测设备的大小来决定。但如果能将2个摄像头之间的安装距离调至最小，可以减小计数池的尺寸。在本申请中，优选内口径为18～22mm。从较长的阶梯孔径空心柱体较难加工的一面考虑，可以将上述物镜连接筒设置成由2～3段较短的空心柱体螺纹连接组成，但此时必须保证所述的2～3段较短的空心柱体同轴。在上述物镜连接筒的高度及内口径及其中各光阑的设置条件下，位于高倍物镜下方的光纤末端端头与计数池底端面的距离在4～5mm范围内，位于低倍物镜下方的光纤末端端头与计数池底端面的距离在10～12mm范围内时，可以实现高、低倍物镜同时拍摄，无需再进行高、低倍物镜之间的转换，并能获得非常清晰的图像。

通常情况下，是将所述的支撑块通过滑座安装在一个具有底座的立柱的导轨上，这样支撑块可以在纵向方向上做往复运动。通常，计数池采用双通道计数池，且计数池置于载物台(该载物台与物镜的轴线垂直，最好能在水平面上实现X、Y方向上的移动)上，载物台通过另一滑座安装于上述立柱的导轨上，从而保证载物台台面与支撑块纵向往复运动方向的垂直度误差更小。同时，计数池安置在载物台后其上、下表面应均与两组显微系统的轴线相垂直。

上述技术方案中，所述的CCD传感器为微小型工业数字相机。

上述技术方案中，所述的光纤可以通过调节及固定装置牵引至计数池下方。所述的调节及固定装置包括一安装于底座上的调节座、安装于调节座中的钢管以及用于固定钢管位置的紧定钉，所述光纤靠近末端的一部分插入钢管并固定于钢管中(将光纤插入钢管中是为了保证由光纤导出的光能垂直入射计数池，且与物镜同轴线)，且光纤末端端头与钢管顶端平齐，通过旋松或旋紧安装在调节座上的紧定钉使其顶端与钢管接触，调节钢管顶端(即光纤末端端头)与计数池底面的距离，从而获得清晰的图像。

与现有技术相比，本发明所述装置的优点在于：

1、通过采用2个无镜片的物镜连接筒，并在其内设置3个光阑，结合高倍或低倍物镜、光纤导光、双LED灯源实现样本高、低倍同时拍摄，无需再进行高低倍之间转换，节省拍图时间，提高检测速度；

2、将光源设置于远离计数池的位置，由2根光纤分别从远离计数池的2个LED灯源处将光传导至计数池下方，产生的热量非常少，对整个显微镜的环境、检测结果的影响极小，特别是对高倍状态下的图像的影响也非常小；

3、相比传统显微镜，在镜筒部位省去了镜片，省去了集光镜、聚光镜，降低了装配要求和生产成本。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的结构示意图；

图2为图1所示实施方式中的局部剖视图；

图3为图1所示实施方式中去掉载物台及其上的计数池后的结构示意图。

图中标号为：

1CCD传感器；2物镜连接筒；3支撑块；4.物镜调节环；5高倍物镜；6低倍物镜；7计数池；8载物台；9调节及固定装置；9-1调节座；9-2钢管；9-3紧定钉；10底座；11光纤；12LED灯源；13立柱；14导轨；15滑座；16第一光阑；17第二光阑；18第三光阑。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，包括一支撑块3，高倍物镜5、低倍物镜6、计数池7以及光源，还包括安装于支撑块3上的2个物镜连接筒2，以及分别安装于物镜连接筒2上方的2个CCD传感器1；其中：

所述的支撑块3通过滑座15安装于一个具有底座10的立柱12的导轨13上，通过滑块与导轨13的配合使支撑块3可以在纵向方向上做往复运动；

所述的计数池7设置于载物台8上(该载物台8最好能实现在水平方向上(X轴方向和Y轴方向)的移动，其结构参见公告号为CN202837670U的实用新型专利)，载物台8通过另一滑座15安装于上述立柱12上的导轨13上；

所述的物镜连接筒2为一个具有阶梯孔径的空心柱体，其高度为90～94mm，内部阶梯孔的口径范围为18～22mm；在每个物镜连接筒2内均间隔设置有3个光阑，所述的3个光阑的设置位置分别为：第一光阑16设置于物镜连接筒2的顶端，第二光阑17设置于距离物镜连接筒2顶端13.0～15.0mm之处(优选是设置于距离物镜连接筒2顶端14.0mm之处)，第三光阑18设置于距离物镜连接筒2顶端45.5～47.5mm之处(优选是设置于距离物镜连接筒2顶端46.5mm之处)，如图2所示；

所述的光源置于远离计数池7的位置，它包括2个LED灯源和2根光纤11，所述光纤11的一端位于计数池7下方且正对于计数池7，另一端正对于所述的LED灯源；所述的光纤11通过调节及固定装置9牵引至计数池7下方；所述的调节及固定装置9包括安装于底座10上的调节座9-1，安装于调节座9-1中的钢管9-2以及用于固定钢管9-2位置的紧定钉9-3，所述的调节座9-1为一柱形固定块，所述的钢管9-2穿出调节座9-1后伸至计数池7的下方，在调节座9-1上开有螺纹孔(用于安装起固定钢管9-2作用的紧定钉9-3)，所述光纤11靠近末端的一部分插入钢管9-2并施以胶粘剂使其固定于钢管9-2中(将光纤11插入钢管9-2中是为了保证由光纤11导出的光能垂直入射计数池7，且与物镜的轴线在同一直线上)，且光纤11末端端头与钢管9-2顶端平齐，通过旋松或旋紧调节座9-1上的紧定钉9-3使其顶端与钢管9-2接触，来调节钢管9-2项端(即光纤11末端端头)与计数池7底端的距离，具体如图3所示；在上述物镜连接筒2的高度及内口径及其中各光阑的设置条件下，位于高倍物镜5下方的光纤11末端端头与计数池7底端面的距离在4～5mm范围内，位于低倍物镜6下方的光纤11末端端头与计数池7底端面的距离在10～12mm范围；所述一根光纤11使用一套调节及固定装置9进行固定，因此，本实施方式中底座10上设有两套调节及固定装置9；而实现光纤的另一端正对于LED灯源的方式可参考现有常规方法，具体可以通过将光纤11的靠近末端的一部分插入钢管并施以胶粘剂使其固定于钢管中，该末端端头与钢管的末端平齐，将钢管固定并使其正对于LED灯源即可，通常情况下，该端端头距离LED灯珠的距离为1～3mm；

所述的高倍物镜5和低倍物镜6分别安装于2个物镜连接筒2的底端(该底端穿出支撑块3)并正对于计数池7；

上述设置于支撑块3上的其中一个物镜连接筒2、设于其上方的CCD传感器1以及安装于其底端的高倍物镜5、位于高倍物镜5正下方计数池7和位于高倍物镜5正下方的光源(包括位于高倍物镜5正下方的光纤11及与该光纤11对应的LED灯源，所述的LED灯源设置于远离计数池7的地方)构成高倍显微系统；所述设于支撑块3上的另一个物镜连接筒2、设于其上的CCD传感器1以及安装于其底端的低倍物镜6、位于低倍物镜6正下方计数池7和位于低倍物镜6正下方的光源(包括位于低倍物镜6正下方的光纤11及与该光纤11对应的LED灯源，所述的LED灯源设置于远离计数池7的地方)构成低倍显微系统；属于同一显微系统的CCD传感器1、物镜连接筒2、高倍物镜5或低倍物镜6以及光源中光纤11的中心轴线重合，载物台8上的计数池7的应与两组显微系统的轴线相垂直。

在上述实施方式中，所述的CCD传感器1为微小型工业数字相机，具体可以是MV-VD040SC工业数字相机(陕西维视数字图像技术有限公司)等；高倍物镜5通常选用40X的物镜，低倍物镜6通常选用10X的物镜。

安装时，在能够实现Z轴微调的支撑块3上安装两组显微系统，以高倍显微系统的对焦状态为基准，通过调节另一组低倍显微系统上的物镜连接筒2上的0.5mm细牙物镜调节环4，实现低倍显微系统的对焦并锁紧。载物台8在水平面X、Y方向的运动，带动安装在其上计数池7的运动。计数池7下方是穿有光纤11的钢管9-2及可调节光纤11与计数池7正对的调节及固定装置9，LED灯的光由光纤11传导过来，LED灯远离计数池7安装。

本发明所述装置的工作过程如下：

计数池7充满样本、沉淀后，通过Z轴调节对焦，两个CCD传感器1同时开始拍摄图片，载物台8同时按一定顺序运动，载动计数池7使CCD传感器1能拍摄计数池7中不同区域的样本图片，在整个拍摄过程中，属于同一显微系统的CCD传感器1、物镜连接筒2、高倍物镜5或低倍物镜6以及光源中光纤11的中心轴线重合，载物台8上的计数池7的上、下表面均应与两组显微系统的轴线相垂直。

Claims (8)

1.用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，包括支撑块(3)、高倍物镜(5)、低倍物镜(6)、计数池(7)以及光源，其特征在于：

还包括安装于支撑块(3)上的2个物镜连接筒(2)，以及分别安装于物镜连接筒(2)上方的2个CCD传感器(1)；

所述的物镜连接筒(2)内间隔设置有3个光阑；

所述的光源置于远离计数池(7)的位置，它包括2个LED灯源和2根光纤(11)，所述光纤(11)的一端位于计数池(7)下方且正对于计数池(7)，另一端正对于所述的LED灯源；

所述的高倍物镜(5)和低倍物镜(6)分别安装于2个物镜连接筒(2)的底端并正对于计数池(7)；

所述设于支撑块(3)上的其中一个物镜连接筒(2)、设于其上的CCD传感器(1)以及安装于其底端的高倍物镜(5)、计数池(7)和位于高倍物镜(5)正下方的光源构成高倍显微系统；所述设于支撑块(3)上的另一个物镜连接筒(2)、设于其上的CCD传感器(1)以及安装于其底端的低倍物镜(6)、计数池(7)和位于低倍物镜(6)正下方的光源构成低倍显微系统；属于同一组显微系统的CCD传感器(1)、物镜连接筒(2)、高倍物镜(5)或低倍物镜(6)以及光源中光纤(11)的中心轴线重合。

2.根据权利要求1所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：当物镜连接筒(2)的高度为90～94mm时，其内3个光阑的设置位置分别为：第一光阑(16)设置于物镜连接筒(2)的顶端，第二光阑(17)设置于距离物镜连接筒(2)顶端13.0～15.0mm之处，第三光阑(18)设置于距离物镜连接筒(2)顶端45.5～47.5mm之处。

3.根据权利要求2所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：位于高倍物镜(5)下方的光纤(11)末端端头与计数池(7)底端面的距离为4～5mm。

4.根据权利要求2所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：位于低倍物镜(6)下方的光纤(11)末端端头与计数池(7)底端面的距离为10～12mm。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：所述的支撑块(3)通过滑座(15)安装于一具有底座(10)的立柱(12)的导轨(13)上。

6.根据权利要求5所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：所述的CCD传感器(1)为微小型工业数字相机。

7.根据权利要求5所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：所述的光纤(11)通过调节及固定装置(9)牵引至计数池(7)下方。

8.根据权利要求7所述的用于尿沉渣检测设备中的双镜筒显微镜装置，其特征在于：所述的调节及固定装置(9)包括一安装于底座(10)上的调节座(9-1)、安装于调节座(9-1)中的钢管(9-2)以及用于固定钢管(9-2)位置的紧定钉(9-3)，所述的光纤(11)固定于钢管(9-2)中，并通过紧定钉(9-3)调节钢管(9-2)与计数池(7)底端面的距离。

Images