CN104898265B - 防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法、图像获取系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法、图像获取系统，该方法设定报警发生的清晰度阈值，当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，将被测样品的清晰度值与清晰度阈值进行对比，若所述清晰度值小于所述清晰度阈值，则触发报警动作，以提醒显微镜使用者，避免在未聚焦清晰情况下切换物镜发生物镜与基板碰撞事件。

Description

防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法、图像获取系统

技术领域

本发明涉及显微镜领域，尤其涉及一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法、图像获取系统。

背景技术

近年来，显示器市场中心位置逐渐被平板显示器(Flat Panel Display，FPD)所占据。利用FPD可以制造大尺寸且薄而轻的显示设备。这类FPD包括液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)以及有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示器等。

显微镜是OLED行业用来进行不良分析、逆向解析的标配工具。实践中发现，显微镜使用过程中，从低倍率的物镜切换到高倍率的物镜时，物镜镜头极易碰撞载物台的基板，导致镜头或载物台的基板损坏，极大的延误了不良解析和逆向解析等工作。针对该问题，现有解决方案是加强显微镜使用者培训或者是通过在显微镜周围张贴注意事项等方式提醒使用者注意，但是效果还不够理想。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法以及图像获取系统。

本发明提供一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统，包括：

设定模块，用于设定报警发生的清晰度阈值；

分析模块，用于获取被测样品的清晰度值；

判断模块，与所述设定模块和分析模块连接，用于判断所述被测样品的清晰度值是否小于清晰度阈值；

执行模块，与所述判断模块连接，用于在发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作并且所述被测样品的清晰度值小于所述清晰度阈值时，触发报警动作。

本发明还提供一种防止显微镜物镜碰撞基板的方法，包括：

设定模块设定报警发生的清晰度阈值；

利用显微镜观察被测样品；

当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，分析模块获取所述被测样品的清晰度值，判断模块将所述被测样品的清晰度值与所述清晰度阈值进行对比；

当所述清晰度值小于所述清晰度阈值，执行模块触发报警动作。

当所述清晰度值大于或等于所述清晰度阈值，无需触发报警动作，并且，允许低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换。

其中，所述报警动作是发出报警声，和/或，所述报警动作是在一显示屏上显示报警提示信息。

进一步的，在所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统中，所述分析模块还用于判断是否发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作，若发生切换动作则获取被测样品的清晰度值。

本发明更提供一种图像获取系统，包括显微镜以及与所述显微镜数据通信的计算机；所述显微镜包括载物台、物镜组、成像系统，所述载物台包括用于放置被测样品的基板，所述物镜组包括多个不同倍率的物镜，用于以预定倍率放大被测样品并通过成像系统形成图像；所述计算机包括如上所述的防止显微镜物镜碰撞基板的系统，所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统的分析模块通过成像系统形成的图像获取被测样品的清晰度值。

进一步的，在所述的图像获取系统中，所述计算机还包括一显示屏，用于显示报警提示信息。

进一步的，在所述的图像获取系统中，所述计算机还包括一防碰撞开关单元，用于控制所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统启动或者关闭。

进一步的，在所述的图像获取系统中，所述成像系统包括布置在物镜的视场内的多个图像传感器，所述图像传感器是CCD传感器或CMOS图像传感器。

在本发明提供的防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法中，设定报警发生的清晰度阈值，当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，将被测样品的清晰度值与清晰度阈值进行对比，若所述清晰度值小于所述清晰度阈值，则触发报警动作，以提醒显微镜使用者，避免在未聚焦清晰情况下切换物镜发生物镜与基板碰撞事件。

附图说明

图1是本发明较佳实施例的图像获取系统的功能模块图。

图2是本发明较佳实施例的防止显微镜物镜碰撞基板的系统的功能模块图。

图3是本发明实施例的防止显微镜物镜碰撞基板的方法的流程示意图。

具体实施方式

在背景技术中已经提及，目前在使用显微镜的过程中，从低倍率的物镜切换到高倍率的物镜时，镜头极易碰撞载物台的基板，从而损坏导基板或镜头。发明人经过研究发现，这是因为高倍率物镜的镜头长度大于或等于低倍率物镜的镜头长度，若在物镜切换前其尚未聚焦，此时各部件不在安全距离之内，故而此时切换镜头其镜头极易碰撞基板。如果物镜切换之前已经聚焦，显微镜各部件处于合理范围之内，则不易出现镜头碰撞基板的情况。

基于此，本发明提供一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统及方法，设定报警发生的清晰度阈值，当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，将被测样品的清晰度值与清晰度阈值进行对比，以此判断物镜是否聚焦清晰，当所述清晰度值小于所述清晰度阈值即尚未聚焦清晰，则触发报警动作，以提醒显微镜使用者，避免在未聚焦清晰情况下切换物镜发生物镜与基板碰撞事件。

图1是本发明较佳实施例的图像获取系统的功能模块图。以下结合附图1对本发明提出的图像获取系统作进一步详细说明。

所述图像获取系统包括计算机1以及显微镜2。所述计算机1与显微镜2进行数据通信。所述显微镜1用于获取被测样品的图像数据。所述计算机2用于对所述被测样品的图像数据进行处理以及显示图像。所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统(以下简称防碰撞系统)10运行于计算机1上。

以下简要说明显微镜2。所述显微镜2包括照明器件20、载物台22、物镜组24、成像系统26、物镜切换单元28。所述照明器件20用于提供照明。所述载物台22用于保持和移动被测样品。所述物镜组24用于形成被测样品的图像。所述成像系统26用于采集被测样品的图像数据。

所述照明器件20可包括光源单元和用于将来自光源单元的光引向被测样品的光学系统。光源单元可以是白光光源或者能够选择R、G和B波长光的光源。光学系统包括准直器和Kohler照明系统，准直器用于将来自光源单元的发散光准直为平行光，Kohler照明系统用于引导该平行光并将Kohler照明施加于被测样品。

所述载物台22可包括用于放置被测样品的基板以及用于移动基板的移动机构，所述移动机构可以在X方向和Y方向上移动基板，也可以在Z方向上移动所述基板。其中，Z方向是所述物镜的光轴方向，X方向和Y方向是垂直于光轴方向的方向。

所述物镜组24是用于以预定倍率放大被测样品的图像并且在成像系统26的成像表面上形成图像的成像光学系统。为获得不同放大倍率的图像，物镜组24设置为包括多个不同倍率的物镜，不同倍率的物镜的镜头长度有所不同，通常，高倍率物镜的镜头长度大于或等于低倍率物镜的镜头长度。可以理解的是，此处所述“高倍率”是相对于此处所述“低倍率”而言倍率较高，同理，此处所述“低倍率”是相对于此处所述“高倍率”而言倍率较低。

所述成像系统26包括图像传感器组，图像传感器组由以矩阵形式布置在物镜的视场内的多个图像传感器组成，图像传感器被配置为同时捕捉被测样品的多个不同部分的图像。图像传感器可以是电荷耦合器件(CCD)传感器或金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。

所述物镜切换单元28用以自动切换不同倍率的物镜。所述物镜切换单

具体而言，在使用图像获取系统的过程中，将被测样品放置于显微镜2的载物台22的基板上，利用所述物镜组24中的任一物镜形成被测样品的图像，所述成像系统26捕捉采集被测样品的图像数据，并将采集到的被测样品的图像数据传输至计算机1。

应当理解本发明所述显微镜并不局限于以上描述，实际上任意自动控制的显微镜均可应用本发明的防止显微镜物镜碰撞基板的系统。

可选的，所述计算机1中还包括防碰撞开关单元14，用以打开或者关闭所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统10。

图2所示是本发明较佳实施例的防止显微镜物镜碰撞基板的系统的功能模块图。以下结合附图2对本发明提出的防止显微镜物镜碰撞基板的系统(即图2中的防碰撞系统)10作进一步详细说明。

所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统10包括设定模块100、分析模块102、判断模块104以及执行模块106。

所述设定模块100用于设定报警发生的清晰度阈值。

所述分析模块102用于判断是否发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作，若发生切换动作则获取当前被测样品的清晰度值。

所述判断模块104用于判断所述当前被测样品的清晰度值是否小于预设的清晰度阈值。

所述执行模块106用于当得到的当前被测样品的清晰度值小于所述清晰度阈值时，触发报警动作。

如图3所示，是本发明较佳实施例的防止显微镜物镜碰撞基板的方法的流程示意图。

步骤S110，所述设定模块100设定报警发生的清晰度阈值；

步骤S120，由显微镜观察当前被测样品；

步骤S130，当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，所述判断模块104将当前被测样品的清晰度值与预设的清晰度阈值进行对比；若所述清晰度值大于或等于预设的清晰度阈值，允许物镜切换；若所述清晰度值小于预设的清晰度阈值，进入步骤S140；

步骤S140，触发报警动作。

结合图1～3所示，具体而言，若需检测某一被测样品，可将被测样品放置于载物台22的基板上，物镜组24以预定倍率放大被测样品并且在成像系统26的成像表面上形成图像。通常，物镜组24包括多个不同倍率的物镜，若当前物镜不足以观察被测样品，需要对被测样品进一步放大时，可按下物镜切换单元28的物镜切换开关，由此，分析模块102得知发生了从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换的动作，因而，所述分析模块102根据所述成像系统26捕捉到的被测样品的图像获取当前被测样品的清晰度值并将其传输至判断模块104，所述判断模块104开始判断当前被测样品的清晰度值是否小于预设的清晰度阈值，以分析当前被测样品是否聚焦清晰。若被测样品的清晰度值大于或等于所述清晰度阈值时，则表明已经聚焦清晰，可以进行物镜切换，此种情况下物镜切换不会发生碰撞事件。若被测样品的清晰度值小于所述清晰度阈值时，则表明并未聚焦清晰，若此时进行物镜切换比较危险，因而所述执行模块106触发报警动作，同时，所述执行模块106控制物镜切换单元28的物镜切换机构，不允许其执行低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作，避免在未聚焦清晰情况下切换物镜发生物镜与基板碰撞事件。

所述报警动作可选择以下两种方式中的任意一种，或者同时采用以下两种方式：

1)计算机1发出报警声；

2)于计算机1的显示屏12上显示报警提示信息，提示显微镜使用者不能切换物镜，否则将造成损坏。

本发明采用显微镜自带的成像系统实时采集当前被测样品的图像，在不增加显微镜硬件成本的前提下，根据图像的清晰度判断显微镜是否聚焦，在聚焦情况下可任意进行物镜切换，在未聚焦情况下则触发报警动作，以提醒显微镜使用者，避免切换物镜时发生物镜与基板碰撞事件，所述系统成本低廉，效果显著。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种防止显微镜物镜碰撞基板的系统，其特征在于，包括：

设定模块，用于设定报警发生的清晰度阈值；

分析模块，用于判断是否发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作，若发生切换动作则获取被测样品的清晰度值；

判断模块，与所述设定模块和分析模块连接，用于判断所述被测样品的清晰度值是否小于清晰度阈值；

执行模块，与所述判断模块连接，用于在发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作并且所述被测样品的清晰度值小于所述清晰度阈值时，触发报警动作。

2.如权利要求1所述的防止显微镜物镜碰撞基板的系统，其特征在于，所述报警动作是发出报警声，和/或，在一显示屏上显示报警提示信息。

3.一种防止显微镜物镜碰撞基板的方法，其特征在于，包括：

设定模块设定报警发生的清晰度阈值；

利用显微镜观察被测样品；

当发生从低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换动作时，分析模块获取所述被测样品的清晰度值，判断模块将所述被测样品的清晰度值与所述清晰度阈值进行对比；

当所述清晰度值小于所述清晰度阈值，执行模块触发报警动作。

4.如权利要求3所述的防止显微镜物镜碰撞基板的方法，其特征在于，若所述清晰度值大于或等于所述清晰度阈值，无需触发报警动作。

5.如权利要求3所述的防止显微镜物镜碰撞基板的方法，其特征在于，若所述清晰度值大于或等于所述清晰度阈值，允许低倍率物镜向相邻高倍率物镜切换。

6.如权利要求3所述的防止显微镜物镜碰撞基板的方法，其特征在于，所述报警动作是发出报警声，和/或，在一显示屏上显示报警提示信息。

7.一种图像获取系统，其特征在于，包括显微镜以及与所述显微镜数据通信的计算机；

所述显微镜包括载物台、物镜组、成像系统，所述载物台包括用于放置被测样品的基板，所述物镜组包括多个不同倍率的物镜，用于以预定倍率放大被测样品并通过成像系统形成图像；

所述计算机包括如权利要求1至2中任意一项所述的防止显微镜物镜碰撞基板的系统，所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统的分析模块通过成像系统形成的图像获取被测样品的清晰度值。

8.如权利要求7所述的图像获取系统，其特征在于，所述计算机还包括一防碰撞开关单元，用于控制所述防止显微镜物镜碰撞基板的系统启动或者关闭。

9.如权利要求7所述的图像获取系统，其特征在于，所述成像系统包括布置在物镜的视场内的多个图像传感器，所述图像传感器是CCD传感器或CMOS图像传感器。