CN106707488A - 一种快速对焦显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种快速对焦显微镜，本发明为了解决现有技术中显微镜机械调焦方法结构复杂，载物台移动精度受公差所限，不能满足快速调焦的要求，且玻片厚度公差会对焦距产生影响，每更换玻片需要重新进行调焦的问题。公开了一种在物镜下方设置有一相对固定的定位基准板作为对焦基准，且显微镜光路中设置有液体透镜可以实现快速变焦。当CCD相机识别到被观察对象发生离焦时，可通过调整液体透镜驱动器的电压或电流的大小来改变液体透镜的光焦度。从而达到扩展景深的目的来实现变焦功能，以满足实时成像要求。在不需要配备其他机械部件的情况下实现快速对焦。

Description

一种快速对焦显微镜

技术领域

本发明涉及生物医学成像领域，尤其涉及一种快速对焦显微镜。

背景技术

传统显微镜观察是把所要观察的玻片用压片夹压在载物台的标本保持器上，以玻片下表面做基准移动载物台来观察玻片标本。由于显微镜机械调焦方法结构复杂，载物台移动精度受机械所限，不能满足快速调焦的要求，容易造成对焦不准，出现离焦现象，需要实时机械对焦，才能保证标本成像的清晰。这种利用玻片下表面作为基准的观察方法，玻片的厚度公差对物镜焦点也有一定影响，同一玻片观察面位置不同也会发生变化，同样需要重复对焦才能清晰观察标本物像。所以传统的显微镜操作极其繁琐复杂，需要操作员很熟悉其性能，才可以正确观察玻片标本，且不利于自动化装置观察同一片或多片的玻片标本，加之重复对焦工作繁琐。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种能快速更换玻片标本、无需重复调焦即可观察、操作方便简单的快速对焦显微镜。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种快速对焦显微镜，包括底座以及与固定在底座上的镜臂，所述镜臂的上端设置有调焦组件，所述调焦组件包括一物镜，所述镜臂上固定有一定位基准板，所述定位基准板与所述物镜的光轴垂直，玻片放置在所述定位基准板下方，所述定位基准板与玻片相接触的平面为观察基准面。

作为上述方案的进一步改进，所述定位基准板上开设有观察孔，所述定位基准板的下方设置有一载物台，所述载物台上设置有一玻片固定座，所述玻片固定座的上表面设置有玻片固定凹槽，所述玻片固定座将玻片固定且贴附在定位基准板上。

作为上述方案的进一步改进，所述物镜的上端设置有一液体透镜单元，所述液体透镜单元连接有一显微镜筒，所述显微镜筒内设置有筒镜, 所述显微镜筒与一CCD相机连接形成光路。

作为上述方案的进一步改进，所述液体透镜单元由电压驱动器和液体透镜组成，所述电压驱动器改变液体透镜的折射率。

作为上述方案的进一步改进，所述玻片固定座下方的载物台上还设置有一弹性保持片，所述玻片固定座上设置有第一透光通孔，所述弹性保持片上开设有第二透光通孔。

作为上述方案的进一步改进，所述玻片固定座与弹性保持片之间还设置有弹性体。

作为上述方案的进一步改进，所述调焦组件包括设置在所述物镜与镜臂之间的z轴滑台、与所述z轴滑台连接的z轴驱动电机和z轴调焦手轮。

作为上述方案的进一步改进，所述载物台上设置有x轴驱动装置，所述x轴驱动装置包括相互连接的x轴丝杠和x轴电机，所述弹性保持片滑动设置在所述x轴丝杠上，所述x轴电机还连接有x轴调节手轮。

作为上述方案的进一步改进，所述载物台包括一安装板，所述x轴驱动装置设置在安装板上，所述安装板通过一y轴驱动装置与所述载物台连接，所述y轴驱动装置包括相互连接的y轴丝杠和y轴电机，所述y轴电机还连接有y轴调节手轮。

作为上述方案的进一步改进，所述CCD相机连接有控制模块，所述控制模块内设置有有可编辑控制器。

本发明的有益效果：

本发明一种快速对焦显微镜，物镜的下方设置一个相对固定的水平的定位基准板，定位基准板的下表面为基准平面，基准平面与被观察玻片的上表面保持接触，通过改变液体透镜光焦度扩展景深，实现自动快速对焦功能，不用重复调焦即可得到清晰标准的图像，既提高了玻片标本的观察效率，又降低了操作人员的劳动强度；避免了载物台的机械精度变化，也避免了因玻片厚度公差所带来的焦距变化；载物台利用电机驱动，可实现自动或手动调节载物台XY方向粗精位移，物镜利用电机驱动，可以实现初始自动或手动粗对焦；设置有CCD相机，可实现显微镜扫描，识别功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得的其他设计方案和附图：

图1为本发明较佳实施例右视图；

图2为本发明较佳实施例主视图；

图3为图2中AA方向的局部剖视图；

图4为本发明较佳实施例局部剖视图；

图5为本发明较佳实施例局部结构示意图；

图6为本发明较佳实施例结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

参照图1至图6，一种快速调焦显微镜，包括底座1、设置在底座1上的光源2以及与底座1连接的镜臂3，所述镜臂3的上端设置有调焦组件，所述调焦组件包括一物镜4，所述镜臂3上固定有一水平的定位基准板5，所述定位基准板5上开设有观察孔6，所述观察孔6位于所述物镜4的正下方，所述定位基准板5的下方设置有一载物台7，所述载物台7与定位基准板5之间设置有玻片固定座8，所述玻片固定座8上设置有用于光源2照明的第一透光通孔9，所述玻片固定座8的上表面设置有玻片固定凹槽10。

所述载物台7上设置有弹性保持机构，所述弹性保持机构包括一弹性保持片11，所述弹性保持片11位于所述定位基准板5的下方，所述弹性保持片11上也开设有用于光源2照明的第二透光通孔12。

使用时操作员先把玻片29放置在玻片固定座8的固定凹槽10内，玻片固定座8将玻片固定定位，位于载物台7上的弹性保持片11施加向上的弹力，将玻片29压紧贴附在定位基准板5的下表面上，调节物镜4与玻片29之间的距离直至成像清晰。在更换下一片玻片29进行观察時，因为定位基准板5是固定在镜臂3上，定位基准板5和物镜4之间相对固定不动，所以只需要将下一片玻片29放入玻片固定座8内，可以保证调好的焦距不动的情况下重新做玻片29的观察，不需要更新进行调焦，而且以玻片29的上表面为基准面，解决了因玻片29厚度公差所带来的焦距变化，提高了玻片29的观察效率，又降低了操作人员的劳动强度，使一般的操作员都能熟练的使用该新型显微镜。

进一步参照图3与图4，所述弹性保持片11上穿设有若弹性体14,所述玻片固定座8上设置有若干压杆卡孔16，所述弹性体14活动设置在压杆卡孔16内，所述弹性体14抵压在所述弹性保持片11和玻片固定座8的中间。所述弹性保持片11上还设置有若干支撑块17，所述支撑块17位于所述第二透光通孔12四周。弹性体14向上顶起玻片固定座8压紧在定位基准板5上，让玻片29与定位基准板5紧密接触，设置的支撑块17能让定位基准板5整个板面都能平均压紧在定位基准板5上，不用对焦即可得到清晰的物像。

所述物镜4的上端设置有一液体透镜单元28，所述液体透镜单元28连接有一显微镜筒27，所述显微镜筒27内设置有筒镜, 所述显微镜筒27与一CCD相机22连接形成光路。所述z轴驱动电机19与所述z轴滑台18电连接。液体透镜单元28作为自动调焦装置与显微镜光路系统的显微镜筒27相连接，所述液体透镜单元28由电压驱动器和液体透镜21组成，所述电压驱动器改变液体透镜21的折射率，液体透镜单元28通过调整电压驱动器的电压或电流的大小来改变液体透镜21的光焦度，从而达到扩展景深的目的来实现变焦功能，以实现快速对焦。

所述调焦组件包括设置在所述物镜4与镜臂3之间的z轴滑台18、与所述z轴滑台18连接的z轴驱动电机19和z轴调焦手轮20，所述Z轴驱动电机19，是在显微镜初始状态时带动z轴滑台18衔接的显微镜光路模块上下移动简单对焦。Z轴调焦手轮20可手动方式调焦，在自动化的数码显微镜批量观察的工作方式下Z轴驱动电机19可以电动控制进行粗调焦。

所述CCD相机22设置在显微镜筒27的上端，所述CCD相机22连接有一控制模块26，所述控制模块26内设置有可编辑控制器，CCD相机22与控制中心电性连接，控制中心连接计算机或控制器通过软件控制CCD相机22电子调焦功，能可以自动调节物像的清晰度，通过网络远程控制系统，进行医疗诊断，病理分析和实现教学等。

所述载物台7上设置有x轴驱动装置，所述x轴驱动装置包括相互连接的x轴丝杠和x轴电机，所述弹性保持片11滑动设置在所述x轴丝杠上，x轴电机可电动调节弹性保持片11x轴位移，所述x轴电机还贯通式固定有x轴调节手轮23，可实现手动调节弹性保持片11x轴位。所述载物台包括一安装板，所述x轴驱动装置设置在安装板上，所述安装板通过一y轴驱动装置与所述载物台7连接，所述y轴驱动装置包括相互连接的y轴丝杠和y轴电机，y轴电机可电动调节安装板y轴位移，所述y轴电机还贯通式固定有y轴调节手轮23，可实现手动调节安装板y轴位移。x轴驱动装置与y轴驱动装置驱动弹性保持片11与载物台7沿xy方向移动，使得显微镜能够横向或者纵向观察标本，高精度的丝杆平台，精确调位，提高了玻片标本的观察效率。

以上是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种快速对焦显微镜，包括底座（1）以及与固定在底座（1）上的镜臂（3），其特征在于：所述镜臂（3）的上端设置有调焦组件，所述调焦组件包括一物镜（4），所述镜臂（3）上固定有一定位基准板（5），所述定位基准板（5）与所述物镜（4）的光轴垂直，玻片（29）放置在所述定位基准板（5）下方，所述定位基准板（5）与玻片（29）相接触的平面为观察基准面。

2.根据权利要求1所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述定位基准板（5）上开设有观察孔（6），所述定位基准板（5）的下方设置有一载物台（7），所述载物台（7）上设置有一玻片固定座（8），所述玻片固定座（8）的上表面设置有玻片固定凹槽（10），所述玻片固定座（8）将玻片（29）固定且贴附在定位基准板（5）上。

3.根据权利要求1所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述物镜（4）的上端设置有一液体透镜单元（28），所述液体透镜单元（28）连接有一显微镜筒（27），所述显微镜筒（27）内设置有筒镜, 所述显微镜筒（27）与一CCD相机（22）连接形成光路。

4.根据权利要求3所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述液体透镜单元（28）由电压驱动器和液体透镜（21）组成，所述电压驱动器改变液体透镜（21）的折射率。

5.根据权利要求2所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述玻片固定座（8）下方的载物台（7）上还设置有一弹性保持片（11），所述玻片固定座（8）上设置有第一透光通孔（9），所述弹性保持片（11）上开设有第二透光通孔（12）。

6.根据权利要求4所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述玻片固定座（8）与弹性保持片（11）之间还设置有弹性体（14）。

7.根据权利要求3所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述调焦组件包括设置在所述物镜（4）与镜臂（3）之间的z轴滑台（18）、与所述z轴滑台（18）连接的z轴驱动电机（19）和z轴调焦手轮（20）。

8.根据权利要求5所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述载物台（7）上设置有x轴驱动装置，所述x轴驱动装置包括相互连接的x轴丝杠和x轴电机，所述弹性保持片（11）滑动设置在所述x轴丝杠上，所述x轴电机还连接有x轴调节手轮（23）。

9.根据权利要求8所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述载物台（7）包括一安装板，所述x轴驱动装置设置在安装板上，所述安装板通过一y轴驱动装置与所述载物台（7）连接，所述y轴驱动装置包括相互连接的y轴丝杠和y轴电机，所述y轴电机还连接有y轴调节手轮（25）。

10.根据权利要求3所述的快速对焦显微镜，其特征在于：所述CCD相机（22）连接有控制模块（26），所述控制模块（26）内设置有可编辑控制器。