CN108375826A - 显微镜及显微镜观测方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种显微镜及显微镜观测方法，所述显微镜包括物镜模块，用于进行样品观测；探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。这样能够准确监控物镜模块与样品之间的距离，从而避免镜头与样品发生接触或碰撞的情况。

Description

显微镜及显微镜观测方法

技术领域

本发明涉及检测领域，特别是涉及一种显微镜及显微镜观测方法。

背景技术

显微镜是由一个透镜或几个透镜的组合构成的一种光学仪器，是人类进入原子时代的标志。主要用于放大微小物体以便人的肉眼能看清楚。

然而，在显微镜的使用中，在极小距离下，人眼无法精细控制镜头高度，经常出现显微镜镜头(通常是物镜模块)与样品(即被观测物体)碰撞的现象，既影响显微镜镜头的使用寿命，也使被观测样本损伤。

因此，需要对显微镜进行改善，规避这一现象。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种显微镜，防止镜头与样品发生接触或碰撞。

为解决上述技术问题，本发明提供一种显微镜，包括：

物镜模块，用于进行样品观测；

探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；

分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及

执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

可选的，对于所述的显微镜，显微镜使用时，所述物镜模块与所述探测模块在显微镜使用时相对固定设置。

可选的，对于所述的显微镜，所述探测模块可拆卸设置在所述物镜模块的外壳上。

可选的，对于所述的显微镜，所述探测模块为激光高度探测模块。

可选的，对于所述的显微镜，所述探测模块的探测方向与所述物镜模块轴线夹角为锐角。

可选的，对于所述的显微镜，所述分析模块实时接收探测模块的信息并计算所述物镜模块与所述样品之间的距离。

可选的，对于所述的显微镜，所述显微镜还包括警报器，与所述分析模块相连接，当算得所述物镜模块与所述样品之间的距离小于等于设定值时，所述警报器发出警报。

本发明还提供一种显微镜观测方法，包括：

提供样品于物镜模块下方；

探测模块探测自身与样品之间的距离；

分析模块根据所述探测模块探测的信息计算物镜模块与所述样品之间的距离；以及

执行模块依据分析模块计算得到的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

可选的，对于所述的显微镜观测方法，进行物镜模块位置调整时，所述物镜模块与所述探测模块相对固定。

可选的，对于所述的显微镜观测方法，当所述物镜模块与所述样品之间的距离小于等于设定值时，警报器发出警报。

本发明提供的显微镜及显微镜观测方法，所述显微镜包括物镜模块，用于进行样品观测；探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。这样能够准确监控物镜模块与样品之间的距离，从而避免镜头与样品发生接触或碰撞的情况。

附图说明

图1为一种显微镜的示意图；

图2为本发明一实施例中显微镜的示意图；

图3为本发明一实施例中显微镜观测方法的流程图；

图4～图6为本发明一实施例中显微镜在观测时不同调整状态下的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的显微镜及显微镜观测方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

发明人对一种显微镜进行了研究，如图1所示，包括载物台1及其上方的物镜模块2。为了避免如背景技术中提到的物镜模块2与样品发生接触的情况，可以采用对经常测量的样本依据其厚度设定固定高度测量，但是显然，对其他的厚度较小或较大的样品而言，难以做到防止镜头损伤。例如，对于厚度较大的样品而言，可能采用之前设置的规定高度，将使得物镜模块与样品发生接触或碰撞，对于厚度较小的样品而言，可能采用之前设置的规定高度，还未实现聚焦，因此需要继续调整物镜模块与样品之间的间距，则也容易发生接触或碰撞。

基于此，本实施例提出了一种显微镜，包括：

物镜模块，用于进行样品观测；

探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；

分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及

执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

以下列举所述显微镜及显微镜观测方法的较优实施例，以清楚的说明本发明的内容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。

下面结合图2-图5对本实施例的显微镜及显微镜观测方法进行详细说明。

如图2所示，在本发明一个实施例的显微镜中，包括：

物镜模块20，用于进行样品观测；

探测模块30，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块30的探测方向包括所述物镜模块20下方；

分析模块50，用于接收所述探测模块30的信息并根据所述探测模块30的信息计算所述物镜模块20与所述样品之间的距离；以及

执行模块(未图示)，用于依据所述分析模块50计算的所述物镜模块20与所述样品之间的距离调整所述物镜模块20的位置。

在一个实施例中，显微镜使用时，所述物镜模块20与所述探测模块30相对固定设置。可以理解的是，当所述物镜模块20与所述探测模块30相对固定，则二者之间的位置关系固定，当所述探测模块30探测到数据信息(例如距离)时，可以通过所述物镜模块20与所述探测模块30之间的位置关系，将探测模块30探测到的自身与样品之间的距离转换为所述物镜模块与所述样品之间的距离。

此外，所述探测模块30可拆卸设置在所述物镜模块20的外壳上。如此便于拆卸更换，并且，还可以实现探测模块30与所述物镜模块20相对位置的调整，例如距离、角度的调整，从而能够适应不同的需求。

在一个实施例中，所述探测模块30为激光高度探测器。当然，所述探测模块30还可以是其他种类，例如超声波探测器等。

在一个实施例中，所述探测模块30的探测方向与所述物镜模块20轴线夹角为锐角。其中，图2示出为所述夹角的补角θ。

为了规避由于所述探测模块30设置不当而导致的探测模块30探测不到样品，可以调整所述探测模块30与所述物镜模块20之间的位置关系，使得所述探测模块30的探测方向与所述物镜模块20的轴向的交点距离所述物镜模块20的底面(即朝向载物台10的一面)的间距大于等于一个目标值，如此当样品放置正确时，可以使得探测模块30能够探测到样品，提高本发明显微镜的效果。

所述分析模块50可以是实时接收探测模块30的信息并计算所述物镜模块20与所述样品之间的距离。

例如，所述分析模块50可以是通过有线与所述探测模块实现通讯，也可以是通过无线实现通讯。

在一个实施例中，所述分析模块50还具有显示功能，或者是具有语音播报功能，可以使得计算人员及时获悉所述物镜模块20与所述样品之间的实际距离，避免接触或碰撞。

在一个实施例中，所述执行模块例如可以是设置在显微镜中，能够主动或被动驱动所述物镜模块20的移动。例如，所述执行模块可以在接收到分析模块的数据后，自动使得物镜模块20移动。又如，所述执行模块可以在接收到分析模块的数据后，限定物镜模块20的移动范围，则在需要人工操作时，能够较好的引导人工操作，避免发生碰撞。

在一个实施例中，所述显微镜还包括警报器(未图示)，与所述分析模块50相连接，当所述物镜模块20与所述样品之间的距离小于设定值时，所述警报器发出警报。

下面介绍本实施例的显微镜的显微镜观测方法，如图3所示，包括：

步骤S11，提供样品于物镜模块下方；

步骤S12，探测模块探测自身与样品之间的距离；

步骤S13，分析模块根据所述探测模块探测的信息计算物镜模块与所述样品之间的距离；以及

步骤S14，执行模块依据分析模块计算得到的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

如图4所示，将样品40放置在所述物镜模块20下方。具体的，可以是放置在载物台10上。

在一个实施例中，所述样品40为经过切割(切片)后形状规则的样品，例如呈正方形，或是圆柱形等。可以理解的是，通常在进行显微镜观测时，都是提供的切割后的样品，但是对于可能本身体积较小，或不易切割的样品，也适用于本发明的显微镜及观测方法。

当探测模块30开启后，由图4可见，在一个实施例中，由于样品40与物镜模块20相距较远，此时探测模块30可能探测不到样品40，而是探测在其他位置，例如载物台10。而由于所述探测模块30可以是经过调整了与所述物镜模块20之间的位置关系，因此执行模块可以对所述物镜模块20进行调整，例如使得所述物镜模块20向下运动。

请参考图5，随着所述物镜模块20的下降，所述探测模块30将探测到所述样品40。可以理解的是，在图4到图5的过程中，所述探测模块30探测到的距离会发生突变，亦即在所述分析模块(在图2中示出)上获得的所述物镜模块20与所述样品40距离会发生突变，则从所述分析模块展示的数据上分析，可以判断出在突变时是所述探测模块30探测到了所述样品40。

那么，在之后的调节过程中，执行模块可以通过控制物镜模块20的下降速度，避免操作失误。

以上举例了所述探测模块30在起始时不能够探测到所述样品40的情况。可以理解的是，所述探测模块30也可以是在起始时就能够探测到所述样品40。在这种情况下，分析模块展示的数据不会存在突变。

因此，本领域技术人员可以在此基础上，依据实际需求进行设置，例如起始时所述物镜模块20与载物台10之间的间距，所述样品40的大小，以及所述探测模块30与所述物镜模块20之间的位置关系等。并且可以在此基础上，结合显微镜的粗调和微调，优化观测过程。

请参考图6，所述探测模块30与所述样品40之间的间距为L，则可知所述探测模块30的A端到所述样品40在所述物镜模块20轴向的距离H1＝L*sinθ，又由于所述探测模块30与所述物镜模块20之间的位置关系可知，设所述物镜模块20与所述探测模块30到所述载物台10的距离比为k，则所述物镜模块20底面s1距离所述样品40之间的间距H0＝k*L*sinθ。

在一个实施例中，例如图6中示出的所述探测模块30的探测方向、所述物镜模块20的轴向以及所述样品40朝向所述物镜模块20的一面共点P时，显微镜恰好精确聚焦。即此时的间距H0为上文提到的目标值。

可以理解的是，还可以是在H0为目标值时，继续进行下降，之后才精确聚焦。

当然，可以具有一设定值作为界线，使得间距H0不得小于这一设定值，例如，当间距H0小于设定值时，警报器发出警报。

在一个实施例中，所述设定值和所述目标值不同，可以是所述设定值小于所述目标值。

在上述过程中，由于分析模块会实时展示(例如播报、显示等)所述物镜模块20与所述样品40之间的距离，进一步辅以警报器的示警，可以使得进行显微镜观测时，执行模块能够正确的实现所述物镜模块20的移动，从而实现聚焦，而不必担心所述物镜模块20与所述样品40发生接触或碰撞的现象。

综上所述，本发明提供的显微镜及显微镜观测方法，所述显微镜包括物镜模块，用于进行样品观测；探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。这样能够准确监控物镜模块与样品之间的距离，从而避免镜头与样品发生接触或碰撞的情况。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种显微镜，其特征在于，包括：

物镜模块，用于进行样品观测；

探测模块，用于探测自身与样品之间的距离，所述探测模块的探测方向包括所述物镜模块下方；

分析模块，用于接收所述探测模块的信息并根据所述探测模块的信息计算所述物镜模块与所述样品之间的距离；以及

执行模块，用于依据所述分析模块计算的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

2.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述物镜模块与所述探测模块在显微镜使用时相对固定设置。

3.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述探测模块可拆卸设置在所述物镜模块的外壳上。

4.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述探测模块为激光高度探测器。

5.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述探测模块的探测方向与所述物镜模块轴线夹角为锐角。

6.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述分析模块实时接收探测模块的信息并计算所述物镜模块与所述样品之间的距离。

7.如权利要求1所述的显微镜，其特征在于，所述显微镜还包括警报器，与所述分析模块相连接，当所述物镜模块与所述样品之间的距离小于设定值时，所述警报器发出警报。

8.一种显微镜观测方法，其特征在于，包括：

提供样品于物镜模块下方；

探测模块探测自身与样品之间的距离；

分析模块根据所述探测模块探测的信息计算物镜模块与所述样品之间的距离；以及

执行模块依据分析模块计算得到的所述物镜模块与所述样品之间的距离调整所述物镜模块的位置。

9.如权利要求8所述的显微镜观测方法，其特征在于，进行物镜模块位置调整时，所述物镜模块与所述探测模块相对固定。

10.如权利要求8所述的显微镜观测方法，其特征在于，所述显微镜还包括警报器，与所述分析模块相连接，当所述物镜模块与所述样品之间的距离小于设定值时，警报器发出警报。