CN110308099B - 一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，包括外罩、分光模块和扫描机构，所述外罩内部的中间通过扫描机构活动设置有分光模块，且分光模块的两端分别设置有CCD相机和变焦镜头，所述扫描机构包括底板、步进电机、平移台、丝杠主体、丝杠螺母副、支柱、微型直线导轨和轴承座，所述底板的顶端设置有限位方槽和限位槽，所述底板的一侧通过焊接固定有侧板，且侧板的内侧设置有贴片光偶电路板，所述支柱靠近贴片光偶电路板的一侧设置有光偶挡片，所述丝杠主体远离步进电机的一端安装有开关挡片，且开关挡片的下方通过螺栓安装有光电开关。本发明便于装配，操作简单，且精度较高。

Description

一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，具体为一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构。

背景技术

医用显微成像光谱仪将显微成像技术与光谱分析技术相结合，利用成像光谱仪图谱合一特性，将光谱精确定性、定量分析特性与图像定位检测特性相结合，从微观上探测病变组织、生物样本的光谱特性。通过研究正常细胞与病变细胞之间的不同的光谱特征，并结合电子显微镜、手术显微镜、眼科显微镜等设备检测细胞、分子或化学试剂的分布与转移特性，医用显微成像光谱技术已应用到病理学、细胞遗传学、组织学、免疫组织化学、疾病诊断以及在线医疗等领域，现有的医用显微成像光谱仪大多采用扫描成像的方式，通过主要分光模块PG成像光谱仪扫描成像获得数据立方体，整个扫描过程由上位机操作软件和电机控制系统相互配合完成，这种方式一般称为半自动扫描成像；

现有的医用显微成像光谱仪扫描结构一般存在以下几点问题：

(1)现有的扫描方式需要通过控制电机系统的扫描速度和CCD相机的数据采集频率来实现数据和图像的相互匹配，一般需要在正式数据拍摄前进行相关的标定和修整，以实现两个系统的相互配合，操作较为麻烦；

(2)半自动扫描成像的方式往往难以达到精准的配合，因此获得的数据立方体中的二维图像数据和一维的光谱数据在相互匹配时会出现偏差，导致分析结果的不稳定性和不准确性；

(3)装配过程中，微型直线导轨可能不平行，或者杠主体与直线滑轨不在同一水平线上，导致分光模块运动时产生偏移，影响分析结果的准确性；

发明内容

本发明的目的在于提供一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，以解决上述背景技术中提出的操作较为麻烦，半自动扫描成像的方式往往难以达到精准的配合，装配不准确问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，包括外罩、分光模块和扫描机构，所述外罩内部的中间通过扫描机构活动设置有分光模块，且分光模块的两端分别设置有CCD相机和变焦镜头，所述扫描机构包括底板、步进电机、平移台、丝杠主体、丝杠螺母副、支柱、微型直线导轨和轴承座，所述底板的顶端设置有限位方槽和限位槽，所述底板的一侧通过焊接固定有侧板，且侧板的内侧设置有贴片光偶电路板，所述支柱靠近贴片光偶电路板的一侧设置有光偶挡片，所述丝杠主体远离步进电机的一端安装有开关挡片，且开关挡片的下方通过螺栓安装有光电开关。

优选的，所述分光模块的两端分别设置有第一接口和第二接口，且第一接口和第二接口均为标准C口接口，第一接口连接变焦镜头，第二接口连接CCD相机。

优选的，所述底板固定在外罩内部的底端，且步进电机通过螺栓固定在底板顶端的一侧，所述步进电机的输出端通过联轴节设置有丝杠主体，且丝杠主体的两端均设置有轴承座，所述丝杠主体上设置有丝杠螺母副，且丝杠螺母副的顶端设置有平移台，所述平移台底端的两侧均通过螺栓固定有支柱，且支柱的底端均设置有滑块，所述底板顶端的两侧均设置有与滑块相匹配的微型直线导轨。

优选的，所述丝杠螺母副与丝杠主体螺纹连接，且丝杠螺母副穿过平移台中心，通过顶丝与平移台固定。

优选的，所述微型直线导轨顶端的两侧均设置有限位螺栓，所述限位槽分别位于底板顶端的两侧，且限位槽相互平行，微型直线导轨沿着限位槽安装。

优选的，所述限位方槽位于底板的中间，且限位方槽的两侧与限位槽平行，轴承座分别位于限位方槽内部的两端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构

(1)通过在分光模块的下方设置有底板，且底板的顶端设置有步进电机和丝杠主体，丝杠主体的两端安装在轴承座上，丝杠主体上通过螺纹设置有丝杠螺母副，且丝杠螺母副的顶端设置有平移台，平移台底端的两侧均设置有支柱和滑块，底板顶端的两侧均设置有与滑块相匹配的微型直线导轨，在拍摄数据前，通过步进电机带动丝杠主体旋转，从而带动平移台和分光模块来回往复运动，便于调节分光模块的位置，操作方便；

(2)该医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构通过在支柱的一侧设置有光偶挡片，配合安装在平移台侧面的贴片光偶电路板实现运动过程中的限位，通过在丝杠主体的一端套接有开关挡片，配合其下方的光电开关进行计数，二者间通过相互对照大大地提高了精度；

(3)该医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构通过在底板顶端的两侧设置有相互平行的限位槽，且微型直线导轨沿着限位槽安装，令微型直线导轨相互平行，通过在底板的中间设置有限位方槽，且限位方槽与限位槽相互平行，轴承座分别位于限位方槽内部的两端，保证丝杠安装方向与导轨安装方向平行，避免装配的不准确，对调节过程产生的影响。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明分光模块正视结构示意图；

图3为本发明扫描机构正视结构示意图；

图4为本发明底板俯视结构示意图。

图中：1、外罩；2、CCD相机；3、分光模块；301、第一接口；302、第二接口；4、变焦镜头；5、扫描机构；501、底板；502、步进电机；503、平移台；504、丝杠主体；505、丝杠螺母副；506、支柱；507、微型直线导轨；508、轴承座；509、滑块；6、侧板；7、光偶挡片；8、贴片光偶电路板；9、光电开关；10、开关挡片；11、限位螺栓；12、限位方槽；13、限位槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供的一种实施例：一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，包括外罩1、分光模块3和扫描机构5，外罩1内部的中间通过扫描机构5活动设置有分光模块3，且分光模块3的两端分别设置有CCD相机2和变焦镜头4，分光模块3的两端分别设置有第一接口301和第二接口302，且第一接口301和第二接口302均为标准C口接口，第一接口301连接变焦镜头4，第二接口302连接CCD相机2，连接较为方便；

扫描机构5包括底板501、步进电机502、平移台503、丝杠主体504、丝杠螺母副505、支柱506、微型直线导轨507和轴承座508，步进电机502的型号可为42BYGH，底板501固定在外罩1内部的底端，且步进电机502通过螺栓固定在底板501顶端的一侧，步进电机502的输出端通过联轴节设置有丝杠主体504，且丝杠主体504的两端均设置有轴承座508，丝杠主体504上设置有丝杠螺母副505，且丝杠螺母副505的顶端设置有平移台503，平移台503底端的两侧均通过螺栓固定有支柱506，且支柱506的底端均设置有滑块509，底板501顶端的两侧均设置有与滑块509相匹配的微型直线导轨507，便于调节分光模块3，操作方便；

丝杠螺母副505与丝杠主体504螺纹连接，且丝杠螺母副505穿过平移台503中心，通过顶丝与平移台503固定，以降低丝杠螺母副505与平移台503紧固时产生位移对装配精度的影响；

底板501的顶端设置有限位方槽12和限位槽13，微型直线导轨507顶端的两侧均设置有限位螺栓11，防止滑块509脱出，限位槽13分别位于底板501顶端的两侧，且限位槽13相互平行，微型直线导轨507沿着限位槽13安装，令微型直线导轨507相互平行；

限位方槽12位于底板501的中间，且限位方槽12的两侧与限位槽13平行，轴承座508分别位于限位方槽12内部的两端，对丝杠主体504进行限位，使其与微型直线导轨507平行；

底板501的一侧通过焊接固定有侧板6，且侧板6的内侧设置有贴片光偶电路板8，支柱506靠近贴片光偶电路板8的一侧设置有光偶挡片7，丝杠主体504远离步进电机502的一端安装有开关挡片10，且开关挡片10的下方通过螺栓安装有光电开关9，光电开关9的型号可为GP08-D03N1。

工作原理：使用时，通过步进电机502带动丝杠主体504旋转，从而带动丝杠螺母副505和平移台503在丝杠主体504上来回往复运动，同时平移台503底端两侧的滑块509在微型直线导轨507上来回滑动，起到限位的作用，且微型直线导轨507的两端均设置有限位螺栓11，避免滑块509滑出至外部，支柱506的一侧设置有光偶挡片7，配合安装在平移台503侧面的贴片光偶电路板8实现运动过程中的限位，丝杠主体504的一端套接有开关挡片10，丝杠主体504带动开关挡片10旋转，配合其下方的光电开关9进行计数，二者间通过相互对照大大地提高了精度，使获得的数据立方体中的二维图像数据和一维的光谱数据在相互匹配时更加准确，操作方便，提高工作效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，包括外罩（1）、分光模块（3）和扫描机构（5），其特征在于：所述外罩（1）内部的中间通过扫描机构（5）活动设置有分光模块（3），且分光模块（3）的两端分别设置有CCD相机（2）和变焦镜头（4），所述扫描机构（5）包括底板（501）、步进电机（502）、平移台（503）、丝杠主体（504）、丝杠螺母副（505）、支柱（506）、微型直线导轨（507）和轴承座（508），所述底板（501）的顶端设置有限位方槽（12）和限位槽（13），所述底板（501）的一侧通过焊接固定有侧板（6），且侧板（6）的内侧设置有贴片光偶电路板（8），所述支柱（506）靠近贴片光偶电路板（8）的一侧设置有光偶挡片（7），所述丝杠主体（504）远离步进电机（502）的一端安装有开关挡片（10），且开关挡片（10）的下方通过螺栓安装有光电开关（9），所述分光模块（3）的两端分别设置有第一接口（301）和第二接口（302），且第一接口（301）和第二接口（302）均为标准C口接口，第一接口（301）连接变焦镜头（4），第二接口（302）连接CCD相机（2），所述底板（501）固定在外罩（1）内部的底端，且步进电机（502）通过螺栓固定在底板（501）顶端的一侧，所述步进电机（502）的输出端通过联轴节设置有丝杠主体（504），且丝杠主体（504）的两端均设置有轴承座（508），所述丝杠主体（504）上设置有丝杠螺母副（505），且丝杠螺母副（505）的顶端设置有平移台（503），所述平移台（503）底端的两侧均通过螺栓固定有支柱（506），且支柱（506）的底端均设置有滑块（509），所述底板（501）顶端的两侧均设置有与滑块（509）相匹配的微型直线导轨（507）。

2.根据权利要求1所述的一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，其特征在于：所述丝杠螺母副（505）与丝杠主体（504）螺纹连接，且丝杠螺母副（505）穿过平移台（503）中心，通过顶丝与平移台（503）固定。

3.根据权利要求1所述的一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，其特征在于：所述微型直线导轨（507）顶端的两侧均设置有限位螺栓（11），所述限位槽（13）分别位于底板（501）顶端的两侧，且限位槽（13）相互平行，微型直线导轨（507）沿着限位槽（13）安装。

4.根据权利要求1所述的一种医用显微成像光谱仪全自动高精度扫描结构，其特征在于：所述限位方槽（12）位于底板（501）的中间，且限位方槽（12）的两侧与限位槽（13）平行，轴承座（508）分别位于限位方槽（12）内部的两端。