CN110608999B - 一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，包括一光学后板；两竖直平行设置的滑动磁轴，设在光学后板上；一线性电机，通过传动件与滑动磁轴连接，线性电机通过电机壳固定在光学后板上；一安装块，固定在两磁轴的底端；一自动转盘装置，活动安装在安装块的底端，本发明自动转盘装置可实现旋转而自动转换物镜，从而不需在更换物镜的时候手动更换物镜，可使物镜自动旋转到扫描组件的正下方，从而达到旋转物镜盘自动更换物镜的目的，省去了手动更换，扫描效率高，更换物镜或转盘方便快捷。

Description

一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置

技术领域

本发明涉及病理学研究设备领域，尤其涉及一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置。

背景技术

数字病理系统主要由数字切片扫描装置和数据处理软件构成。首先，利用数字显微镜或放大系统在低倍物镜下对玻璃切片进行逐幅扫描采集成像，显微扫描平台自动按照切片XY轴方向扫描移动，并在Z轴方向自动聚焦。然后，由扫描控制软件在光学放大装置有效放大的基础上利用程控扫描方式采集高分辨数字图像，图像压缩与存储软件将图像自动进行无缝拼接处理，制作生成整张全视野的数字化切片(Whole Slide Image,简称WSI)。再将这些数据存储在一定介质中建立起数字病理切片库。随后就可以利用相应的数字病理切片浏览系统，对一系列可视化数据进行任意比例放大或缩小以及任意方向移动的浏览和分析处理，就好比在操作一台真实的光学显微镜一样。

现有的数字化扫描仪中，安装块连着磁轴连接件，电机控制安装块的上下移动，且只有一个物镜，如果要实现不同倍率，需要将原有的物镜拧下，换上不同倍率的物镜。无法实现自动化转换，由于手动更换物镜较慢，所以会影响后续的扫描效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，解决以上技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，包括

一光学后板；

两竖直平行设置的滑动磁轴，设在光学后板上；

一线性电机，设在两所述滑动磁轴之间，所述线性电机通过传动件与所述滑动磁轴连接，所述线性电机通过电机壳固定在所述光学后板上；

一安装块，固定在两所述滑动磁轴的底端；

一自动转盘装置，活动安装在所述安装块的底端。

优选地，所述滑动磁轴包括通过固定件固定在光学后板上的上铁轴和下铁轴，所述上铁轴与所述下铁轴同轴，所述上铁轴和下铁轴之间套设一滑套，所述滑套底端与所述安装块连接，所述滑套内部安装一环形磁块，所述环形磁块底端通过弹簧与所述下铁轴连接。

优选地，所述传动件包括竖直升降轴，所述竖直升降轴与所述线性电机的输出轴连接，所述竖直升降轴的外侧设一矩形框，所述竖直升降轴的两端分别与所述矩形框的内侧顶面和底面连接，所述矩形框通过环形扣与所述滑套外侧固定连接。

优选地，所述竖直升降轴的轴线与所述滑套的轴线平行。

优选地，所述安装块上安装一扫描组件，所述扫描组件位于所述自动转盘装置的顶端。

优选地，所述自动转盘装置的顶端安装一圆柱，所述圆柱顶端通过螺纹与所述安装块连接。

优选地，所述自动转盘装置包括

一外圆环，通过所述圆柱与所述安装块连接；

一内盘，活动安装在所述外圆环的内部，所述内盘的底端通过螺孔安装若干物镜；

一转动机构，用于控制所述内盘转动。

优选地，所述内盘外侧安装一环形外齿条，所述圆柱内设一马达槽，所转动机构包括固定在马达槽内的马达，所述马达的输出轴插进所述外圆环内连接有齿轮，所述齿轮与所述环形外齿条啮合。

优选地，所述外圆环内设一环形转槽，所述内盘的外侧与环形转槽之间设置若干滚珠，若干所述滚珠位于环形外齿条的两端。

优选地，所述马达连接一遥控控制器。

有益效果：本发明自动转盘装置可实现旋转而自动转换物镜，从而不需在更换物镜的时候手动更换物镜，可使物镜自动旋转到扫描组件的正下方，从而达到旋转物镜盘自动更换物镜的目的，省去了手动更换，扫描效率高，更换物镜或转盘方便快捷。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的滑动磁轴剖视结构示意图；

图3为本发明的自动转盘装置的立体结构示意图；

图4为本发明的自动转盘装置的剖视结构示意图。

图中：

1-光学后板；2-滑动磁轴；3-线性电机；4-传动件；5-安装块；6-自动转盘装置；7-外圆环；8-内盘；9-转动机构；10-扫描组件；

21-上铁轴；22-下铁轴；23-滑套；24-环形磁块；25-弹簧；

41-竖直升降轴；42-矩形框；43-环形扣；

61-圆柱；62-马达槽；

71-环形转槽；72-滚珠；

81-螺孔；82-物镜；

91-马达；92-齿轮；93-环形外齿条；94-遥控控制器。

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作出创造性劳动的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1和图2所示，本发明提供了一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，包括

一光学后板1；

两竖直平行设置的滑动磁轴2，设在光学后板1上；

一线性电机3，设在两滑动磁轴2之间，线性电机3通过传动件4与滑动磁轴2连接，线性电机3通过电机壳固定在光学后板1上；

一安装块5，固定在两滑动磁轴2的底端；

一自动转盘装置6，活动安装在安装块5的底端。

本发明的优点在于：

自动转盘装置6可实现旋转而自动转换物镜，从而不需在更换物镜的时候手动更换物镜，可使物镜自动旋转到扫描组件的正下方，从而达到旋转物镜盘自动更换物镜的目的，省去了手动更换，扫描效率高，更换物镜或转盘方便快捷。

作为一种优选的实施方式，滑动磁轴2包括通过固定件固定在光学后板1上的上铁轴21和下铁轴22，上铁轴21与下铁轴22同轴，上铁轴21和下铁轴22之间套设一滑套23，滑套23底端与安装块5连接，滑套23内部安装一环形磁块24，环形磁块24底端通过弹簧25与下铁轴22连接，滑套23上下升降的时候，上铁轴21和下铁轴22均是插在滑套23的内部，起到引导轴的作用，使滑套23上下滑动更稳定。弹簧25和环形磁块24的设计使滑套23在无力作用时自动上升。

优选的是，传统的数字病理扫描仪一般只有一个滑动磁轴2使物镜上下升降，因为一个滑动磁轴2往往只与扫描组件的安装壳的一端或一侧连接，因此滑动磁轴2带动扫描组件上下升降的时候，由于安装壳的另一端无固定物，因此可能会出现扫描组件不稳定、振动等现象，造成扫描不清晰的不良后果。本发明采用两个滑动磁轴2共同带动扫描组件10上下升降，在上下升降的时候，不会因为安装块5的不稳定而使扫描组件10振动，从而保证了扫描清晰性。

作为本发明一种优选的实施方式，传动件4包括竖直升降轴41，竖直升降轴41与线性电机3的输出轴连接，竖直升降轴41的外侧设一矩形框42，竖直升降轴41的两端分别与矩形框42的内侧顶面和底面连接，矩形框42通过环形扣43与滑套23外侧固定连接。竖直升降轴41、矩形框42和滑套23三者固定设置，三者同步上升或下降。两个滑套23关于竖直升降轴41对称，保证两个滑套23受力相等，两个滑套23同时上升或下降相同的距离，保证扫描的稳定性。

滑套23上下滑动的原理为：

线性电机3启动，带动竖直升降轴41下降，竖直升降轴41通过矩形框42传动升降力使滑套23下降，从而使扫描组件10位置下降接近待扫描物，扫描更清晰。一件物品扫描完毕后，线性电机3暂时断电，在弹簧25的弹性恢复力及环形磁块24与上铁轴21之间的磁性吸力下而使滑套23自动上升。待下一个待扫描物位移到扫描组件10正下方时，线性电机3再次启动使滑套23下降扫描，物品移出扫描台时滑套23上升，如此往复，使物品的批量扫描更顺畅。

作为本发明一种优选的实施方式，竖直升降轴41的轴线与滑套23的轴线平行。保证滑套23与竖直升降轴41上下升降方向的一致性。

作为本发明一种优选的实施方式，安装块5上安装一扫描组件10，扫描组件10即扫描仪的扫描部件，用于识别并扫描物品的直接元器件。扫描组件10位于自动转盘装置6的顶端。具体地，每次物镜82位置固定后，扫描组件10总是会位于其中一个物镜82的正上方，保证扫描的质量。

如图3和图4所示，作为本发明一种优选的实施方式，自动转盘装置6的顶端安装一圆柱61，圆柱61顶端通过螺纹与安装块5连接。自动转盘装置6的拆卸和安装更加方便快捷，自动转盘装置6拆卸后也方便物镜82的更换和安装。

作为本发明一种优选的实施方式，自动转盘装置6包括

一外圆环7，通过圆柱与安装块5连接；

一内盘8，活动安装在外圆环7的内部，内盘8的底端通过螺孔81安装若干物镜82，物镜82的连接端上设与螺孔81匹配的外螺纹。若干物镜82的放大倍率不同，这样每次旋转内盘8即可更换不同倍率的物镜82，不需每次都卸下物镜而换装新的物镜，节省了大量时间。另外，所有物镜82中心与内盘8的中心之间的距离均相等，相邻两个物镜82之间的距离也相等，这样马达91控制内盘8每次旋转一个固定角度，即可使物镜82与扫描组件10对焦，节省了物镜82与扫描组件10的位置配对调整时间。

一转动机构9，用于控制内盘8转动。

作为本发明一种优选的实施方式，内盘8外侧安装一环形外齿条93，圆柱内设一马达槽62，所转动机构9包括固定在马达槽62内的马达91，即马达91安装在圆柱61内部，圆柱61既是马达91的安装壳，也是外圆环7与安装块5的连接件，极大地利用了空间和结构，设计巧妙。马达91的输出轴插进外圆环7内连接有齿轮92，齿轮92与环形外齿条93啮合。

作为本发明一种优选的实施方式，外圆环7内设一环形转槽71，内盘8的外侧与环形转槽71之间设置若干滚珠72，滚珠72的侧面与内盘8外侧面、环形转槽71内侧面相贴，尽量保证内盘8转动稳定性。若干滚珠72位于环形外齿条93的两端。滚珠72在这里起到轴承的作用，使内盘8在环形转槽71内部的转动摩擦力更小，从而减小了噪音和磨损。

作为本发明一种优选的实施方式，马达91连接一遥控控制器94，通过外设遥控器来直接控制马达91，控制更精准，节省了寻找开关而控制物镜82转动的时间。马达91为步进马达或伺服马达，能每次精确控制旋转角度，从而使内盘8的每次旋转固定后，任意物镜82总能位于扫描组件10的正下方。

本发明的自动转盘装置6的工作原理如下：

安装顺序：先将多个不同倍率的物镜82旋入螺孔81内固定，然后将通过圆柱61旋入安装块5的螺纹槽内使整个外圆环7固定。此时，其中一个物镜82必位于扫描组件10的正下方。若此物镜82正式目前扫描需要的物镜82，则直接启动线性电机3和扫描组件10进行物品的扫描。

若需更换物镜82，则通过遥控器发射一个控制命令使马达91启动，齿轮92带动环形外齿条93旋转，从而使内盘8在外圆环7内转动，使另一个倍率的物镜82自动旋转到扫描组件10正下方，完成物镜82的自动更换，节省了手动拆换的时间。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，其特征在于，包括

一光学后板；

两竖直平行设置的滑动磁轴，设在光学后板上；

一线性电机，设在两所述滑动磁轴之间，所述线性电机通过传动件与所述滑动磁轴连接，所述线性电机通过电机壳固定在所述光学后板上；

一安装块，固定在两所述滑动磁轴的底端；

一自动转盘装置，活动安装在所述安装块的底端；

所述安装块上安装一扫描组件，所述扫描组件位于所述自动转盘装置的顶端；

所述自动转盘装置的顶端安装一圆柱，所述圆柱顶端通过螺纹与所述安装块连接；

所述自动转盘装置包括

一外圆环，通过所述圆柱与所述安装块连接；

一内盘，活动安装在所述外圆环的内部，所述内盘的底端通过螺孔安装若干物镜；

一转动机构，用于控制所述内盘转动；

所述内盘外侧安装一环形外齿条，所述圆柱内设一马达槽，所转动机构包括固定在马达槽内的马达，所述马达的输出轴插进所述外圆环内连接有齿轮，所述齿轮与所述环形外齿条啮合；

所述马达连接一遥控控制器。

2.根据权利要求1所述的一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，其特征在于，所述滑动磁轴包括通过固定件固定在光学后板上的上铁轴和下铁轴，所述上铁轴与所述下铁轴同轴，所述上铁轴和下铁轴之间套设一滑套，所述滑套底端与所述安装块连接，所述滑套内部安装一环形磁块，所述环形磁块底端通过弹簧与所述下铁轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，其特征在于，所述传动件包括竖直升降轴，所述竖直升降轴与所述线性电机的输出轴连接，所述竖直升降轴的外侧设一矩形框，所述竖直升降轴的两端分别与所述矩形框的内侧顶面和底面连接，所述矩形框通过环形扣与所述滑套外侧固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，其特征在于，所述竖直升降轴的轴线与所述滑套的轴线平行。

5.根据权利要求1所述的一种数字病理扫描仪的物镜自动转换装置，其特征在于，所述外圆环内设一环形转槽，所述内盘的外侧与环形转槽之间设置若干滚珠，若干所述滚珠位于环形外齿条的两端。