CN114415363A - 一种显微镜外接智能平台、使用方法及显微镜 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显微镜外接智能平台、使用方法及显微镜，属于光学器材技术领域，包括外壳、十字滑台、控制器及显示操作屏，外壳上方为显示操作屏，内部设有容纳腔，一侧面开设有与容纳腔相连通的工作开口；十字滑台设于容纳腔内；十字滑台与工作开口相对应；十字滑台上固设有载物台，载物台的一端穿过工作开口位于外壳之外；载物台用于放置待观测物并位于显微镜的物镜下方；十字滑台带动载物台和待观测物横向、竖向移动；控制器设于外壳内，且与十字滑台连接。本发明提供的显微镜外接智能平台，既能清晰、完整地拍摄待观测物，又能稳定、高精度移动、高效可靠地、连续对待观测物拍照，并能实现目标的定位和重返。

Description

一种显微镜外接智能平台、使用方法及显微镜

技术领域

本发明属于光学器材技术领域，更具体地说，是涉及一种显微镜外接智能平台、使用方法及显微镜。

背景技术

光学显微镜是一种科学工具，在生物学、医药学、化学、物理学、地质学、天文学等众多领域运用十分广泛。薄片置于显微镜载物台上利用显示器同步图像技术在电脑显示器上观察、拍照。一般情况显微镜载物台固定于显微镜镜臂上不能移动，在观察薄片的过程中，由于显微镜视域有限，需不断地利用旋钮调节者手动移动薄片，移动精度难以保证，移动距离难以量化，完整观察整个薄片需要耗费大量人力，而且拍摄照片位置移动距离不规则，难以无缝拼接以实现薄片全貌观察和呈现；另外，人工方法难以做到视域和目标体精准定位，观测视域和目标体的重访及配套研究难度很大，给薄片观察和研究带来极大不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显微镜外接智能平台、使用方法及显微镜，以解决现有技术中存在的全人工、耗时长、工作量大，不能实现薄片智能化、自动高精度移动、稳定连续拍照、及观察目标定位重访的技术问题。本智能平台不涉及接触显微镜自身，因而可以适应任何显微镜的搭配使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种显微镜外接智能平台，包括：

外壳，内部设有容纳腔，一侧面设有与所述容纳腔相连通的工作开口；

十字滑台，设于所述容纳腔内；所述十字滑台与所述工作开口相对应；所述十字滑台上固设有载物台，所述载物台的一端穿过所述工作开口位于所述外壳之外；所述载物台用于放置待观测物并位于显微镜上；所述十字滑台带动所述载物台和待观测物横向、竖向移动；

控制器，设于所述外壳内，且与所述十字滑台连接；所述控制器包括设于所述外壳上的显示操作屏，所述显示操作屏上设有初始化设置模块、校准模块、功能按键模块以及数值输入模块。

在一种可能的实现方式中，所述控制器包括主控板、电源转换器、驱动器以及若干连接线，所述电源转换器用于与外接电源连接，所述主控板、所述驱动器分别通过所述连接线与所述电源转换器连接，所述主控板通过所述连接线与所述驱动器连接，所述驱动器通过所述连接线与所述十字滑台连接。

在一种可能的实现方式中，所述外壳的侧面上设有接口，所述控制器通过所述接口与计算机连接。

在一种可能的实现方式中，所述载物台上设有放置区，所述放置区上设有透光孔。

在一种可能的实现方式中，所述载物台上设有承载片和固定夹；所述承载片用于放置待观测物，所述固定夹位于所述承载片的一侧，用于夹紧固定所述承载片。

在一种可能的实现方式中，所述固定夹转动连接于所述载物台上。

在一种可能的实现方式中，所述外壳的下方设有多个垫板，所述垫板上设有多个用于支撑所述外壳的连接杆。

在一种可能的实现方式中，所述外壳的下端面设有螺孔，所述连接杆为与所述螺孔螺纹连接的调节螺杆。

本发明提供的显微镜外接智能平台的有益效果在于：与现有技术相比，本发明显微镜外接智能平台，使用时，将显微镜外接智能平台放置在显微镜的一侧，调节载物台高度使载物台的一端位于显微镜的镜头下方并聚焦，启动控制器并通过显示操作屏设定移动步长、延时时间、边界以及每一步停顿时长等参数，借助控制器启动十字滑台，十字滑台的横向滑台带动载物台横向运动，而竖向滑台带动载物台竖向往复运动，且沿“S”状路线运动，载物台每移动固定步长后停顿，使显微镜可以清晰且完整地拍摄待观测物，同时借助十字滑台的持续动作，因此实现自动化、高精度、连续拍照获取图像；由于各视域都有位置坐标，因而非常容易实现特殊目标的位置重返。

本发明的另一个目的在于提供一种显微镜外接智能平台的使用方法，包括任意一项上述的显微镜外接智能平台，还包括：

将所述显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节所述载物台的高度且所述载物台向外伸出至显微镜的镜头下方；

将待观测物放置于所述载物台上，并由显微镜对待观测物拍照；

启动所述显示操作屏设置移动步长、延时时间参数；

启动所述控制器控制所述十字滑台运动；所述十字滑台上的横向滑台控制所述载物台横向运动，所述十字滑台的竖向滑台控制所述载物台往复运动；所述载物台沿“S”状路线运动；

所述十字滑台设定固定步长参数，所述载物台每移动固定步长后停顿，由显微镜对待观测物拍照。

本发明提供的显微镜外接智能平台的使用方法，使用时，将显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节载物台高度使载物台的一端位于显微镜的镜头下方，并通过显示操作屏设定参数，然后借助控制器启动十字滑台，十字滑台的横向滑台带动载物台横向运动，载物台每移动固定步长后停顿设定时长，进行拍照和自动保存。当薄片从薄片一端移动到另一端，十字滑台竖向滑台带动载物台竖向移动一个步长，横向滑台再从头到尾逐步移动和自动拍摄，以此类推，滑台形成“S”状路线对薄片范围形成全覆盖，实现自动化、高精度、连续拍照获取图像；后期使用通用图像处理软件实现图片的智能拼接，完成完整薄片照片的合成。

本发明的另一个目的在于提供一种显微镜，包括任意一项上述的显微镜外接智能平台。

本发明提供的显微镜，由于使用了显微镜外接智能平台，因此既能清晰、完整地拍摄待观测物，又能稳定、可靠、高效地连续对待观测物拍照。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的显微镜外接智能平台的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的显微镜外接智能平台的结构示意图二；

图3为本发明实施例提供的显示操作屏的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、外壳；110、容纳腔；120、工作开口；130、接口；140、垫板；150、连接杆；200、十字滑台；210、载物台；220、承载片；230、固定夹；240、横向滑台；250、竖向滑台；260、第一微步电机；270、第二微步电机；300、控制器；310、主控板；320、电源转换器；330、驱动器；340、连接线。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，现对本发明提供的显微镜外接智能平台进行说明。一种显微镜外接智能平台，包括外壳100、十字滑台200以及控制器300，外壳100内部设有容纳腔110，一侧面设有与容纳腔110相连通的工作开口120；十字滑台200设于容纳腔110内；十字滑台200与工作开口120相对应；十字滑台200上固设有载物台210，载物台210的一端穿过工作开口120位于外壳100之外；载物台210用于放置待观测物并位于显微镜的物镜下方；十字滑台200带动载物台210和待观测物横向、竖向移动；控制器300设于外壳100内，且与十字滑台200连接；控制器300包括设于外壳100上的显示操作屏，显示操作屏上设有初始化设置模块、校准模块、功能按键模块以及数值输入模块。

本发明提供的显微镜外接智能平台，与现有技术相比，使用时，将显微镜外接智能平台放置在显微镜的一侧，调节载物台210高度使载物台210的一端位于显微镜的镜头下方并聚焦，启动显示操作屏设定移动步长、边界和每一步停顿时长，借助控制器300启动十字滑台200，十字滑台200的横向滑台240带动载物台210横向运动，而竖向滑台250带动载物台210竖向往复运动，且沿“S”状路线运动，载物台210每移动固定步长后停顿，使显微镜可以清晰且完整地拍摄待观测物，同时借助十字滑台200的持续动作，因此实现自动化、高精度、连续拍照获取图像。由于各视域都有位置坐标，因而非常容易实现特殊目标的位置重返。

载物台210由高性能尼龙材料制成，材质轻、不易弯曲变形。外壳100为钛合金制成，材质轻，硬度大，不易变形。显示操作屏包括初始化设置模块、校准模块、功能按键模块以及数值输入模块，校准模块中的Y-、Y+、X-、X+按键的调节，建立确定薄片的初始位置坐标为(0,0)；在初始化设置中可通过功能按键模块中的切换输入按键用数值输入可设置移动步长和延时时间，移动步长是每次移动的距离，延时时间是每次移动后停滞时间，用于外接照相系统拍照。在校准模块和初始化设置模块完成以后，功能按键模块中的开始按键，载物台210就开始移动；停止按键，载物台可以随时停止；复位按键，实现位置重返。

十字滑台200可高精度控制载物台210的二维空间运动，包含第一微步电机260、第二微步电机270、横向滑台240以及竖向滑台250，横向滑台240和竖向滑台250呈垂直设置，第一微步电机260控制横向滑台240沿X轴方向移动，第二微步电机270控制竖向滑台250沿Y轴方向移动，即可控制与之连接的载物台210在显微镜上移动。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，控制器300包括主控板310、电源转换器320、驱动器330以及若干连接线340，电源转换器320用于与外接电源连接，主控板310、驱动器330分别与电源转换器320连接，主控板310与驱动器330连接，驱动器330与十字滑台200连接；将主控板310、电源转换器320、驱动器330均安装在外壳100内，外接电源直接与电源转换器320连接，用于将外界的220V电压的电源转换为工作电压，并且通过连接线340为驱动器330、主控板310供电；且主控板310与驱动器330连接，由主控板310发射控制信号至驱动器330上，驱动器330驱动十字滑台200进行运动，进而带动载物台210、待观测物沿横向运动或者在竖向上发生位移，便于显微镜对待观测物进行拍照。主控板310、电源转换器320、驱动器330单独平放于容纳腔110内，相互之间不会产生影响，且散热效果较好。主控板310、电源转换器320、驱动器330叠放于外壳100中，减少占用空间，使整个显微镜外接智能平台小型化。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，外壳100的侧面上设有接口130，控制器300通过接口130与计算机连接；计算机通过穿过接口130的连接线340与控制器300连接，因此工作人员可以通过计算机上的控制软件操控驱动器330、十字滑台200的动作以及拍照操作。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，载物台210上设有放置区，放置区上设有透光孔，透光孔的数量较多，且孔径较小，具有较好的透光作用，均布于放置区上；使用承载片220放置于放置区上，待观测物放置于承载片220上，使显微镜可以更清楚地拍摄待观测物。承载片220厚度较小。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，载物台210上设有承载片220和固定夹230；承载片220用于放置待观测物，固定夹230位于承载片220的一侧，用于夹紧固定承载片220；承载片220用于放置待观测物，然后使用固定架将承载片220夹紧固定在载物台210上，使待观测物不会由于十字滑台200驱动载物台210运动而相对于载物台210发生移动，进而保证显微镜拍照效果更好，且更准确。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，固定夹230转动连接于载物台210上；在将承载片220放置于载物台210上后，转动固定夹230并位于承载片220上，进而向下压紧固定承载片220；在拍照结束后，控制固定夹230向外转动即可松开承载片220，便于工作人员取下承载片220。固定夹230为金属夹片，具有弹性，因此可以向下压紧承载片220。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，外壳100的下方设有多个垫板140，垫板140上设有多个用于支撑外壳100的连接杆150；外壳100通过多个垫板140和连接杆150支撑在地面或者桌面上，使其高度与显微镜的高度相适应，进而保证载物台210可以顺利地穿过工作开口120，并在显微镜的观测区运动。

同时借助连接杆150使外壳100高于地面或者桌面，因此可以起到防潮防水的作用。同时在外科的下端面开设散热孔或者加工散热筋条，使外壳100内的主控板310、电源转换器320、驱动器330等可以快速散热，保持较好地散热效率。

请参阅图1和图2，作为本发明提供的显微镜外接智能平台的一种具体实施方式，外壳100的下端面设有螺孔，连接杆150为与螺孔螺纹连接的调节螺杆；在外壳100的下端面上开设多个螺孔，并在调节螺杆上螺纹连接螺母，因此可以通过旋转调节螺杆改变外壳100的高度进而适应。

图中未示，本发明实施例还提供一种显微镜外接智能平台的使用方法，该显微镜外接智能平台的使用方法包括任意一项上述的显微镜外接智能平台，还包括：

将显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节载物台210的高度且载物台210向外伸出至显微镜的镜头下方；

将待观测物放置于载物台210上，并由显微镜对待观测物拍照；

启动显示操作屏设置移动步长、延时时间参数

由控制器300控制十字滑台200运动；十字滑台200上的横向滑台240控制载物台210横向运动，十字滑台200的竖向滑台250控制载物台210往复运动；载物台210沿“S”状路线运动；

十字滑台200设定固定步长参数，载物台210每移动固定步长后停顿，由显微镜对待观测物拍照。

本发明实施例提供的显微镜外接智能平台的使用方法，使用时，将显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节载物台210高度使载物台210的一端位于显微镜的镜头下方，然后借助控制器300启动十字滑台200，十字滑台200的横向滑台240带动载物台210横向运动，而竖向滑台250带动载物台210竖向往复运动，且沿“S”状路线运动，载物台210每移动固定步长后停顿，使显微镜可以清晰且完整地拍摄待观测物，同时借助十字滑台200的持续动作，因此可以稳定、可靠、高效地连续拍照；通过这种方式，既能清晰、完整地拍摄待观测物，又能稳定、可靠、高效地连续对待观测物拍照。

使用时，将显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节载物台210高度使载物台210的一端位于显微镜的镜头下方，然后借助控制器300启动十字滑台200，十字滑台200的横向滑台240带动载物台210横向运动，载物台210每移动固定步长后停顿设定时长，进行拍照和自动保存。当薄片从薄片一端移动到另一端，十字滑台200的竖向滑台250带动载物台210竖向移动一个步长，横向滑台240再从头到尾逐步移动和自动拍摄，以此类推，载物台210形成“S”状路线对薄片范围形成全覆盖，实现自动化、高精度、连续拍照获取图像；后期使用通用图像处理软件实现图片的智能拼接，完成完整薄片照片的合成。

图中未示，本发明实施例还提供一种显微镜，该显微镜包括任意一项上述的显微镜外接智能平台。

本发明实施例提供的显微镜，由于使用了显微镜外接智能平台，因此既能清晰、完整地拍摄待观测物，又能稳定、可靠、高效地连续对待观测物拍照。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显微镜外接智能平台，其特征在于，包括：

外壳，内部设有容纳腔，一侧面设有与所述容纳腔相连通的工作开口；

十字滑台，设于所述容纳腔内；所述十字滑台与所述工作开口相对应；所述十字滑台上固设有载物台，所述载物台的一端穿过所述工作开口位于所述外壳之外；所述载物台用于放置待观测物并位于显微镜的物镜下方；所述十字滑台带动所述载物台和待观测物横向、竖向移动；

控制器，设于所述外壳内，且与所述十字滑台连接；所述控制器包括设于所述外壳上的显示操作屏，所述显示操作屏上设有初始化设置模块、校准模块、功能按键模块以及数值输入模块。

2.如权利要求1所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述控制器包括主控板、电源转换器、驱动器以及若干连接线，所述电源转换器用于与外接电源连接，所述主控板、所述驱动器分别通过所述连接线与所述电源转换器连接，所述主控板通过所述连接线与所述驱动器连接，所述驱动器通过所述连接线与所述十字滑台连接。

3.如权利要求1所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述外壳的侧面上设有接口，所述控制器通过所述接口与计算机连接。

4.如权利要求1所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述载物台上设有放置区，所述放置区上设有透光孔。

5.如权利要求1所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述载物台上设有承载片和固定夹；所述承载片用于放置待观测物，所述固定夹位于所述承载片的一侧，用于夹紧固定所述承载片。

6.如权利要求5所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述固定夹转动连接于所述载物台上。

7.如权利要求1所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述外壳的下方设有多个垫板，所述垫板上设有多个用于支撑所述外壳的连接杆。

8.如权利要求7所述的显微镜外接智能平台，其特征在于，所述外壳的下端面设有螺孔，所述连接杆为与所述螺孔螺纹连接的调节螺杆。

9.一种显微镜外接智能平台的使用方法，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显微镜外接智能平台，还包括：

将所述显微镜外接智能平台安装在显微镜的一侧，调节所述载物台的高度且所述载物台向外伸出至显微镜的镜头下方；

将待观测物放置于所述载物台上，并由显微镜对待观测物拍照；

启动所述显示操作屏设置移动步长、延时时间参数；

启动所述控制器控制所述十字滑台运动；所述十字滑台上的横向滑台控制所述载物台横向运动，所述十字滑台的竖向滑台控制所述载物台往复运动；所述载物台沿“S”状路线运动；

所述十字滑台设定固定步长参数，所述载物台每移动固定步长后停顿，由显微镜对待观测物拍照。

10.一种显微镜，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显微镜外接智能平台。

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