CN115342918A - 可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法。可携式观察微流道用环型萤光光路系统包括由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源。环型萤光光源用以产生环型萤光至微流道晶片上的生物样品。物镜用以放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片上。设置于摄影晶片下方的第一偏振片与设置于生物样品下方的第二偏振片互成不为零的夹角，以阻挡掉生物样品对下方照明光源的反射。

Description

可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法
技术领域
本发明是与萤光光路系统有关，尤其是关于一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法。
背景技术
一般而言，在传统的萤光光路系统(例如萤光显微镜，但不以此为限)中通常需设置有例如分光镜的元件来分离照明光与样品所发出的萤光。
然而，例如分光镜的元件的设置会使传统的萤光光路系统(例如萤光显微镜)的体积难以缩小，导致使用者在操作其观察具有多种功能且可适用于各种生物样品的微流道系统时较为不便且难以携带，亟待改善。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法，以有效解决现有技术所遭遇到的上述问题。
本发明的一范畴在于提出一种环型萤光光路系统，其体积较小而方便携带，且可精细地调节以方便观察具有不同大小及功能、可适用于各种生物样品的微流道晶片，以此取代传统需要设置有分光镜或双物镜而导致体积庞大的萤光光路系统。
依据本发明的一具体实施例为一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统。于此实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统包括由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源。环型萤光光源用以产生环型萤光至微流道晶片上的生物样品。物镜用以放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片上。设置于摄影晶片下方的第一偏振片与设置于生物样品下方的第二偏振片彼此互成不为零的夹角，以阻挡掉生物样品对下方照明光源的反射光。
于一实施例中，微流道晶片上的生物样品放置于可替换式微流道放置组件。可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊微调杆组件，其设置于摄影晶片上方及可替换式微流道放置组件旁并与可替换式微流道放置组件相连，用以精细地上下移动可替换式微流道放置组件来改变微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，特殊微调杆组件包括彼此相连的调节轮及L型微调杆。调节轮设置于摄影晶片上方。L型微调杆设置于可替换式微流道放置组件旁并与可替换式微流道放置组件相连。当调节轮被转动时，调节轮推动L型微调杆去精细地上下移动可替换式微流道放置组件，以微调微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊环型齿轮组件，其与物镜相连，用以精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，特殊环型齿轮组件包括环型齿轮、调节轮及卡杆。当调节轮被转动时，调节轮转动环型齿轮且物镜受卡杆作用而不随着环型齿轮转动，使环型齿轮与物镜的相对距离改变，以精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
依据本发明的另一具体实施例为一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统运作方法。于此实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统包括由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源。该运作方法包括下列步骤：(a)通过环型萤光光源产生环型萤光至微流道晶片上的生物样品；(b)通过物镜放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片上；以及(c)使设置于摄影晶片下方的第一偏振片与设置于微流道晶片上的生物样品下方的第二偏振片彼此互成不为零的夹角，以阻挡掉微流道晶片上的生物样品对下方照明光源的反射光。
于一实施例中，微流道晶片上的生物样品是放置于可替换式微流道放置组件。可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊微调杆组件，其设置于摄影晶片上方及可替换式微流道放置组件旁并与可替换式微流道放置组件相连。该运作方法还包括：通过特殊微调杆组件精细地上下移动可替换式微流道放置组件来改变微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，特殊微调杆组件包括彼此相连的调节轮及L型微调杆。调节轮设置于摄影晶片上方。L型微调杆设置于生物样品旁并与生物样品相连。该运作方法还包括：当调节轮被转动时，调节轮推动L型微调杆去精细地上下移动可替换式微流道放置组件，以微调微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊环型齿轮组件，其与物镜相连。该运作方法还包括：通过特殊环型齿轮组件精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于一实施例中，特殊环型齿轮组件包括环型齿轮、调节轮及卡杆。该运作方法还包括：当调节轮被转动时，调节轮转动环型齿轮且物镜受卡杆作用而不随着环型齿轮转动，使环型齿轮与物镜的相对距离改变，以精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
相较于现有技术，本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法可通过“特殊微调杆组件/特殊环型齿轮组件”、“缩减体积的环型萤光光源”及“设置于摄影晶片下方与微流道晶片的生物样品下方的彼此互成不为零的夹角的两偏振片”的设计来大幅缩减萤光光路系统的体积并能精细地微调物镜与微流道晶片上的生物样品之间的距离，以更有效率地获得精确的微流道晶片上的生物样品的萤光影像，故可便于携带且可通过“可替换式微流道放置组件”实现同时适用于处理各种生物样品的具有不同大小及功能的微流道晶片。
关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为本发明的一较佳具体实施例中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的示意图。
图2为图1中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的分解图。
图3为本发明的另一较佳具体实施例中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的示意图。
图4为图3中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的分解图。
图5及图6分别为形成提供至生物样品的环型光源的不同实施例。
图7为本发明的另一较佳具体实施例中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的运作方法的流程图。
主要元件符号说明：
1...可携式观察微流道用环型萤光光路系统
10...调节轮
11...摄影晶片
12...遮罩
13...第一偏振片
14...滤镜
15...物镜放置处
16...物镜
17...环型萤光光源
18...可替换式微流道放置组件
19...L型微调杆
20...第二偏振片
21...下方照明光源
3...可携式观察微流道用环型萤光光路系统
30...上盖
31...摄影晶片
32...遮罩
33...第一偏振片
34...滤镜
35...物镜放置处
36...环型齿轮
37...调节轮
38...物镜
39...卡杆
40...环型萤光光源
41...可替换式微流道放置组件
42...第二偏振片
43...下方照明光源
OL...物镜
PNL...平面光源
SDL...侧入光源
LCD...液晶
RTL...环型光源
SA...生物样品
S10～S14...步骤
具体实施方式
现在将详细参考本发明的示范性实施例，并在附图中说明所述示范性实施例的实例。在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
依据本发明的一具体实施例为一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其体积较传统的萤光光路系统来得小而较为方便使用者携带，且可精细地微调物镜与生物样品之间的距离，以方便观察具有多种功能、可适用于各种生物样品的微流道系统，故可取代传统需设置有分光镜或双物镜等元件而导致体积庞大的萤光光路系统。
需说明的是，本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统是通过“物镜”来放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，并结合“环型萤光光源”及“分别设置于摄影晶片下方及生物样品下方的彼此互成不为零的夹角的两偏振片”，以此阻挡掉生物样品对下方照明光的反射光，且通过“特殊微调杆组件”或“特殊环型齿轮组件”来维持高精度的对焦成像，以此取得清晰的生物样品的萤光影像。
接下来，将分别通过下列两个具体实施例来进行详细说明。
如图1及图2，图1为本发明的一较佳具体实施例中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的示意图。图2为图1中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的分解图。
如图1所示，本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统1可以是用来观察微流道的可携式环型萤光显微镜，其可设置有可替换式微流道放置组件18，用以视实际需求而任意更换放置各种具有不同大小及功能的微流道晶片，以便于使用者分别观察不同微流道晶片上的不同生物样品(例如细胞或组织切片样品)。由于本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统1不需设置有分光镜或双物镜等元件，故其体积可大幅缩减而明显小于传统的萤光光路系统，以方便使用者携带。
如图2所示，可携式观察微流道用环型萤光光路系统1包括由上至下依序排列的调节轮10、摄影晶片11、遮罩12、第一偏振片13、滤镜14、物镜放置处15、物镜16、环型萤光光源17、可替换式微流道放置组件18、L型微调杆19、第二偏振片20及下方照明光源21。
环型萤光光源17用以产生环型萤光至可替换式微流道放置组件18所放置的微流道晶片上的生物样品。物镜16用以放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片11上。设置于摄影晶片11下方的第一偏振片13与设置于可替换式微流道放置组件18下方的第二偏振片20彼此互成不为零的夹角(此夹角较佳为90度，亦即第一偏振片13与第二偏振片20彼此垂直，但不以此为限)，以阻挡掉微流道晶片上的生物样品对下方照明光源21的反射光。
需说明的是，此实施例中所谓的“特殊微调杆组件”包括彼此相连的调节轮10及L型微调杆19。调节轮10设置于摄影晶片11上方。L型微调杆19设置于可替换式微流道放置组件18旁并与可替换式微流道放置组件18相连。当调节轮10被转动时，调节轮10会推动L型微调杆19去精细地上下移动可替换式微流道放置组件18，以微调放置于可替换式微流道放置组件18的微流道晶片上的生物样品至物镜16的距离，使微流道晶片上的生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上11，故能获得清晰的生物样品的萤光影像。
如图3及图4所示，图3为本发明的另一较佳具体实施例中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的示意图。图4为图3中的可携式观察微流道用环型萤光光路系统的分解图。
如图3所示，本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统3可以是用来观察微流道的可携式环型萤光显微镜，其可设置有可替换式微流道放置组件41，用以视实际需求而任意更换放置各种具有不同大小及功能的微流道晶片，以便于使用者分别观察不同微流道晶片上的不同生物样品(例如细胞或组织切片样品)。由于本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统3不需设置有分光镜或双物镜等元件，故其体积可大幅缩减而明显小于传统的萤光光路系统，以方便使用者携带。
如图4所示，可携式观察微流道用环型萤光光路系统3包括上盖30、摄影晶片31、遮罩32、第一偏振片33、滤镜34、物镜放置处35、环型齿轮36、调节轮37、物镜38、卡杆39、环型萤光光源40、可替换式微流道放置组件41、第二偏振片42及下方照明光源43。
环型萤光光源40用以产生环型萤光至放置于可替换式微流道放置组件41的微流道晶片上的生物样品。物镜38用以放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片31上。设置于摄影晶片31下方的第一偏振片33与设置于可替换式微流道放置组件41下方的第二偏振片42彼此互成不为零的夹角(此夹角较佳为90度，但不以此为限)，以阻挡掉微流道晶片上的生物样品对下方照明光源43的反射光。
需说明的是，此实施例中所谓的“特殊环型齿轮组件”包括环型齿轮36、调节轮37及卡杆39。卡杆39与物镜38连接在一起。当调节轮37被转动时，调节轮37会转动环型齿轮36且物镜38会受卡杆39结合物镜放置处35的作用而不随着环型齿轮36转动，使环型齿轮36与物镜38的相对距离改变，以精细地上下移动物镜38来微调物镜38至微流道晶片上的生物样品的距离，使微流道晶片上的生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片31上，故能获得清晰的生物样品的萤光影像。
于实际应用中，例如液晶的光导系统可用来聚光以产生本发明所采用的环型光源，其光波长范围可通过液晶来调整，例如应用范围较广的紫光至红光的可见光波长，但不以此为限。此外，不同型式的入射光源(例如侧入光源或平面光源)均可用来产生环型光源，亦可直接将光偏振，但不以此为限。
举例而言，如图5及图6所示。图5及图6分别为产生提供至生物样品的环型光源的不同实施例。如图5所示，平面光源PNL所发出的光通过液晶LCD产生环型光源RTL射至生物样品SA。如图6所示，侧入光源SDL所发出的光通过液晶LCD产生环型光源RTL射至生物样品SA。
依据本发明的另一具体实施例为一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统运作方法。于此实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统包括由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源，但不以此为限。
如图7所示，该运作方法包括下列步骤：
步骤S10：通过环型萤光光源产生环型萤光至微流道晶片上的生物样品；
步骤S12：通过物镜放大微流道晶片上的生物样品的萤光影像，以聚焦于摄影晶片上；以及
步骤S14：使设置于摄影晶片下方的第一偏振片与设置于生物样品下方的第二偏振片彼此互成不为零的夹角(例如90度)，以阻挡掉生物样品对下方照明光源的反射光。
于一实施例中，微流道晶片上的生物样品放置于可替换式微流道放置组件。可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊微调杆组件，其设置于摄影晶片上方及可替换式微流道放置组件旁并与可替换式微流道放置组件相连。该运作方法还可包括下列步骤：
步骤S16：通过特殊微调杆组件精细地上下移动可替换式微流道放置组件来改变微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使微流道晶片上的生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于实际应用中，特殊微调杆组件可包括彼此相连的调节轮及L型微调杆，但不以此为限。调节轮设置于摄影晶片上方。L型微调杆设置于可替换式微流道放置组件旁并与可替换式微流道放置组件相连。当调节轮被转动时，调节轮推动L型微调杆去精细地上下移动可替换式微流道放置组件，以微调微流道晶片上的生物样品至物镜的距离，使微流道晶片上的生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上，但不以此为限。
于另一实施例中，可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊环型齿轮组件，其与物镜相连。该运作方法还可包括下列步骤：
步骤S18：通过特殊环型齿轮组件精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上。
于实际应用中，特殊环型齿轮组件可包括环型齿轮、调节轮及卡杆，但不以此为限。当调节轮被转动时，调节轮转动环型齿轮且物镜受卡杆作用而不随着环型齿轮转动，使环型齿轮与物镜的相对距离改变，以精细地上下移动物镜来微调物镜至生物样品的距离，使生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于摄影晶片上，但不以此为限。
相较于现有技术，本发明的可携式观察微流道用环型萤光光路系统及其运作方法可通过“特殊微调杆组件/特殊环型齿轮组件”、“缩减体积的环型萤光光源”及“设置于摄影晶片下方与微流道晶片的生物样品下方的彼此互成不为零的夹角的两偏振片”的设计来大幅缩减萤光光路系统的体积并能精细地微调物镜与微流道晶片上的生物样品之间的距离，以更有效率地获得精确的微流道晶片上的生物样品的萤光影像，故可便于携带且可通过“可替换式微流道放置组件”实现同时适用于处理各种生物样品的具有不同大小及功能的微流道晶片。

Claims (10)

1.一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其特征在于，包括：
由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源；
其中，该环型萤光光源用以产生环型萤光至该微流道晶片上的该生物样品；该物镜用以放大该微流道晶片上的该生物样品的萤光影像，以聚焦于该摄影晶片上；设置于该摄影晶片下方的该第一偏振片与设置于该生物样品下方的该第二偏振片彼此互成不为零的夹角，以阻挡掉该生物样品对该下方照明光源的反射光。
2.如权利要求1所述的可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其特征在于，还包括：
特殊微调杆组件，其设置于该摄影晶片上方及可替换式微流道放置组件旁并与该可替换式微流道放置组件相连，用以精细地上下移动该可替换式微流道放置组件来改变放置于该可替换式微流道放置组件的该微流道晶片上的该生物样品至该物镜的距离，使该微流道晶片上的该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
3.如权利要求2所述的可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其特征在于，该特殊微调杆组件包括彼此相连的调节轮及L型微调杆，该调节轮设置于该摄影晶片上方，该L型微调杆设置于该可替换式微流道放置组件旁并与该可替换式微流道放置组件相连；当该调节轮被转动时，该调节轮推动该L型微调杆去精细地上下移动该可替换式微流道放置组件，以微调该微流道晶片上的该生物样品至该物镜的距离，使该微流道晶片上的该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
4.如权利要求1所述的可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其特征在于，还包括：
特殊环型齿轮组件，其与该物镜相连，用以精细地上下移动该物镜来微调该物镜至该生物样品的距离，使该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
5.如权利要求4所述的可携式观察微流道用环型萤光光路系统，其特征在于，该特殊环型齿轮组件包括环型齿轮、调节轮及卡杆；当该调节轮被转动时，该调节轮转动该环型齿轮且该物镜受该卡杆作用而不随着该环型齿轮转动，使该环型齿轮与该物镜的相对距离改变，以精细地上下移动该物镜来微调该物镜至该生物样品的距离，使该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
6.一种可携式观察微流道用环型萤光光路系统的运作方法，其特征在于，该可携式观察微流道用环型萤光光路系统包括由上至下依序排列的摄影晶片、第一偏振片、物镜、环型萤光光源、微流道晶片上的生物样品、第二偏振片及下方照明光源，该运作方法包括下列步骤：
(a)通过该环型萤光光源产生环型萤光至该微流道晶片上的该生物样品；
(b)通过该物镜放大该微流道晶片上的该生物样品的萤光影像，以聚焦于该摄影晶片上；以及
(c)使设置于该摄影晶片下方的该第一偏振片与设置于该生物样品下方的该第二偏振片彼此互成不为零的夹角，以阻挡掉该生物样品对该下方照明光源的反射光。
7.如权利要求6所述的运作方法，其特征在于，该微流道晶片上的该生物样品放置于可替换式微流道放置组件，该可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊微调杆组件，其设置于该摄影晶片上方及该可替换式微流道放置组件旁并与该可替换式微流道放置组件相连，该运作方法还包括下列步骤：
通过该特殊微调杆组件精细地上下移动该可替换式微流道放置组件来改变该微流道晶片上的该生物样品至该物镜的距离，使该微流道晶片上的该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
8.如权利要求7所述的运作方法，其特征在于，该特殊微调杆组件包括彼此相连的调节轮及L型微调杆，该调节轮设置于该摄影晶片上方，该L型微调杆设置于该可替换式微流道放置组件旁并与该可替换式微流道放置组件相连，该运作方法还包括下列步骤：
当该调节轮被转动时，该调节轮推动该L型微调杆去精细地上下移动该可替换式微流道放置组件，以微调该微流道晶片上的该生物样品至该物镜的距离，使该微流道晶片上的该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
9.如权利要求6所述的运作方法，其特征在于，该可携式观察微流道用环型萤光光路系统还包括特殊环型齿轮组件，其与该物镜相连，该运作方法还包括下列步骤：
通过该特殊环型齿轮组件精细地上下移动该物镜来微调该物镜至该生物样品的距离，使该生物样品的萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
10.如权利要求9所述的运作方法，其特征在于，该特殊环型齿轮组件包括环型齿轮、调节轮及卡杆，该运作方法还包括下列步骤：
当该调节轮被转动时，该调节轮转动该环型齿轮且该物镜受该卡杆作用而不随着该环型齿轮转动，使该环型齿轮与该物镜的相对距离改变，以精细地上下移动该物镜来微调该物镜至该生物样品的距离，使该生物样品的该萤光影像能清晰地聚焦于该摄影晶片上。
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