CN208156398U - 显微扫描装置 - Google Patents

Abstract

一种显微扫描装置包含一光源、一第一镜头组、一第二镜头组、一反射元件、一光路切换元件、一第三镜头组、一感光元件以及一驱动单元，其中光路切换元件选择性接收并输出多个影像光其中之一。亦即，显微扫描装置是利用一光路切换元件，切换来自不同的物镜的待扫描物影像，以取得不同放大倍率的显微扫描影像，因此，无须变动多个物镜的位置。

Description

显微扫描装置

技术领域

本实用新型是有关一种显微扫描装置，特别是一种多镜头的显微扫描装置。

背景技术

传统的显微扫描装置，通常是简单地结合常见的显微镜与扫描器，以提供具有多种解析度或放大倍率可供使用者选择的显微扫描装置。

然而，常见的显微扫描装置是透过一驱动机构，驱动滑动透镜座于滑轨上，以切换不同的镜头，亦即，藉由更换镜头，以切换不同的影像放大倍率。惟，对于成像品质而言，在显微扫描装置中的各个光学元件与多个镜头之间的光路径对位是非常重要的。如果光学对位不正往往造成影像模糊，或是无法正确涵盖所设定的扫瞄区域的影像。此外，若依据传统的镜头切换方法，因多个镜头所占的体积较大，其移动所需的空间更大，将不利于实现微型精致化的显微扫描装置。

综上所述，如何切换不同放大倍率的物镜影像便是目前极需努力的目标。

实用新型内容

本实用新型提供一种显微扫描装置，其是利用一光路切换元件，切换来自不同的物镜的待扫描物影像，以取得不同放大倍率的显微扫描影像。亦即，利用简单的光学结构设计，以快速且准确切换来自不同的物镜的扫描影像，而无须变动多个物镜的位置。

本实用新型一实施例的显微扫描装置包含一光源、一光路切换元件、一第一镜头组、一第二镜头组、一反射元件、一第三镜头组、一感光元件以及一驱动单元。光源提供一照明光照射一物件。光路切换元件具有一第一入光光路、一第二入光光路以及一出光光路，且光路切换元件选择性接收来自第一入光光路或第二入光光路的光线，并于出光光路输出。第一镜头组设置于第一入光光路上，且第一镜头组汇聚来自物件的一第一影像光。第二镜头组设置于第二入光光路上，且第二镜头组汇聚来自物件的一第二影像光，其中第一镜头组与第二镜头组的焦点为共平面且放大倍率相异。反射元件设置于第二镜头组的一出光侧，且反射元件反射第二影像光至光路切换元件。感光元件设置于出光光路上，且感光元件接收第一影像光或第二影像光，以产生物件的一影像。第三镜头组设置于感光元件与光路切换元件之间，且第三镜头组汇聚第一影像光或第二影像光。驱动单元驱动感光元件与物件相对移动，以扫描物件。

以下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本实用新型的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图2为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

图3为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图4为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

图5为一示意图，显示本实用新型一实施例的显微扫描装置。

图6为一示意图，显示本实用新型另一实施例的显微扫描装置。

附图标记说明

A 物件

L、L1、L2 照明光

M1、M2 影像光

N1 第一入光光路

N2 第二入光光路

P1 出光光路

1 光源

1a 第一发光元件

1b 第二发光元件

2 光路切换元件、反射镜、分光镜

3 第一镜头组

4 第二镜头组

5 反射元件

6 第三镜头组

7 感光元件

8 驱动单元

9 光路控制器

10 遮蔽元件

101 第一遮蔽元件

102 第二遮蔽元件

11 光源控制器

12 平台

具体实施方式

以下将详述本实用新型的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细说明之外，本实用新型亦可广泛地施行于其它的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本实用新型的范围内，并以申请专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本实用新型有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本实用新型可能在省略部分或全部特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免对本实用新型形成不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，有些细节可能未完全绘出，以求图式之简洁。

请参照图1，本实用新型的一实施例的显微扫描装置包含一光源1、一光路切换元件2、一第一镜头组3、一第二镜头组4、反射元件5、一第三镜头组6、一感光元件7以及一驱动单元8。光源1提供一照明光L照射一物件A，以产生一第一影像光M1以及一第二影像光M2。于一实施例中，光源1可为一激发光源，其提供激发光L1照射萤光物A，以产生萤光影像光，但不以此为限。

光路切换元件2具有一第一入光光路N1、一第二入光光路N2以及一出光光路P1，且光路切换元件2选择性接收来自第一入光光路N1或第二入光光路N2的光线，并于出光光路P1输出。举例而言，光路切换元件2选择性接收来自第一入光光路N1的第一影像光M1或第二入光光路N2的第二影像光M2，并于出光光路P1输出第一影像光M1或第二影像光M2。有关光路切换元件2的详细内容及相关实施例，容后说明。

第一镜头组3设置于第一入光光路N1上，且第一镜头组3汇聚来自物件A的一第一影像光M1，举例而言，第一镜头组3包含一第一物镜，但不以此为限。第二镜头组4设置于第二入光光路N2上，且第二镜头组4汇聚来自物件A的一第二影像光M2，举例而言，第二镜头组4包含一第二物镜，但不以此为限。其中第一镜头组3与第二镜头组4的焦点是共同位于同一平面，且第一镜头组3的放大倍率与第二镜头组4的放大倍率相异。亦即，透过第二镜头组4所撷取的显微扫描影像与透过第一镜头组3所撷取的显微扫描影像，可取得具有不同放大倍率的显微影像，以供使用者依需求自行选择。

反射元件5设置于第二镜头组4的一出光侧，且反射元件5反射第二影像光M2至光路切换元件2。举例而言，反射元件5可为一反射镜，但不以此为限。

第三镜头组6设置于感光元件7与光路切换元件2之间，且第三镜头组6汇聚第一影像光M1或第二影像光M2。亦即，第三镜头组6输出第一影像光M1或第二影像光M2至感光元件7。举例而言，第三镜头组可为一成像透镜，亦即一目镜，但不以此为限。

感光元件7设置于出光光路P1上，且在光路切换元件2的出光侧。感光元件7接收第一影像光M1或第二影像光M2，以产生物件A的一影像。于一实施例中，感光元件7可为一电荷耦合元件或一互补式金属氧化物半导体，但不以此为限。

驱动单元8驱动感光元件7与物件A相对移动，以扫描物件A。请参照图1，于一实施例中，驱动单元8与感光元件7连接，且驱动单元8驱动感光元件7扫描物件A。举例而言，驱动单元8更包含一连杆组件(未绘示)与感光元件7连接。较佳者，第一镜头组3及第二镜头组4皆与连杆组件相连接，可与感光元件7同步扫描物件A，以获得更高品质、高稳定度的显微扫描影像。具有通常知识者当可自行修饰变换，但不此于限。请参照图5，于另一实施例中，显微扫描装置更包含一平台12，其中物件A设置于平台8上。驱动单元8与平台12连接，且驱动单元8驱动平台12，以扫描物件A，但不此于限。

以下说明光路切换元件的技术内容及相关实施例。于一实施例中，光路切换元件2可为一反射镜，但不以此为限。举例而言，请参照图1，反射镜2将第二影像光M2反射至第三镜头组6，然而第一影像光M1将不会被反射至第三镜头组6。请参照图2，于另一实施例中，显微扫描装置更包含一光路控制器9。光路控制器9控制反射镜2旋转一特定角度，使反射镜2离开第一入光光路N1，将允许第一影像光M1通过至第三镜头组6，而此时，第二光路径N2已被变更，将使得第二影像光M2无法到达第三镜头组6。可以理解的是，光路控制器9可移动光路反射镜2至邻近位置，使反射镜2离开第一入光光路N1，而达到相同的效果。具有通常知识者当可自行修饰变换，但不以此为限。

于另一实施例中，光路切换元件2可为一分光镜，可允许部分的第一影像光M1通过或反射部分的第二影像光M2至第三镜头组6。为了避免第一影像光M1及第二影像光M2同时进入第三镜头组6，请参照图3，于一实施例中，扫描显微装置具有一遮蔽元件10，其设置于第一入光光路N1上或第二入光光路N2上，举例而言，遮蔽元件10可选择性设置于光路切换元件2与第一镜头组3之间、于光路切换元件2与反射元件5之间、或于反射元件5与第二镜头组4之间，但不以此为限。遮蔽元件10可选择性遮蔽第一影像光M1或第二影像光M2，举例而言，可透过使用者手动或由显微扫描装置自动，在第一入光光路N1及第二入光光路N2之间切换遮蔽元件10的位置，以遮蔽第一影像光M1或第二影像光M2其中之一。举例而言，如图3所示，当遮蔽元件10设置于第二入光光路N2上，则第二影像光M2将不会到达光路切换元件2，而只有第一影像光M1将到达光路切换元件2。

请参照图4，于另一实施例中，扫描显微装置具有一第一遮蔽元件101以及一第二遮蔽元件102。第一遮蔽元件101设置于第一入光光路N1上，而位于第一镜头组3的入光侧或出光侧。第二遮蔽元件102设置于第二入光光路N2上，而位于第二镜头组4的入光侧或出光侧。因此，第一遮蔽元件101可选择性遮蔽第一影像光M1，使第一影像光M1无法到达分光镜2；或，第二遮蔽元件102可选择性遮蔽第二影像光M2，使第二影像光M2无法到达分光镜2。具有通常知识者当可自行修饰变换，但不以此为限。

请参照图5，于一实施例中，光源1包含一第一发光元件1a以及一第二发光元件1b，分别与第一镜头组3及第二镜头组4相对应。显微扫描装置更包含一光源控制器11。光源控制器11选择性开启第一发光元件1a或第二发光元件1b，以产生第一照明光L1或第二照明光L2。举例而言，光源控制器10可关闭第一发光元件1a而开启第二发光元件1b，因此，显微扫描装置只会产生第二照明光L2以及第二影像光M2，反之亦可。因此，光源控制器11可避免第一影像光M1及第二影像光M2同时进入第三镜头组6。较佳者，显微扫描装置更包含一光源隔板(未绘示)，其设置于第一镜头组3以及第二镜头组4之间，藉此，光源隔板遮蔽并阻止部分的第一影像光M1进入第二镜头组4，且光源隔板遮蔽并阻止部分的第二影像光M2进入第一镜头组3。具有通常知识者当可自行修饰变换，但不以此为限。

需说明的是，本实用新型的显微扫描装置尚未限定其扫描光源的形式及光路径。于一实施例中，请参照图1，光源1与感光元件7相对设置于物件A的相反两侧，如图1所示，则感光元件7接收照射物件A的照明光L所透射的第一影像光M1或第二影像光M2其中之一，即可实现一穿透式显微扫瞄装置，但不以此为限。于另一实施例中，光源以及感光元件设置于物件的相同侧，举例而言，请参照图6，第一发光元件1a、第二发光元件1b以及感光元件7设置于物件A的相同侧，则感光元件7接收物件A所反射的第一影像光M1或第二影像光M2，即可实现一反射式显微扫瞄装置。

综合上述，本实用新型的显微扫描装置，其是利用一光路切换元件，切换来自不同的物镜的待扫描物影像，以取得不同放大倍率的显微扫描影像。亦即，利用简单的光学结构设计，以快速且准确切换来自不同的物镜的扫描影像，而无须使用庞杂的镜头切换机构，因此可避免镜头对位错误的问题，更无需保留切换镜头所需的移动空间，将可实现微型精致化的显微扫描装置。

以上所述的实施例仅是为说明本实用新型的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，当不能以此限定本实用新型的专利保护范围，即大凡依本实用新型所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种显微扫描装置，其特征在于，包含：

一光源，用以提供一照明光照射一物件；

一光路切换元件，具有一第一入光光路、一第二入光光路以及一出光光路，用以选择性接收来自该第一入光光路或该第二入光光路的光线，并于该出光光路输出；

一第一镜头组，设置于该第一入光光路上，用以汇聚来自该物件的一第一影像光；

一第二镜头组，设置于该第二入光光路上，用以汇聚来自该物件的一第二影像光，其中该第一镜头组与该第二镜头组的焦点为共平面且放大倍率相异；

一反射元件，设置于该第二镜头组的一出光侧，用以反射该第二影像光至该光路切换元件；

一感光元件，设置于该出光光路上，用以接收该第一影像光或该第二影像光，以产生该物件的一影像；

一第三镜头组，设置于该感光元件与该光路切换元件之间，用以汇聚该第一影像光或该第二影像光；以及

一驱动单元，用以驱动该感光元件与该物件相对移动，以扫描该物件。

2.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，该光路切换元件包含一分光镜或一反射镜。

3.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，还包含：

一光路控制器，用以转动或移动该光路切换元件，使该光路切换元件离开该第一入光光路。

4.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，还包含：

一遮蔽元件，设置于该第一入光光路上或该第二入光光路上，用以选择性遮蔽该第一影像光或该第二影像光。

5.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，该光源包含一第一发光元件以及一第二发光元件，分别与该第一镜头组及该第二镜头组相对应。

6.如权利要求5所述的显微扫描装置，其特征在于，还包含：

一光源控制器，用以选择性开启该第一发光元件或该第二发光元件。

7.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，该光源与该感光元件相对设置于该物件的相反两侧。

8.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，该光源以及该感光元件设置于该物件的相同侧。

9.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，该感光元件包含一电荷耦合元件或一互补式金属氧化物半导体。

10.如权利要求1所述的显微扫描装置，其特征在于，还包含：

一平台，其中该物件设置于该平台上。