CN210894837U - 一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，包括支撑平台、光源、玻片载物台、XYZ三轴运动机构和图像采集机构，XYZ三轴运动机构安装于支撑平台上，图像采集机构包括物镜、显微成像机构和相机，显微成像机构安装于支撑平台上，显微成像机构和相机的光轴在同一条直线上，显微成像机构的光轴被90°折弯后与物镜的光轴在同一条直线上，玻片载物台和物镜分别固定于XYZ三轴运动机构上，物镜位于玻片载物台的上方，玻片载物台可前后左右移动，物镜可上下移动。该装置结构简单，整个设备的高度大幅度降低，体积大幅度减小，而且采集的图像质量高。
Description
技术领域
本实用新型涉及利用显微成像装置进行细胞或病理切片检测技术领域，具体涉及一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置。
背景技术
传统的显微成像及自动扫描装置，主要直接采用生物光学显微镜，在不改变显微镜主体结构基础上，通过对显微镜平台添加X、Y、Z三轴电机控制显微镜平台运动，再通过摄像头与显微镜镜筒连接，从而实现显微成像及图像的自动扫描采集功能，用于后续的图像分析处理(如：中国实用新型专利201720601581.3、中国发明专利200810048122.2)。这种直接在现有生物显微镜上进行改装添加电动运动控制部件的设计，可以直接利用显微镜光学成像原理实现显微图像采集，满足临床诊断分析需要的高清图像功能需求。然而上述种类的显微成像及自动扫描采集装置，基于传统显微镜结构，整体扫描采集装置体积大、成本高，不利于设备向基层医疗机构的推广。
目前有厂家通过改变显微结构(CN 201710059810.8)，通过在原有显微镜基础上，改变以往平台进行Z轴物镜聚焦方式，而通过物镜部件聚焦实现显微成像及平台运动控制功能，这种成像采集装置结构仍按照传统显微镜结构从上而下布局而成，其产品仍为改变显微镜外观设计，以及产品高度有待进一步降低；有其他厂家(CN 201810457406.0)按照传统显微镜结构从上而下，通过显微扫描单元(光学镜筒和物镜)和线阵相机组合进行显微图像采集；其所述成像结构未遵守生物光学显微镜柯勒式光路原理，所采集得到的显微图像质量有待改进。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，该装置结构简单，整个设备的高度大幅度降低，体积大幅度减小，而且采集的图像质量高。
实现本实用新型上述目的所采用的的技术方案为：
一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，包括支撑平台、光源、玻片载物台、XYZ三轴运动机构和图像采集机构，XYZ三轴运动机构安装于支撑平台上，图像采集机构包括物镜、显微成像机构和相机，显微成像机构安装于支撑平台上，显微成像机构和相机的光轴在同一条直线上，显微成像机构的光轴被90°折弯后与物镜的光轴在同一条直线上，玻片载物台和物镜分别固定于XYZ三轴运动机构上，物镜位于玻片载物台的上方，玻片载物台可前后左右移动，物镜可上下移动。
所述的显微成像机构包括显微镜筒、光路折弯头和镜筒支架，显微镜筒通过镜筒支架固定于支撑平台的正上方，光路折弯头包括折射棱镜和外壳体，外壳体的底部设有穿孔，折射棱镜安装于外壳体内，显微镜筒的一端口与外壳体密封连接，显微镜筒的另一端与相机镜头密封连接，物镜位于穿孔的正下方，相机镜头的光轴与显微镜筒的光轴在同一条直线上，显微镜筒的光轴经折射棱镜折射后呈90°折弯并与物镜的光轴在同一条直线上。
所述的XYZ三轴运动机构包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，X轴运动组件包括X轴滑动平台，Y轴运动组件包括Y轴滑动平台，Z轴运动组件包括Z轴滑动板，X轴滑动平台安装于支撑平台上，X轴滑动平台可前后移动，Y轴滑动平台安装于X轴滑动平台上，Y轴滑动平台可左右移动，玻片载物台安装于Y轴滑动平台上，Z轴滑动板安装于外壳体上，Z轴滑动板可上下移动，物镜固定于Z轴滑动板上。
所述的X轴运动组件还包括X轴电机、X轴丝杆和X轴交叉滚子导轨，X轴交叉滚子导轨有一对，X轴滑动平台底部分别通过两X轴交叉滚子导轨与支撑平台连接，X轴丝杆包括X轴螺杆和X轴螺母座，X轴螺母座安装于X轴螺杆上，X轴螺杆的一端与X轴电机连接，X轴螺母座与X轴滑动平台的底部连接。
所述的Y轴运动组件还包括Y轴电机、Y轴丝杆和Y轴交叉滚子导轨，Y轴交叉滚子导轨有一对，Y轴滑动平台底部分别通过两Y轴交叉滚子导轨与X轴滑动平台顶部连接，Y轴丝杆包括Y轴螺杆和Y轴螺母座，Y轴螺母座安装于Y轴螺杆上，Y轴螺杆的一端与Y轴电机连接，Y轴螺母座与Y轴滑动平台的侧壁连接。
所述的Z轴运动组件还包括Z轴固定板、Z轴电机、Z轴丝杆和Z轴交叉滚子导轨，Z轴固定板呈U型，Z轴固定板包括固定主板和两固定侧板，两固定侧板分别与固定主板正相对的两侧连接，固定主板与外壳体侧壁连接，且Z轴固定板的开口背向外壳体，Z轴滑动板呈L型，Z型滑动板由滑动竖板和滑动横板构成，滑动竖板垂直于滑动横板，滑动横板位于Z轴固定板的正下方，Z轴电机和物镜分别固定于滑动横板上，Z轴交叉滚子导轨有一对，滑动竖板与固定主板正相对，滑动竖板分别通过两Z轴交叉滚子导轨与两固定侧板的内侧壁连接，Z轴丝杆包括Z轴螺杆和Z轴螺母座，Z轴螺母座安装于Z轴螺杆上，且Z轴螺母座固定于固定主板顶部上，Z轴螺杆的一端与Z轴电机连接，Z轴螺杆位于其中一个Z轴交叉滚子导轨和固定主板之间。
所述的相机为工业相机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果和优点在于：
1、该装置在不大幅度改变显微镜结构的基础上，从而保证采集图片的质量，只在物镜和镜筒之间增加了折射棱镜，改变了光路的走向，通过改变光路的走向，将原来竖直放置的镜筒和相机改为水平放置，从而大幅度降低了这个装置的高度，进而使整个装置变得紧凑，从而使整个装置的体积大幅度减小，可见，该装置结构简单，造价低，体积小，适合向基层医疗机构进行推广。
2、该装置保持玻片载物台的高度不变，改变物镜的高度，可实现聚焦功能，减轻Z轴部件磨损，提升设备运行稳定性和使用寿命。
附图说明
图1为可用于细胞或病理切片的小型化检测装置的结构示意图。
图2为可用于细胞或病理切片的小型化检测装置的结构示意图(与图1的角度不同)。
图3为可用于细胞或病理切片的小型化检测装置的结构示意图(与图2的角度不同)。
图4为图1的主视图。
图5为图像采集机构的结构示意图。
其中，1-支撑平台、2-光源、3-玻片载物台、4-显微镜筒、5-光路折弯头、6-折射棱镜、7-外壳体、8-物镜、9-相机、10-X轴滑动平台、11-X轴电机、12-X轴交叉滚子导轨、13-X轴螺杆、14-X轴螺母座、15-Y轴滑动平台、16-Y轴电机、17-Y轴交叉滚子导轨、18-Y轴螺杆、19-Y轴螺母座、20-Z轴固定板、21-Z轴电机、22-Z轴交叉滚子导轨、23-固定主板、24-固定侧板、25-Z轴滑动板、26-滑动竖板、27-滑动横板、28-Z轴螺杆、29-Z轴螺母座、30-镜筒支架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明。
本实施例提供的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置的结构如图1、图2、图3和图4所示，包括支撑平台1、光源2、玻片载物台3、XYZ三轴运动机构和图像采集机构。
支撑平台1为整个装置提供支撑，光源2固定于支撑平台底部上，支撑平台1上设有供光通过的通槽。
玻片载物台3为插拔式玻片板，可同时固定5个载有细胞或病理切片的玻片。
如图4所示，图4只是一个简化的图，方便理解，图像采集机构包括物镜8、相机9和显微成像机构。相机9采用工业相机，可以为面相机、CCD相机及COMS相机。显微成像机构包括显微镜筒4、光路折弯头5和镜筒支架30，显微镜筒4采用是普通的显微镜的镜筒，显微镜筒4通过镜筒支架30固定于支撑平台1的正上方。光路折弯头5包括折射棱镜6和外壳体7，外壳体7的底部设有供光路通过的穿孔，物镜8位于穿孔的正下方，折射棱镜6安装于外壳体7内。显微镜筒4的一端口与外壳体7密封连接，显微镜筒4的另一端与相机9镜头密封连接，显微镜筒4的光轴经折射棱镜折射后呈90°折弯并与物镜8的光轴在同一条直线上。传统的显微镜都是将镜筒竖向放置，而该装置在不改变原有显微镜镜筒结构的情况下，只增加了一个光路折弯头，将光路90°折弯，从而将显微镜筒横向放置，大幅度降低整个装置的高度，使得整个装置变得紧凑，进一步减少了整个装置的体积，由于并没有改变显微镜筒的主要结构，所以不影响采集的图像的质量。
XYZ三轴运动机构包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件。
X轴运动组件包括X轴滑动平台10、X轴电机11、X轴丝杆和X轴交叉滚子导轨12，X轴滑动平台10上设有供光通过的通槽。X轴交叉滚子导轨12有一对，X轴滑动平台10底部分别通过两X轴交叉滚子导轨12与支撑平台1连接。X轴丝杆包括X轴螺杆13和X轴螺母座14，X轴螺母座14安装于X轴螺杆13上，X轴螺杆13的一端与X轴电机11连接，X轴螺母座14与X轴滑动平台10的底部连接。
Y轴运动组件包括Y轴滑动平台15、Y轴电机16、Y轴丝杆和Y轴交叉滚子导轨17，Y轴滑动平台15上设有供光通过的通槽。Y轴交叉滚子导轨17有一对，Y轴滑动平台15底部分别通过两Y轴交叉滚子导轨17与X轴滑动平台10顶部连接。Y轴丝杆包括Y轴螺杆18和Y轴螺母座19，Y轴螺母座19安装于Y轴螺杆18上，Y轴螺杆18的一端与Y轴电机16连接，Y轴螺母座19与Y轴滑动平台15的侧壁连接。
Z轴运动组件包括Z轴滑动板25、Z轴固定板20、Z轴电机21、Z轴丝杆和Z轴交叉滚子导轨22。Z轴固定板20呈U型，Z轴固定板20包括固定主板23和两固定侧板24，两固定侧板24分别与固定主板23正相对的两侧连接，固定主板24与外壳体7侧壁连接，且Z轴固定板20的开口背向外壳体7。Z轴滑动板25呈L型，Z型滑动板25由滑动竖板26和滑动横板27构成，滑动竖板26垂直于滑动横板27，滑动横板27位于Z轴固定板20的正下方。Z轴电机21和物镜8分别固定于滑动横板27上，物镜8位于玻片载物台3的上方。Z轴交叉滚子导轨22有一对，滑动竖板26与固定主板23正相对，滑动竖板26分别通过两Z轴交叉滚子导轨22与两固定侧板24的内侧壁连接。Z轴丝杆包括Z轴螺杆28和Z轴螺母座29，Z轴螺母座29安装于Z轴螺杆28上，且Z轴螺母座29固定于固定主板23顶部上，Z轴螺杆28的一端与Z轴电机21连接，Z轴螺杆28位于其中一个Z轴交叉滚子导轨22和固定主板24之间。
上述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置的工作原理为：
1、当需要调整玻片载物台前后方向的位置时，开启X轴电机，X轴电机带动X轴螺杆转动，X轴螺杆带动X轴螺母座前后移动，X轴螺母座带动X轴滑动平台前后滑动，X轴滑动平台带动Y轴滑动平台前后移动，Y轴滑动平台带动玻片载物台前后移动，当玻片载物台在前后方向上到达合适的位置时，关闭X轴电机；
2、当需要调整玻片载物台左右方向的位置时，开启Y轴电机，Y轴电机带动Y轴螺杆转动，Y轴螺杆带动Y轴螺母座左右移动，Y轴螺母座带动Y轴滑动平台左右滑动，Y轴滑动平台带动玻片载物台左右移动，当玻片载物台在左右方向上到达合适的位置时，关闭Y轴电机；
3、当需要调整玻片载物台与物镜之间的垂直距离时，开启Z轴电机，Z轴电机带动Z轴螺杆转动，由于Z轴螺母座固定不动，故Z轴螺杆在转动的同时上下移动，Z轴螺杆带动Z轴滑动板上下移动，从而带动物镜上下移动，当物镜移动至合适的位置时，关闭Z轴电机。
Claims (7)
1.一种可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，包括支撑平台、光源和玻片载物台，其特征在于：还包括XYZ三轴运动机构和图像采集机构，XYZ三轴运动机构安装于支撑平台上，图像采集机构包括物镜、显微成像机构和相机，显微成像机构安装于支撑平台上，显微成像机构和相机的光轴在同一条直线上，显微成像机构的光轴被90°折弯后与物镜的光轴在同一条直线上，玻片载物台和物镜分别固定于XYZ三轴运动机构上，物镜位于玻片载物台的上方，玻片载物台可前后左右移动，物镜可上下移动。
2.根据权利要求1所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的显微成像机构包括显微镜筒、光路折弯头和镜筒支架，显微镜筒通过镜筒支架固定于支撑平台的正上方，光路折弯头包括折射棱镜和外壳体，外壳体的底部设有穿孔，折射棱镜安装于外壳体内，显微镜筒的一端口与外壳体密封连接，显微镜筒的另一端与相机镜头密封连接，物镜位于穿孔的正下方，相机镜头的光轴与显微镜筒的光轴在同一条直线上，显微镜筒的光轴经折射棱镜折射后呈90°折弯并与物镜的光轴在同一条直线上。
3.根据权利要求2所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的XYZ三轴运动机构包括X轴运动组件、Y轴运动组件和Z轴运动组件，X轴运动组件包括X轴滑动平台，Y轴运动组件包括Y轴滑动平台，Z轴运动组件包括Z轴滑动板，X轴滑动平台安装于支撑平台上，X轴滑动平台可前后移动，Y轴滑动平台安装于X轴滑动平台上，Y轴滑动平台可左右移动，玻片载物台安装于Y轴滑动平台上，Z轴滑动板安装于外壳体上，Z轴滑动板可上下移动，物镜固定于Z轴滑动板上。
4.根据权利要求3所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的X轴运动组件还包括X轴电机、X轴丝杆和X轴交叉滚子导轨，X轴交叉滚子导轨有一对，X轴滑动平台底部分别通过两X轴交叉滚子导轨与支撑平台连接，X轴丝杆包括X轴螺杆和X轴螺母座，X轴螺母座安装于X轴螺杆上，X轴螺杆的一端与X轴电机连接，X轴螺母座与X轴滑动平台的底部连接。
5.根据权利要求4所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的Y轴运动组件还包括Y轴电机、Y轴丝杆和Y轴交叉滚子导轨，Y轴交叉滚子导轨有一对，Y轴滑动平台底部分别通过两Y轴交叉滚子导轨与X轴滑动平台顶部连接，Y轴丝杆包括Y轴螺杆和Y轴螺母座，Y轴螺母座安装于Y轴螺杆上，Y轴螺杆的一端与Y轴电机连接，Y轴螺母座与Y轴滑动平台的侧壁连接。
6.根据权利要求3所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的Z轴运动组件还包括Z轴固定板、Z轴电机、Z轴丝杆和Z轴交叉滚子导轨，Z轴固定板呈U型，Z轴固定板包括固定主板和两固定侧板，两固定侧板分别与固定主板正相对的两侧连接，固定主板与外壳体侧壁连接，且Z轴固定板的开口背向外壳体，Z轴滑动板呈L型，Z型滑动板由滑动竖板和滑动横板构成，滑动竖板垂直于滑动横板，滑动横板位于Z轴固定板的正下方，Z轴电机和物镜分别固定于滑动横板上，Z轴交叉滚子导轨有一对，滑动竖板与固定主板正相对，滑动竖板分别通过两Z轴交叉滚子导轨与两固定侧板的内侧壁连接，Z轴丝杆包括Z轴螺杆和Z轴螺母座，Z轴螺母座安装于Z轴螺杆上，且Z轴螺母座固定于固定主板顶部上，Z轴螺杆的一端与Z轴电机连接，Z轴螺杆位于其中一个Z轴交叉滚子导轨和固定主板之间。
7.根据权利要求3所述的可用于细胞或病理切片的小型化检测装置，其特征在于：所述的相机为工业相机。
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| CN113204109A (zh) * | 2021-06-04 | 2021-08-03 | 苏州丰泰医疗用品贸易有限公司 | 一种医学显微图像分析用全自动显微镜 |
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| CN112029649B (zh) * | 2020-08-31 | 2023-06-06 | 广州牛顿光学研究院有限公司 | 一种紧凑型便携式的自动细胞计数装置 |
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